2022 Fiscal Year Annual Research Report
ハイブリッド力覚提示による腕手リハビリテーションロボット
| Project/Area Number |
19K04313
|
|---|
| Research Institution | Toyama Prefectural University |
|---|
Principal Investigator |
小柳 健一 富山県立大学, 工学部, 教授 (30335377)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉岡 健一 富山県立大学, 工学部, 准教授 (80438233)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | リハビリロボット / 力覚提示 / 機能性材料 / パッシブロボティクス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，力覚提示を応用した上肢リハビリテーション支援ロボットの開発を目的としている．手指には，アクティブ・パッシブな力発生要素を兼ね備えたハイブリッド力覚提示グローブ（HBG）を開発する．本年度は，ハードウェア開発とソフトウェアシステム開発を主に行った．さらに，本研究の評価部分に関連する，リハビリロボットを用いたトレーニングにおけるモチベーションに関わる研究を行った．
アクティブな力発生要素として用いるElectro-Hydro-Dynamics Fluid(EHD)アクチュエータは，高電圧を印加することで力を発生する．専用に設計した電極を有するが，その形状によって性能が変化する．本年度は，電極のペアが1段のもので126Pa，3段のもので252Paを実現した．同様に増加すると，13段で目標の圧力である3kPaに達することが分かった．
パッシブな力発生要素にはElectro-Adhesive Gel(EAG)シートを制動力発生に用いる．これも高電圧を印加すると力を発生する．従って，HBGに用いるソフトウェアシステムは，それらに電圧を印加する高電圧アンプに対して，DA変換器を介して実時間で指令値を送信する必要がある．これらを踏まえ，全体的なソフトウェアシステムを構築した．パッシブ側に，親プロセスとなるソケット通信サーバ機能と子プロセスとなるEAG制御を行うLinux PCを用いる．アクティブ側のPCも同様な構成とした．さらに，ユーザインタフェースを実装するWindows PCを用意し，それらをLANによるソケット通信でつないだ．
また，本研究の内容の一つにリハビリ中のモチベーションを評価するものがある．そのために，脳波を用いた生体解析を行った．SEMULを用いたリハビリソフト実行時の，使用者の事象関連電位を測定し，その大きさと得点などとの関連を調べた．
|
