2010 Fiscal Year Annual Research Report
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22246033
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
横井 浩史 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (90271634)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下条 誠 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (90292474)
生駒 一憲 北海道大学, 大学病院, 教授 (70202918)
加藤 龍 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教 (70516905)
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| Keywords | 個性適応型筋電義手 / 脳活動と筋活動の相関 / 滑り覚センサ / 手指パワーアシスト装置 / 電気刺激装置 / 幻覚提示 / 3Dモーションキャプチャ / f-NIRS |
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| Research Abstract |
上腕切断や脳卒中などにより生じる機能不全障害の課題に対して,次の4種類の研究課題を遂行した.
a)脳の計測と解析:脳活動と筋活動の相関関係をリアルタイムで測定するために,脳波計とf-NIRSを用いて脳活動を計測し,筋電センサと超音波診断装置を用いて筋活動を計測し,3Dモーションキャプチャ装置を用いて義手や手指パワーアシスト機器装着時の運動を計測するシステムを構成し,データの計測を開始した.
b)センシングデバイスの検討:CoPセンサを用いた滑り覚センサを用いて,義手の手先運動を制御し,把持物体が滑り落ちることを防止することが可能となった.また,電気刺激を用いた幻覚提示法については,2対の電極を用いて干渉10ミリ四方程度の領域において幻覚の発生が確認された.しかしながら,領域を拡張するために電極数を増加させる必要がある.
c)基盤技術:個性適応型情報処理の高速化と小型化を行うために,Gumsticsボードコンピュータを用いて,筋電制御器を構築し,スペクトラム分析による特徴抽出機能と機械学習機能を有するソフトウエアを開発した.また,電源の小型化を行い,4時間の連続稼働を実現した.
d)応用・有用性検討:構築した技術を日常生活に応用するため,上肢運動機能の代替機器を開発することを目的として,滑り触覚フィードバックを用いた義手による物体把持を実現した.滑り覚・触覚センサの併用により,自動的にハンドが物を握りこむ機能を付与し,落下の危険性を減少させることに成功した.次に,パワーアシスト機器制御システムを開発し,5指分離独立運動15パターンと手根関節3自由度の駆動機構を実現した.
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