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感覚情報伝達機能をもつバイオミメティック筋電義手の実用化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 10555144
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 制御工学
研究機関大阪大学 (2000-2001)
神戸大学 (1998-1999)

研究代表者

赤澤 堅造  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30029277)

研究分担者 金 寛  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90243170)
小谷 学  神戸大学, 工学部, 助教授 (30215272)
吉田 正樹  大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (30174949)
奥野 竜平  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90294199)
研究期間 (年度) 1998 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
2001年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2000年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1999年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1998年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード義手 / コンプライアンス / 筋電図 / マイクロプロセッサ / 電気刺激 / 感覚情報 / 筋 / スチフネス / バーバル情報 / ダイナミクス / 音刺激 / 感覚代行 / 筋電義手 / グローブ / マイクロコンピュータ / 電極 / 粘弾性
研究概要

本研究では,ヒトの手の運動制御機能の動特性(手の位置・力とスチフネスが脳により随意に調節される機能)を取り入れ,かつ感覚情報の伝達機能(義手の指の開閉角度と把握力などの情報を切断者に伝達する機能)を備えた高機能の筋電義手の開発を目的とし,以下のように遂行した.
・携帯可能な前腕義手の試作
高速,高信頼性を備えた電子制御回路を試作した.電子制御回路は,その中核にワンチップマイクロプロッセ(H8/3067F日立製作所)を用い,電子回路の小型化および演算速度の高速化を目指した.また,DCモータの駆動を制御するドライバ回路には,信頼性,安定性を高めるため,DCモータ駆動用専用ICを用いた.
・感覚情報伝達装置の試作
本研究では,皮膚電気刺激を用いてバーバル情報(意味情報)を使用者に伝達するための情報伝達装置を試作した.そして,刺激に対する閾値や情報伝送量を測定し,使用者に提示する刺激の強度やパターンを決定した.次に健常者を用いた実験を行い,バーバル情報の伝達が可能であることを示した
・筋電義手シミュレータの構築
義手のパラメータ調整を簡便にし,かつ,種々の義手の試用ができるような3次元コンピュータグラフィックス表示を用いた義手シミュレータを構築し,仮想的に指の開閉角度の制御が可能であることを示した.
・試作した義手の評価
本研究で試作した義手の基本的な特性評価実験を行い,試作した義手が所望の特性を有していることを示した.

報告書

(5件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] Ryuhei OKUNO: "Biomimetic Myoelectric Hand with Voluntary Control of Finger Angle and Compliance"Frontiers of Medical and Biological Engineering. 9(3). 199-210 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 奥野竜平: "オンオフ型およびバイオミメティック型筋電義手の3D-CDシミュレータの開発"バイオメカニズム15. 165-173 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 奥野竜平: "3D-CGを用いたオンオフ型筋電義手シミュレータ"電子情報通信学会技術研究報告. MBE98-53. 77-81 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 奥野竜平: "ヒトの神経-筋卸御系を模擬した筋電義手の開発"第13回生体生理工学シンポジウム論文集. 461-464 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 奥野竜平: "バイオミメティック筋電義手の実用化の検討"第38回日本ME学会大会論文集. 117 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 奥野竜平: "手の運動制御機能を取り入れたバイオミメティック筋電義手の開発"第20回バイオメカニズム学術講演会講演予稿集. 510-513 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 奥野竜平: "3次元表示コンピュータグラフィックスを利用したオンオフ型およびバイオミメティック型筋電義手シミュレータの開発"第16回バイオメカニズムシンポジウム前刷. 191-200 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 奥野竜平: "バイオミメティック電動義手における駆動システムの試作"第40回日本ME学会大会論文集. 631 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gonzalo Garcia Jimenez: "3D Upper limb-hand display system for biomimetic myoelectric hand simulator"Proceedings of 23rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medical and Biology Society. (CD-ROM). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 分部靖: "自動車運転者へのバーバル情報伝達のための時空間皮膚電気刺激パターン"電子情報通信学会技術研究報告. MBE2001-191. 53-58 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryuhei Okuno: "Biomimetic Myoelectric Hand with Voluntary Control of Finger Angle and Compliance"Frontiers of Medical and Biological Engineering. 9, 2. 123-135 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryuhei Okuno: "3D-CG Simulator of ON-OFF Control and biomimetic Myoelectric Hand (in Japanese)"Biomechanism. 15. 165-173 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryuhei Okuno: "Development of 3D-CG Myoelectric Hand Simulator (in Japanese)"Technical Report of the Institute-of Electronics, Information and Communication Engineers, MBE-98-53. 77-81 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryuhei Okuno: "Development of Myoelectric hand Prosthesis mimicked the dynamics of human neuromuscular control system (in Japanese)"Proceedings of the 13th Symposium on Biological and Physiological Engineering. 461-464 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryuhei Okuno: "Development of biomimetic myoelectric hand prosthesis (in Japanese)"Proceedings of the 39th Conference the Japan Society of Medical Electronics and Biological Engineering. Vol. 38 Suppl.. 117 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryuhei Okuno: "Biomimetic myoelectric hand using a one-chip microprocessor (in Japanese)"Proceedings of the 40th Conference the Japan Society of Medical Electronics and Biological Engineering. Vol. 38 Suppl.. 631 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gonzalo Garcia Jimenez: "3D Upper limb-hand display system for biomimetic myoelectric hand simulator"Proceedings of 23rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medical and Biology Society. (CD-ROM). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasushi Wakebe: "Time-series and Spatial Patterns of Electrotactile Stimulation for Verbal Information Transmission to Drivers (in Japanese)"Technical Report of the Institute-of Electronics, Information and Communication Engineers, MBE2001-191. 53-58 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 奥野 竜平: "バイオミメティック筋電義手における駆動システムの試作"第40回日本ME学会大会論文集. 631 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Gonzalo Garcia Jimenez: "3D Upper Limb-Hand Display system for Biomimetic Myoelectric Hand Simulator"Proceedings of 23rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology. (CD-ROM). (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 分部 立: "自動車運転者へのバーバル情報伝達のための時空間皮膚電気刺激パターン"電子情報通信学会技術研究報告. MBE2001(印刷中).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 奥野竜平: "オンオフ型およびバイオミメティック型筋電義手の3D-CGシミュレータの開発"バイオメカニズム. 15. 143-152 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 菊谷功: "ヒト長母指屈筋における筋活動レベルと筋粘弾性力との関係"電子情報通信学会論文誌. J83-DII. 1832-1840 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ryuhei Okuno: "Biomimetic Myoelectric Hand with Voluntary Control of finger Angle and Compliance"Frontiers of Medical and Biological Engineering. 9(3). 199-210 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 奥野竜平: "バイオミメティック筋電義手の実用化の検討"第38回日本ME学会大会論文集. 117 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ryuhei OKUNO: "Development of Myolectric Hand End Effector with Voluntary Controlled Compliance"Proc.21th Ann.Int.Conf.IEEE BMES. 640 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 奥野竜平: "手の運動制御機能を取り入れたバイオミメティック筋電義手の開発"第20回バイオメカニズム学会講演予稿集. 510-513 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 奥野 竜平: "高い柔軟性をもつ筋電義手用グローブの試作" 第37回日本ME学会大会論文集. 481 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田 正樹: "一自由度筋電義手シミュレータの開発" 第37回日本ME学会大会論文集. 187 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 奥野 竜平: "3D-CGを用いたオンオフ型筋電義手シミュレータ" 電子情報通信学会技術研究報告. MBE-98. 77-81 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 奥野 竜平: "ヒトの神経-筋制御系を模擬した筋電義手の開発" 第13回生体生理工学シンポジウム論文集. 461-464 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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