2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of an optical bending sensor for pressure driven actuators
| Project/Area Number |
18K18397
|
|---|
| Research Institution | Fuzzy Logic Systems Institute |
|---|
Principal Investigator |
井上 佳則 一般財団法人ファジィシステム研究所, 研究部, 主任研究員 (20402505)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 光センサ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
手術手技の発展に伴い患者の侵襲はできるだけ低減され、術後のQOLは大幅に向上してきた。一方でカテーテル術や腹腔鏡手術といった低侵襲医療には、術者である医師に多大な訓練と高度な技術の習得が要求されている。従来の腹腔鏡手術に使用する鉗子の位置や姿勢は別途体内にいれた内視鏡カメラの映像のみから得る必要があった。このような問題を克服するため、本課題では従来のセンサとアクチュエータの組み合わせではなく統合安全システムの構築を目指して研究を進めてきた。
本年度は、昨年度に引き続き開発中のセンサの出力の理論モデルの構築に取り組んだ。水圧能動カテーテルは、体内侵入部位が完全非通電で駆動する。この先端駆動部に屈曲センサを取り付けることで高安全性を担保されたままシステムを構築できる。屈曲ファイバは市販の光ファイバを加工して作製しているが、プロトタイプシステムの実測値を基に制御システムを構築していた。より精度の向上を目指し、片端から入射したレーザー光線の反射をモデル化して反対側に置かれた照度センサまでの損失を見積った。これらと実測値との誤差要因の検討を詳しく行った。また、モデル化の際の前提条件を再検討し、適当と思われるものを選別した。検討した数値モデルを用いたシミュレータをプログラムし、結果を可視化することに成功した。以上の成果により、本課題で作製した屈曲センサの駆動原理について多くの知見を得ることに成功した。
|
