2019 Fiscal Year Annual Research Report
導電性高分子を用いた感覚フィードバック付き筋電義手の開発
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18H03761
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
横井 浩史 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90271634)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 岳彦 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 臓器・運動器病態外科部, 部長 (00348682)
東郷 俊太 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (30751523)
姜 銀来 電気通信大学, 脳・医工学研究センター, 准教授 (70508340)
加藤 龍 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70516905)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 筋電義手 / 触圧感覚 / フィードバック機構 / 筋電制御システム / ワイヤー干渉駆動 / 振動子 / 導電性シリコン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，前腕切断者用の筋電義手として，自由度(DOF)の高い運動能力と感覚の代替機
能の実現を目指して，指先の触圧感覚と関節角のフィードバック機構を有する5指ハンドの開発を行い，筋電制御システムを利用して，切断者の手指動作の再建の課題に挑戦する．
課題は，メカ開発とセンサグローブ開発の2項目からなる．
メカ開発では，ワイヤー干渉駆動法を用いて軽量・多自由度・高出力を有する5指ロボットハンドを試作し，性能評価を通して改良し，筋電義手に適用可能な設計法を明らかにすることを目指した．2019年度においては，開発した5指ロボットハンドの動作および出力特性に関する評価を行い，5指のMPおよびPIP関節を連動させることに成功するとともに，5指の屈伸を独立に制御することに成功した．
センサグローブ開発においては，導電性シリコンを応用することにより，指先の触圧と関節角を計測し，これを振動子を用いて断端部ソケットに伝達することを目的として，開発を進めた．2019年度においては，振動の伝達方法は，皮膚表面への振動刺激と音による聴覚刺激を行うシステムを開発し，その特性評価を行った．その結果，義手の指先のグローブ内に感圧センサを設置し，その出力に基づいて，振動を伝達できること，また，接触する部分の変化に呼応して振動の様相を変化させることにより，物体の形状変化などを感知することが可能であることを確かめた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
開発目標である5指ロボットハンドの動作および出力特性に関する評価を予定通り行い，振動の伝達システムも完成したため，研究はおおむね順調に進展していると判断できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は，引き続きメカ開発とセンサグローブ開発に重点を置き課題解決に挑む
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