2021 Fiscal Year Annual Research Report
Study on High Sensitivity Human Body Communication Based Bio-Sensor for Wireless Control of Wearable Robot
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19H02139
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
王 建青 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70250694)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 元志 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (50261649)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 通信・ネットワーク工学 / ウェアラブルロボット / ワイヤレス制御 / 人体通信 / 生体センサー / EMC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、人体装着ロボットのワイヤレス化であり、耐電磁ノイズ型生体センサー部と人体通信部の一体化技術の研究開発である。最終年度となる本年度では、①人体装着ロボットを制御するための耐電磁ノイズ型生体信号センシング技術と、②高信頼・高速ワイヤレス制御のための広帯域人体通信技術をそれぞれ確立させ、一体化で実現することを目標に挙げ、研究を遂行してきた。その結果、開発したコモン・モード・ノイズキャンセル機能を有する生体センターを用いれば、筋電信号が精度よく検出でき、10～60MHz微弱無線を利用した広帯域インパルス・ラジオ型人体通信モジュールを利用してワイヤレスで人体装着ロボットを制御できた。その有効性は、静電気放電のようなインパルスノイズ環境下において、筋電義手を例として用いて実証できた。また、筋電信号の代わりに、脳波を用いて人体装着ロボットの制御可能性を探求するために、本研究で開発した人体通信モジュールと一体化した生体センサーを用いて脳波信号の検出も試みた。そして、同時に測定された筋電信号と脳波信号を周波数領域と時間領域の両方を取り扱えるウェーブレット変換により解析し、特定の脳波と筋電信号の間である程度の相関を見出した。さらに、頭部で検出した脳波を、手首に装着される人体装着ロボットにワイヤレス伝送するために、人体通信モジュールを適用し、受信電極構造の改良により、脳波の伝送が可能となるように通信距離を人体上で１ｍ以上までの伸長を実現した。本研究で開発した人体通信モジュールと一体化した生体センサーを用いれば、筋電信号を用いて人体装着ロボットの制御が確実にできる上に、脳波を用いたワイヤレス制御の可能性も示された。
なお、本年度の成果は、１篇の学術論文と7件の学会発表を通じて公表された。よって、本年度の研究目標は達成できている。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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