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筋力障害者リハビリ用触覚提示装置および制御システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15560124
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関大阪工業大学

研究代表者

小山 富夫  大阪工業大学, 工学部, 教授 (50079547)

研究分担者 張 維明  大阪工業大学, 工学部, 助教授 (60268224)
村岡 茂信  大阪工業大学, 工学部, 助教授 (40097994)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2003年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワードリハビリシステム / 握力 / パソコン計測 / モータ制御 / 空気圧 / CG / 上肢運動機能障害 / 握力障害者 / リハビリテーション / 力覚提示デバイス / 制御システム / 筋力障害者 / 触覚提示
研究概要

本研究では,握力障害者リハビリテーション用力覚提示デバイスならびに制御システムの開発を行った.本装置はDCモータと歯車減速機,ロータリーエンコーダ,計測・制御用パソコンなどの組み合わせからなり,モータの反力をPCでコントロールすることにより,各指(5指)の加圧力ならびに総合力としての握力をトルクとして指示することができる.具体的には,(1)レバーを握ることにより握力を回転力に変え,モータの反力を任意にコントロールしてレバーに取付けられた軸に負荷トルクを与える,(2)トルクの検出だけでなく,小型圧縮型ロードセルを用いて各指(5指)の加圧力測定も行える,(3)レバーの握り角度はロータリーエンコーダで検出する.(4)レバーの握り角に対応してCG画像が変化し,無味乾燥なリハビリにモチベーションと楽しさを与える.(5)本装置を使用して健常者の握力低下の状況(筋肉疲労)なども測定できることがわかった.本リハビリシステムの使い勝手や機能について,関西医科大学付属滝井病院総合リハビリセンターの医師・作業療法士・被験者から意見を求めた.その結果,各指の加圧力が正確に測れる,正確なトルクや握り角度の測定ができる,反力の調整が自由に行える,などの評価を得たが,リハビリシステムとしては,(1)装置が大きく,高価すぎる,(2)レバーが握れるとは限らない,(3)装置の使い勝手が悪い,(4)機械としてのイメージが強い,(5)CGはあまりインパクトが無い,など否定的な意見が多かった.その結果,本装置の改良よりも,同リハビリセンターの医師と共同で,医療現場に密着した,患者にやさしい握力リハビリシステムの開発を優先し,空気圧利用方式の試作機を完成させた.新しいシステムは,2個の柔軟なボールとポンプ,圧力計,A/Dコンバータ,ノートPCなどから構成されている.患者,作業療法士からも好評で,患者の握力のデータも収集できるようになった.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2006 2004

すべて 雑誌論文 (4件)

  • [雑誌論文] 上肢運動機能障害用リハビリシステムの開発2006

    • 著者名/発表者名
      大西将史, 本田裕之, 小山富夫, ZHANG Weiming, 菅俊光
    • 雑誌名

      日本機会学会関西支部定時総会講演会講演論文集 Vol.81st

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of a Rehabilitation System for Person with Dysfunctions of Upper Extremities2006

    • 著者名/発表者名
      Masashi Ohnishi, Hiroyuki Honda, Tomio Koyama, Weiming Zhang, Toshimitsu Suga
    • 雑誌名

      Proceedings of 81th JSME Kansai General Convention No.064-1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 筋力障害用触覚提示システムの開発2004

    • 著者名/発表者名
      小山富夫, ZHANG W(大阪工大), 片野圭二, 氏原嗣朗
    • 雑誌名

      日本機会学会機素潤滑設計部門講演会講演論文集 Vol.4th

      ページ: 95-98

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Sense of Touch Presentation System for Biceps Disabled Persons2004

    • 著者名/発表者名
      Tomio Koyama, Weiming Zhang, Keiji Katano, Shiro Ujihara
    • 雑誌名

      Proceedings of JSMEMDT2004 No.4th

      ページ: 95-98

    • NAID

      110004056887

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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