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福祉支援や保全に活用する移動ロボットのためのスティフネスセンサ開発

研究課題

研究課題/領域番号 16F16739
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京大学

研究代表者

淺間 一  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50184156)

研究分担者 FARAGASSO ANGELA  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2016-11-07 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2018年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワードスティフネス / センシング / 触覚フィードバック / 画像処理 / 視覚によるスティフネス計測 / スティフネスセンサ / ロボット
研究実績の概要

臨床現場では様々な手術によって内視鏡カメラが体内の臓器の観察などに用いられている.また手術の目的によっては患部に対して施術を行う必要があるものの,画像情報だけでは手術が困難な場合が存在する.そのような状況では触覚情報を術者に伝える必要があるものの,大きな装置が必要であったり,内視鏡カメラに加えて計測デバイスも人体に挿入する必要があり,負担が大きかった.それに対して,本研究の目的はカメラ画像のみによって,物体に触れたときの触覚情報を得るための技術開発を行うことである.特にこのような技術開発によってロボットの手先の先端が外部の物体に触れたときの機械的な特性を得ることを目的とする.これによって他のセンサを体内に入れずに,臓器の状態を知ることが可能となる.
これに関する従来研究では,ロボットの手先につけたバネの変位を画像から計測することで,物体のスティフネスを計算していた.しかしながら計算の制度が表面に触れるセンサの角度に依存することが分かった.そこで本研究では,新たに複数の片持梁を用い,異なる方向からの触診を可能にした.また片持梁を使うことで,センサが軽量化され,様々な商用カメラへの実装ができるようになった.このため,内視鏡のようなデバイスにおいても,画像情報を得られるだけでなく,物体のスティフネスが同時に計測できるようになるという利点がある.またこのセンサは電力などの外部装置が必要ないため,低コストで作成できるというメリットや,従来からある内視鏡のデバイスにそのまま使用できるセンサを開発した.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Real-Time Vision-Based Stiffness Mapping †2018

    • 著者名/発表者名
      Faragasso Angela, Bimbo Joao, Stilli Agostino, Wurdemann Helge, Althoefer Kaspar, Asama Hajime
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 18 号: 5 ページ: 1347-1347

    • DOI

      10.3390/s18051347

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Disposable Stiffness Sensor for Endoscopic Examination2018

    • 著者名/発表者名
      A. Faragasso, J. Bimbo, A. Yamashita, H. Asama
    • 学会等名
      40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Versatile vision-based touch sensor for autonomous robots2017

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso. Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      4th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence (URAI)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Combining multi-localization methods for fault diagnosis in autonomous mobile robot systems2017

    • 著者名/発表者名
      Xiaojun Lu, Angela Faragasso, Yonghoon Ji, Hitoshi Kono, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      2017 IEEE International Conference on Real-time Computing and Robotics (RCAR)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards Stiffness Sensors for Minimally Invasive Surgery2017

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Combining Odometry and Visual Odometry for Mobile Robot Fault Detection2017

    • 著者名/発表者名
      Xiaojun Lu, Angela Faragasso, Yonghoon Ji, Hitoshi Kono, Atsushi Yamashita and Hajime Asama
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-11-08   更新日: 2024-03-26  

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