| 研究課題/領域番号 |
09672127
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
矯正・小児・社会系歯学
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| 研究機関 | 鶴見大学 |
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研究代表者 |
脇本 康夫 鶴見大学, 歯学部, 助手 (00201153)
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| 研究分担者 |
鶴田 正彦 鶴見大学, 歯学部, 講師 (80089458)
桑原 洋助 鶴見大学, 歯学部, 教授 (30064348)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1998年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1997年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
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| キーワード | 運動シミュレーション / ロボット / 顎運動解析 / 咬合 / 顎運動シミュレーション / 6自由度運動 / 咬合解析 / 3次元座標変換 / ME機器 / 下顎運動 / 運動シュミレーション / 顎機能解析 |
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| 研究概要 |
1.研究目的、計画:ヒトの咬合機能の詳細を知るために、顎運動を忠実に再現できる小型ロボットを開発することを目的とした。研究計画は、1)6自由度顎運動を実現するロボットの試作、2)ヒト歯列模型をロボットに位置転写する方法の確立、3)制御プログラムの開発、4)作動性の確認とした。
2.ロボットの概要:パソコン、インターフェース、駆動装置、模型設置装置で構成されており、6台の回転モータを用いたパラレルメカニズムによって、下顎歯列模型を3次元的に運動制御できるシステムである。咬合接触時の破損を避けるために、歯列模型をエポキシ樹脂で作製し、上顎歯列模型設置部には緩衝装置を設けた。ロボット運動データは、ナソヘキサグラフ(小野測器、JM-1000)で採得したヒト6自由度顎運動データをロボット座標データに変換して用いた。運動測定時の標識治具がら下顎模型セットプレートの3基準点の空間座標を光学的に転写することで被験者とロボットの座標系を一致させた。
3.結果と考察:ロボットの最大動作速度は実運動の約1/3で、ストップモーションも可能である。三次元測定器の(Zeiss、UMC850S)による動作精度検定の結果、並進運動における運動方向の最大誤差は±0.1mm、回転運動における最大誤差は±0.24°であった。ロボットによる再現性をナソヘキサグラフで再度計測し、生体データと比較検討した結果、生体とロボットの運動軌跡は、ほぼ一致することが確認された。しかし、顎の限界運動を再現するには動作範囲が不足していた。6自由度顎運動再現ロボットを用いることによって、歯列模型による三次元的運動表示が可能となり、生体では直接視ることのできない後方歯や舌側部位の観察、また従来の咬合器では表現できない運動機能の観察が可能となった。
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