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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Revolution of integrated platform on medicine and engineering by haptic technology

Research Project

Project/Area Number 25220903
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

大西 公平  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (80137984)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小澤 壯治  東海大学, 医学部, 教授 (10169287)
Project Period (FY) 2013-05-31 – 2018-03-31
Keywordsハプティクス / HEM2 / 自動化 / 医工連携
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題4つのサブ研究計画を順次遂行することで成果を積み上げてきた。研究計画Aは身体機能の「表現」研究、研究計画Bは身体機能の「発現」研究、研究計画Cは多機能統合による行為の「実現」研究、具体的な試作開発を行う研究計画Dである。平成29年度は技術の普及を図るため、ハプティクス機能を持ったLSIを多くの協力企業に配布し、最終段階である研究計画Dを中心に研究開発を遂行した。また、多自由度のHEM2を産業にも適用し、Peg-in-holeタスクやScrew releasingタスクの抽出、再現に成功し昨年度の医療関係に続き、技術的な有用性を産業界においても実証した。
これらの技術成果は三十社以上の企業に移転されるとともに、新しいデバイスが続々と開発されている。その例をあげる。医療系では、カテーテル挿入の遠隔化と自動化が進行中である。HEM2のスケーリング機能により、血管内の軟らかいプラークも手元で感じられることでより難度の高いカテーテル治療が可能になってきた。また、術者の被爆量が大幅に低減されるため、手術の安全性にも大きな寄与がある。産業系の例では人手の必要な作業の遠隔化と自動化が進行中である。これは縫製作業、研磨作業、探査作業といった自動化できない作業の自動化ないしは作業の安全化に貢献しているが、それにとどまらず、熟練作業者の暗黙知技術がディジタル情報として取得できるため、企業の中でAI(人工知能)と組み合わせた新しい展開が進んでいる。
このように研究計画Dを中心に大きな進展があり、医工の双方に開発事例が増えてきた。このように力触覚技術の実装されたHEM2を用いた医工融合基盤の革新が進んでおり、研究成果の社会実装が現実に行われている。また、学術成果を科学技術論文としてまとめIEEEや電気学会を中心に発表を行うとともに、招待講演等により研究の成果を一般にも広く還元した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] パドヴァ大学(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      パドヴァ大学
  • [Journal Article] Design and Evaluation of a Remote Actuated Finger Exoskeleton using Motion-Copying System for Tendon Rehabilitation2018

    • Author(s)
      Lemerle Simon、Nozaki Takahiro、Ohnishi Kouhei
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Industrial Informatics

      Volume: accepted for publication Pages: 1~1

    • DOI

      10.1109/TII.2018.2796859

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Artificial Replacement of Human Sensation Using Haptic Transplant Technology2018

    • Author(s)
      Fukushima Satoshi、Sekiguchi Hiromu、Saito Yuki、Iida Wataru、Nozaki Takahiro、Ohnishi Kouhei
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      Volume: 65 Pages: 3985~3994

    • DOI

      10.1109/TIE.2017.2758757

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Disturbance Observer and Kalman Filter Based Motion Control Realization2018

    • Author(s)
      Phuong Thao Tran、Ohishi Kiyoshi、Mitsantisuk Chowarit、Yokokura Yuki、Ohnishi Kouhei、Oboe Roberto、Sabanovic Asif
    • Journal Title

      IEEJ Journal of Industry Applications

      Volume: 7 Pages: 1~14

    • DOI

      https://doi.org/10.1541/ieejjia.7.1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] QOLを支えるエレクトロニクス ―人間を幸福にするハプティクス技術―2018

    • Author(s)
      大西 公平、 野崎 貴裕、 下野 誠通、 溝口 貴弘
    • Journal Title

      電子情報通信学会誌

      Volume: 100 Pages: 937~942

    • Open Access
  • [Journal Article] Real haptics and its applications2017

    • Author(s)
      Ohnishi Kouhei、Mizoguchi Takahiro
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      Volume: 12 Pages: 803~808

    • DOI

      10.1002/tee.22562

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 接点切替によるインピーダンス変動を用いたブラシ付きDCモータのセンサレス角度推定法2017

    • Author(s)
      Saito Yuki、Nakai Kazuma、Sekiguchi Hiromu、Fukushima Satoshi、Nozaki Takahiro、Ohnishi Kouhei
    • Journal Title

      電気学会論文誌D(産業応用部門誌)

      Volume: 137 Pages: 827~836

    • DOI

      https://doi.org/10.1541/ieejias.137.827

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] パラレルリンク機構を用いた5自由度HEM2の開発2017

    • Author(s)
      松永 卓也、兪 浩洋、大西 公平
    • Journal Title

      精密工学会誌

      Volume: 83 Pages: 802~810

    • DOI

      https://doi.org/10.2493/jjspe.83.802

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Soft Robotics for Future Society2018

    • Author(s)
      Kouhei Ohnishi
    • Organizer
      15th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Bilateral Control between Manipulators with Different Structure Considering Singular Configuration2017

    • Author(s)
      Wanping Lyu, Hiromu Sekiguchi, Kouhei Ohnishi
    • Organizer
      24th International Conference on Mechatronics and Machine Vision in Practice
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Motion Loading System Taking Into Account The Variable Control Stiffness and Human Reactions2017

    • Author(s)
      Toshiaki Okano, Kenji Ogawa, Kouhei Ohnishi
    • Organizer
      24th International Conference on Mechatronics and Machine Vision in Practice
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Motion Reproduction System Using Multi DoF Haptic Forceps Robots for Ligation Task2017

    • Author(s)
      Takuya Matsunaga, Toshiaki Okano, Xiaobai Sun, Takahiro Mizoguchi, Kouhei Ohnishi
    • Organizer
      43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Identification of Human and Environmental Impedances by Using Bilateral Control System with Low-pass Filtered M-sequence Signal2017

    • Author(s)
      Toshiaki Okano, Takahiro Ishikawa, Takahiro Nozaki, Kouhei Ohnishi
    • Organizer
      43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Soft Robotics by Real Haptics2017

    • Author(s)
      Kouhei Ohnishi
    • Organizer
      The 2017 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] Nonlinear Control Techniques for Electro-Hydraulic Actuators in Robotics Engineering2017

    • Author(s)
      Qing Guo, Dan Jiang (Editors), Kouhei Ohnishi (Chapter 6)
    • Total Pages
      113
    • Publisher
      CRC Press
    • ISBN
      9781138634220
  • [Remarks] 2013年~科研費S概要

    • URL

      http://www-oml.sum.sd.keio.ac.jp/section.php?quest=kaken2013&PHPSESSID=6f7d17f39adc9bf40f40abd3309ab5ba

URL: 

Published: 2018-12-17  

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