2010 Fiscal Year Annual Research Report
ニューラルネットワーク制御による多指機構を有する5指駆動型筋電義手の開発
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22591634
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
陳 隆明 神戸大学, 医学研究科, 客員准教授 (20437495)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒坂 昌弘 神戸大学, 医学研究科, 教授 (70170115)
辻 敏夫 広島大学, 工学研究院, 教授 (90179995)
秋末 敏宏 神戸大学, 医学研究科, 講師 (90379363)
大塚 彰 県立広島大学, 保健福祉学部, 教授 (50280194)
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| Keywords | 筋電位 / 筋電義手 / ニューラルネット / 電極・動作選定 / 編KL情報量 / バーチャルリアリティ / トレーニング / 筋シナジーモデル |
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| Research Abstract |
本年度は,多指機構を有する筋電ハンドを精度良く制御するために,最適な電極・動作の選定方法とトレーニングシステム,および多指ハンドの制御方法について検討を行った.まず,被験者ごとに適切な電極・動作の選定法を提案した[第2回全国電動義手研究会,2011].提案法では,使用者から計測した筋電位の確率密度関数をKL情報量に基づいた確率ニューラルネットの学習によって推定する.そして,計測したデータの各次元・各クラス(電極・動作)が識別に与える影響度の評価指標として新たに偏KL情報量を定義し,それに基づいて識別に不要な次元・クラスを1つずつ削除していくことで識別に有効な次元・クラスを選択可能である.また,切断者がイメージした手の動作が,その動作の筋のパターン情報として正確に再現できるように,コンピュータ上に作成した仮想的なハンドを用いたトレーニングシステムを開発した[第2回全国電動義手研究,2011].このシステムでは,操作者の筋電位により仮想ハンドをコントロールし,仮想空間上の物体の把持や移動等,仮想的な作業訓練を行うことができる.そして,筋電位を用いて多指ハンドを制御するために筋シナジーモデルに基づく制御法を提案した[日本義肢装具学会,2010].この方法は,5指動作を構成する基本動作を筋シナジー(筋の活動を調整する構成単位)として捉え,筋シナジーの組み合わせにより多様な5指の動作を識別可能である.提案法を用いて実際に5指ハンドを制御できることを確認した.
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