2009 Fiscal Year Annual Research Report
目標運動誘発より指随意運動を促進する片麻痺指機能回復訓練システムの開発と臨床応用
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20500454
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
余 永 Kagoshima University, 理工学研究科(工学系), 准教授 (20284903)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川平 和美 鹿児島大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (20117493)
下堂薗 恵 鹿児島大学, 大学院・医歯学総合研究科, 准教授 (30325782)
林 良太 鹿児島大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (40288949)
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| Keywords | 片麻痺指随意運動訓練 / 指の目標運動誘発 / 指機能回復訓練システム / 高精度パラレル機構 / 高感度指運動・力センシング / 仮想コンプライアンス制御 / 力覚誘発刺激 |
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| Research Abstract |
まず、片麻痺指の目標運動への他動誘発操作の運動学・力学的な本質を探って、操作中にセンシングしている運動覚と力覚の情報を基づいて、装置が麻痺指に力覚誘発刺激を加えながら誘発された麻痺指目標運動に順応させる知的操作の制御手法を理論的に検討し、その制御手法を確立してアームロボットで実証した。
そして、訓練運動の運動学的な解析を行い、操作安全性確保のために操作安定性の良いパラレル機構を導入した選択的運動の促通訓練を実現できる装置の指先運動部、指刺激運動部、手首運動部の各運動機構のメカニズムを確立した。また、訓練運動の力学的な解析を行い、操作中に必要な各部の力変化を高感度検知できる各力覚センシング機構のメカニズムを確立した。
各運動機構と各力覚センシングのメカニズムを基づいて、高精度のパラレル機構に工夫を入れて、片麻痺指機能回復訓練装置を設計した。そして訓練装置システムを製作し、訓練装置の運動学・力学特性をテストして確認している。その上、パラレル機構の順運動学と逆運動学を確立し、機構の位置制御、仮想コンプライアンス制御を実現している。そして、訓練装置による選択的運動促通手技の運動学・力学的な定量評価ソフトを開発し、訓練課題と検査・評価課題に関するソフト、手指運動機能回復の定量的な評価ソフトも開発している。
平成21年9月に、得られた成果を日本ロボット学会学術講演会に論文発表し、発明特許も出願した。
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