2015 Fiscal Year Annual Research Report
前腕切断者の作業を支援する筋電位を用いた機器制御手法に関する研究
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25350680
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
曲谷 一成 東海大学, 工学部, 教授 (00181610)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 筋電位 / 力覚センサ / 感圧センサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々の研究目的は前腕切断者の残存筋に注目し、そこから導出した多チャネルの筋電位を用い前腕切断者の意思に従った手指の動作を推定することが可能なマンマシンインタフェースを構築することである。我々は単に導出した筋電位から手指の動作を高精度で推定するだけでなく、切断者の手指を義手に置き換えた際に義手が物体に触れる感覚(特に力覚)を切断者に何らかの非侵襲な方法でフィードバックすること、さらにこのフィードバックにより義手の動作に伴う力を筋電位で制御する閉ループシステムを確立することを目標として研究を行った。昨年度までに得られた成果に基づき今年度は以下の成果を得た。
1.我々が筋を動作させる場合、力を入れるほど発生する筋電位の振幅が大きくなることが知られている。そこで握り動作、回内・外動作について発生する力を計測するための装置を試作し、筋の発生する力と筋電位の振幅の関係を求めたところ高い線形的相関を示すことが確認された。
2.義手の動作により発生する力覚を切断者にフィードバックしようとする場合、発生する力覚を検出するためのマルチセンサが必要となる。そこで感圧導電性ゴムを利用した縦・横4列計16点の測定点を持つマルチ力覚センサを開発し、そのリアルタイム計測手法を確立した。
3.血圧計などに使用するカフを切断者の上腕部に巻き、ロボットハンドの把持力をカフ圧としてリアルタイムにフィードバックするシステムを試作した。これにより一点における力覚ではあるが、義手に発生する力覚を利用者にフィードバックすることが可能となった。
以上今年度達した3点の成果と昨年度までに達成した成果を合わせることで、我々が目指している義手から得られる感覚を切断者にフィードバックすることの可能な閉ループシステムの確立に必要な各ブロックが揃ったということができる。今後はこれらの成果を融合し閉ループシステムを試作し目標の実現を目指す。
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