2010 Fiscal Year Annual Research Report
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19360118
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
宮崎 文夫 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (20133142)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西川 敦 信州大学, 繊維学部, 教授 (20283731)
平井 宏明 大阪大学, 基礎工学研究科, 講師 (60388147)
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| Keywords | 知能ロボティクス / リハビリテーション / 人間機械システム |
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| Research Abstract |
【研究目的】近年、虚弱高齢者および身体障害者の身体機能を支援するメカトロニクス技術に期待が寄せられている。しかし、その実用化には、対象となる身体運動の科学と厳しい実時間性・環境適応性・安全性を満足する高度なロボット技術が不可欠である。そこで、申請者らが培ってきたタイミングスキル(身体運動の動作タイミングを決定する技能)の知見と最先端ロボット技術(1.実時間で環境変化に適応できるタイミング制御技術、2.次世代アクチュエータとしての人工筋肉技術)を駆使して、人との親和性に優れた装着型身体支援ロボット「スキルアシストウェア」の開発を行う。本課題では、患者の身体特性に適合するように制御器が学習を進め、環境変化に応じて支援するタイミングや力を自動調節するインテリジェントシステムの構築を目指す。
【研究成果】今年度(最終年度)の研究成果は、以下の3点である。
(1) 身体運動の理解を目的とする筋骨格ロボットの開発
人を模した筋骨格構造を有する3種類のロボット(ハンド型、アーム型、レッグ型)を開発した。いずれのロボットも駆動源となる空気圧人工筋を巧みに協調させることにより、精度良い運動制御が可能である。これらのロボットは、身体の運動支援を行う際の筋協調の意味を工学的に理解し、適切な運動支援方法を開発/評価する上で良いテストベッドとなる。
(2) 筋協調性に基づく運動評価システムの開発とその洗練化
昨年度、複数筋群に働く筋電位から筋協調度を測り、これを指標とする運動評価システムの開発を行った。本年度は、本システムを運動支援に応用することを目的として、運動支援時の状況および目標達成までの支援量を患者にグラフィカルに提示できるシステムへと改善を行った。また、これまでの成果を国際特許としてまとめた。
(3) 筋協調性に基づく装着型運動支援システム「スキルアシストウェアの開発
先述の運動評価手法に基づき歩行運動を支援する膝関節装具ロボットを開発した。本システムの実現には(1)、(2)の成果が用いられており、実時間制御技術、人工筋肉技術を含む先端ロボット技術が駆使されている。本装具の使用により、患者の筋バランスが改善され、運動矯正効果があることが示された。
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Research Products
(20 results)
