2022 Fiscal Year Annual Research Report
Robot patient system that dramatically improves learning transferability by the effect of a patient view
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20H04261
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
太田 順 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50233127)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金井パック 雅子 関東学院大学, 看護学研究所, 客員研究員 (50204532)
桑原 教彰 京都工芸繊維大学, 情報工学・人間科学系, 教授 (60395168)
前田 樹海 東京有明医療大学, 看護学部, 教授 (80291574)
緒方 大樹 東京工業大学, 情報理工学院, 特任准教授 (80598037)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ロボット / 看護学 / 車椅子移乗 / アドミッタンス制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来の看護教育では、「看護師の安全性」はボディメカニクスに基づいて評価されてきた。一方、車椅子移乗のような患者にとってリスクの高い看護動作については、実際の患者を教育現場で扱うことが困難なため、「患者の安全性」を評価する有効な方法がない。本研究ではこれらの看護教育における現状の問題点を解決するために、患者の安全性という観点から看護動作を評価する患者ロボットシステムを構築する。構築に当たっては、看護動作の中でも特に高頻度に行われ、患者の怪我の主要な要因となっている、車椅子移乗動作を対象とした。車椅子移乗動作とは、患者をベッドから車椅子へ移動させるために看護師が行う一連の動作のことである。車椅子移乗において患者は座位から立位、立位から座位へと姿勢を大きく変化させるため、転倒や転落などの事故やそれによる怪我が生じやすくなっている。これらの問題を解決するために、本研究では以下の2つの研究課題に取り組んだ： 1）患者の安全性の観点から車いす移乗における重要な局面を特定すること、2）車いす移乗における患者の安全性を評価できる教育用ロボットを開発することである。リスク評価の結果、座位から立位への動作が重要であることがわかった。さらに、車椅子移乗動作を計測し、人が他者に支えられながら立ち上がる動作をモデル化し，患者ロボットに実装した．具体的には，まず、患者の立ち上がりを準静的な過程とし、力の釣り合いから地面反力データを用いて看護師が患者に対して加える力やトルクを算出した。その後、これらの看護師から患者へ加えられる力と患者の下肢の動きの関係性に対して、アドミッタンス制御を適用した。実際の人体動作解析に基づいて開発した患者ロボットシステムは、人間らしい座位から立位への動作が可能であり、看護師からロボット本体に加わる不適切な力を評価することができることがわかった。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Development of a nursing skill training system based on manipulator variable admittance control2023
Author(s)
Zhou,Yuhao, Takamido,Ryota, Kanai-Pak,Masako, Maeda,Jukai, Kitajima,Yasuko, Nakamura,Mitsuhiro, Kuwahara,Noriaki, Ogata,Taiki, & Ota,Jun
Organizer
2023 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM)
Int'l Joint Research
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