2014 Fiscal Year Annual Research Report
物体把持情報伝達システムを備えたバイオミメティック義手の開発
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24500667
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| Research Institution | Setsunan University |
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Principal Investigator |
奥野 竜平 摂南大学, 理工学部, 教授 (90294199)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤澤 堅造 大阪工業大学, 工学部, 教授 (30029277) [Withdrawn]
赤澤 淳 明治国際医療大学, 保健医療学部, 講師 (10460742)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 筋電義手 / せん断応力 / 皮膚電気刺激 / 表面筋電図 / 独立成分分析 / 運動単位 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては，義手による物体把握時の感覚情報と把持状態を使用者に伝達する物体把持情報伝達機能を備えた筋電義手の開発を行うことを目的とする．本年度に得られた成果を以下に要約する．
（１）物体把持情報伝達システムの試作：前年度に引き続き，すべり検出センサの改良を行った．物体把握時において，過渡応答におけるオーバーシュートにより正確なせん断応力を計測することが困難である．そのため，本年度は，まず，物体把握時に生じるのと同じステップ状に負荷を加えた時の過渡応答を計測した．そして，時間応答をモデル化し，定常状態におけるせん断応力を推定する手法を提案した．また，試作したセンサと昨年度試作した皮膚電気刺激装置を用いて物体把持情報伝達システムを構築した．
（２）多チャンネル筋電図処理方式の開発：前年度に検討した独立成分分析(ICA)を用いた手法を改良した．筋長の変化が生じる状態における単一運動単位波形を識別するため，波形を短区間に切り出し，独立成分分析(ICA)を用いて運動単位波形の候補を抽出した．そして，その短区間において逐次的にテンプレート波形を変化させ，テンプレートマッチングを行い単一運動波形の同定を行った．この改良型手法の有用性を確かめるため，肘関節等角速度屈曲運動時における上腕二頭筋の多チャンネル表面筋電図を計測し，本手法により単一運動単位波形の同定を行った．その結果，単一運動単位の発火頻度等が，これまでの生理学的知見とおおよそ一致していることから，本手法の有用性が示唆された．
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