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体内に挿入して手術が可能な極小の5本指のマスタスレーブ式ロボットハンドの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H03195
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用システム
研究機関九州大学

研究代表者

中楯 龍  九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 特任准教授 (40584470)

研究分担者 赤星 朋比古  九州大学, 医学研究院, 准教授 (20336019)
大内田 研宙  九州大学, 大学病院, 講師 (20452708)
荒田 純平  九州大学, 工学研究院, 准教授 (40377586)
橋爪 誠  九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 名誉教授 (90198664)
池田 哲夫  九州大学, 大学病院, 准教授 (60585701)
研究協力者 大澤 啓介  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワードロボット / ハンド / 手術ロボット / ロボットハンド
研究成果の概要

グローブ型センサによってオペレーターの手の動きを体内で再現することが可能な、手首径10mmの超小型5本指ハンド及び腕部(各21能動自由度)を左右手分備え、同じくヘッドマウントディスプレイを装着したオペレーターの頭部の動きに連動する直径10mmのステレオ内視鏡(6能動自由度)を加えたシステムを実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自由度数の多い人型ハンドロボットとしてはおそらく世界最小のものが完成した。体内に挿入する手術ロボットのみならず、微小空間での作業を行うロボットハンドとして工業分野でも様々な応用が考えられる。またその構成方法の一部は人サイズのロボットハンドにも応用可能である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Colorectal endoscopic submucosal dissection using novel articulating devices: a comparative study in a live porcine model2019

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Y, Nakadate R, Nakamura S, Arata J, Oguri S, Moriyama T, Esaki M, Iwasa T, Ohuchida K, Akahoshi T, Ikeda T, Kitazono T, Hashizume M
    • 雑誌名

      Surg Endosc

      巻: 33(2) 号: 2 ページ: 651-657

    • DOI

      10.1007/s00464-018-6408-5

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 円錐型ウォームギア機構を用いた腸管自走システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      Osawa Keisuke、Nakadate Ryu、Arata Jumpei、Onogi Shinya、Akahoshi Tomohiko、Soejima Yuji、Hashizume Makoto
    • 雑誌名

      日本コンピュータ外科学会誌

      巻: 21 号: 1 ページ: 5-11

    • DOI

      10.5759/jscas.21.5

    • NAID

      130007629871

    • ISSN
      1344-9486, 1884-5770
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spherical and Non-Spherical Combined Two Degree-of-Freedom Rotational Parallel Mechanism for a Microsurgical Robotic System2018

    • 著者名/発表者名
      Arata Jumpei、Kobayashi Yoshiteru、Nakadate Ryu、Onogi Shinya、Kiguchi Kazuo、Hashizume Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 30 号: 6 ページ: 846-854

    • DOI

      10.20965/jrm.2018.p0846

    • NAID

      130007535730

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • 年月日
      2018-12-20
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A new robotic-assisted flexible endoscope with single-hand control: endoscopic submucosal dissection in the ex vivo porcine stomach2018

    • 著者名/発表者名
      Iwasa T, Nakadate R, Onogi S, Okamoto Y, Arata J, Oguri S, Ogino H, Ihara E, Ohuchida K, Akahoshi T, Ikeda T, Ogawa Y, Hashizume M
    • 雑誌名

      Surg Endosc

      巻: 32(7) 号: 7 ページ: 3386-3392

    • DOI

      10.1007/s00464-018-6188-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Objective assessment of robotic suturing skills with a new computerized system: A step forward in the training of robotic surgeons2018

    • 著者名/発表者名
      Busch C, Nakadate R, Uemura M, Obata S, Jimbo T, Hashizume M
    • 雑誌名

      Asian J Endosc Surg

      巻: - 号: 4 ページ: 388-395

    • DOI

      10.1111/ases.12672

    • 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
  • [雑誌論文] Laparoscopic Ultrasound Manipulator With aSpring-Based Elastic Mechanism.2018

    • 著者名/発表者名
      Arata J, Fukami K, Oguri S, Onogi S, Ikeda T, Nakadate R, Sakaguchi M, Akahoshi T, Harada K, Mitsuishi M, Hashizume M
    • 雑誌名

      Int J CARS

      巻: - 号: 7 ページ: 1063-1072

    • DOI

      10.1007/s11548-018-1709-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 消化器外科手術における先端ロボット技術2018

    • 著者名/発表者名
      中楯 龍, 橋爪 誠
    • 雑誌名

      人工臓器

      巻: 47

    • NAID

      130007484358

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthetic elastic mechanism for miniaturized neurosurgical robotic forceps2018

    • 著者名/発表者名
      Jumpei Arata, Yosuke Fujisawa, Ryu Nakadate, Kanako Harada, Mamoru Mitsuishi, Kazuo Kiguchi, Makoto Hashizume
    • 学会等名
      Computer Assisted Radiology 31th International Congress and Exhibition (CARS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 体内で連続縫合が可能な自動運針器のプロトタイプの開発2018

    • 著者名/発表者名
      中楯龍、小栗晋、荒田純平、小野木真哉、赤星朋比古、副島雄二、橋爪誠
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2018 (ROBOMEC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism study for miniaturized compliant manipulator for Minimally Invasive Surgery2018

    • 著者名/発表者名
      Wataru Kajihara, Ryu Nakadate, Kazuo Kiguchi, Kanako Harada, Mamoru Mitsuishi, Makoto Hashizume, Jumpei Arata
    • 学会等名
      The 14th Asian Conference on Computer Aided Surgery (ACCAS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 体深部狭所での運針のためのシングルアクション運針器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      中楯 龍,小栗 晋, 荒田 純平,大澤 啓介, 赤星 朋比古,副島 雄二, 江藤 正俊, 橋爪 誠
    • 学会等名
      第27回日本コンピュータ外科学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 軟性鏡手術ロボットのex vivo評価2018

    • 著者名/発表者名
      中楯 龍,岩佐 勉, 小野木 真哉, 荒田 純平, 小栗 晋,岡本 康治, 赤星 朋比古,副島 雄二, 江藤 正俊, 橋爪 誠
    • 学会等名
      第27回日本コンピュータ外科学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 先端医療イノベーションセンターの開発事例22018

    • 著者名/発表者名
      中楯 龍
    • 学会等名
      平成29年度AMED国産医療機器創出促進基盤整備等シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multi-Degree-Of-Freedom Laparoscopic Surgical Manipulator using Large Deformation of Elastic Components as Mechanism2017

    • 著者名/発表者名
      Jumpei Arata, Yuki Kamura, Susumu Oguri, Ryu Nakadate, Kazuo Kiguchi, Makoto Hashizume
    • 学会等名
      Computer Assisted Radiology 30th International Congress and Exhibition (CARS 2017)
    • 発表場所
      スペイン
    • 年月日
      2017-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 縦方向とねじり回転が可能な軟性鏡用外付け持針器の開発2017

    • 著者名/発表者名
      中楯龍, 岩佐勉, 岡本康治, 小野木真哉, 荒田純平, 小栗晋, 赤星朋比古, 池田哲夫, 橋爪誠
    • 学会等名
      第11回先進内視鏡治療研究会(J-CASE)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ピニオンギヤ機構を用いた自走式大腸内視鏡ロボットの開発2017

    • 著者名/発表者名
      大澤啓介,中楯龍,小栗晋,荒田純平,小野木真哉,赤星朋比古,池田哲夫,橋爪誠
    • 学会等名
      第27回日本コンピュータ外科学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A novel 2-DOF Rotational Parallel Mechanism with a Remote Center of Motion for Microsurgical Robot2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiteru Kobayashi, Ryu Nakadate, Kazuo Kiguchi, Makoto Hashizume, Jumpei Arata
    • 学会等名
      The 13th Asian Conference on Computer Aided Surgery
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of robotic flexible endoscope manipulation system2017

    • 著者名/発表者名
      Shinya Onogi, Ryu Nakadate, Tsutomu Iwasa, Jumpei Arata, Susumu Oguri, Makoto Hashizume
    • 学会等名
      The 13th Asian Conference on Computer Aided Surgery
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel suturing device for flexible endoscope2017

    • 著者名/発表者名
      Ryu Nakadate, Tsutomu Iwasa, Yasuharu Okamoto, Jumpei Arata, Shinya Onogi, Susumu Oguri, Tomohiko Akahoshi, Tetsuo Ikeda, Makoto Hashizume
    • 学会等名
      The 13th Asian Conference on Computer Aided Surgery
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パラレルメカニズムを応用した微細手術ロボットのための回転2自由度機構2017

    • 著者名/発表者名
      小林 美輝,中楯 龍,木口 量夫,橋爪 誠,荒田 純平
    • 学会等名
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新医療機器開発の事例紹介と参入にあたって必要なこと2017

    • 著者名/発表者名
      中楯 龍
    • 学会等名
      国産医療機器創出促進基盤整備事業セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 体内に挿入可能な5指ロボットハンドと低コストデータグローブ2017

    • 著者名/発表者名
      中楯 龍
    • 学会等名
      次世代医療システム産業化フォーラム2017第6回例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 世界の手術マニピュレータの開発動向と 当施設での製品開発経験2017

    • 著者名/発表者名
      中楯 龍
    • 学会等名
      国産医療機器創出促進基盤整備事業等事業シンポジウム
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本のお家芸である軟性鏡とともに用いる手術マニピュレータ2016

    • 著者名/発表者名
      中楯 龍
    • 学会等名
      第25回日本コンピュータ外科学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 腹腔鏡手術用ミニチュアロボットハンドの腕部の開発2016

    • 著者名/発表者名
      中楯龍 荒田純平 小野木真哉 小栗晋 宗崎良太 大内田研宙 赤星朋比古 池田哲夫 橋爪誠
    • 学会等名
      第32回ライフサポート学会大会,第16回日本生活支援工学会大会,日本機械学会 福祉工学シンポジウム2016 (LIFE2016)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A miniature five finger hand robot for laparoscopic surgery - development of hand part and master2016

    • 著者名/発表者名
      R. Nakadate, J. Arata, S. Oguri, S. Onogi, T. Akahoshi, T. Ikeda, M. Hashizume
    • 学会等名
      Computer Assisted Radiology 29th International Congress and Exhibition (CARS 2016)
    • 発表場所
      ドイツ
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2本の腕からなる新デバイスを用いた大腸ESD2016

    • 著者名/発表者名
      岡本康治,中楯龍,森山智彦,中村昌太郎,岩佐勉,赤星朋比古,池田哲夫,小栗晋,荒田純平,大内田研宙,北園孝成,橋爪誠
    • 学会等名
      第16回 EMR/ESD研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] ロボットハンド及びこれを操作するためのマスタ2016

    • 発明者名
      中楯龍、橋爪誠
    • 権利者名
      中楯龍、橋爪誠
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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