操作者の筋活動量解析による身体性を考慮した手術支援ロボットの開発

• 研究課題/領域番号: 16H07265
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用システム
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 三浦 智 早稲田大学, 理工学術院, 助手 (70724566)
• 研究期間 (年度): 2016-08-26 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: ロボット手術 / 医用システム / 知能ロボティクス / 医療・福祉 / 知能ロボティックス / 知能機械

研究成果の概要

本研究では，操作者の筋活動に最も負担が低い手術支援ロボットの構造を設計した．手術支援ロボットは人間の身体とは異なる構造・形態をしているため，「身体性の違い」により，運動軌道が冗長になったり，可動域限界で余計な力が生じたりする．そのような問題を解決するために，仮想環境で再現した手術支援ロボットを動かしている操作者の動作をモーションキャプチャで計測し，筋活動モデルと照合して，どこの筋肉にどの程度負荷がかっているのかを明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] タイピング支援装置の開発のための動作速度と筋疲労度の最適化問題 (2017)
  • 著者名/発表者名: 三浦 智, 鈴木 智裕, 小林 洋, 藤江 正克
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: 83 号: 850 ページ: 16-00414-16-00414
  • DOI: 10.1299/transjsme.16-00414
  • NAID: 130006943573
  • ISSN: 2187-9761
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of angle information system to facilitate the adjustment of needle-holding posture (2017)
  • 著者名/発表者名: Cao Yang、Liu Li、Miura Satoshi、Seki Masaki、Kobayashi Yo、Kawamura Kazuya、Fujie Masakatsu G.
  • 雑誌名: , International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery (IJCARS) 巻: 12 号: 11 ページ: 2003-2013
  • DOI: 10.1007/s11548-017-1617-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probabilistic neural network applied to eye tracking control to alter the direction of an endoscopic manipulator (2017)
  • 著者名/発表者名: Yang CAO, Satoshi MIURA, Quanquan LIU, Yo KOBAYASHI, Kazuya KAWAMURA, Shigeki SUGANO, Masakatsu G. FUJIE
  • 雑誌名: Mechanical Engineering Journal 巻: 4 号: 4 ページ: 15-00568-15-00568
  • DOI: 10.1299/mej.15-00568
  • NAID: 130005990979
  • ISSN: 2187-9745
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accuracy to detection timing for assisting repetitive facilitation exercise system using MRCP and SVM (2017)
  • 著者名/発表者名: Miura Satoshi、Takazawa Junichi、Kobayashi Yo、Fujie Masakatsu G.
  • 雑誌名: Robotics and Biomimetics Journal 巻: 4 号: 1 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1186/s40638-017-0071-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Route bundling in polygonal domains using Differential Evolution (2017)
  • 著者名/発表者名: Parque Victor、Miura Satoshi、Miyashita Tomoyuki
  • 雑誌名: Robotics and Biomimetics Journal 巻: 4 号: 1
  • DOI: 10.1186/s40638-017-0079-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of Route Bundling via Differential Evolution with a Convex Representation (2017)
  • 著者名/発表者名: Victor Parque, Satoshi Miura, Tomoyuki Miyashita
  • 雑誌名: Proceedings of the IEEE International Conference on Real-time Computing and Robotics (RCAR'17) 巻: - ページ: 727-732
  • DOI: 10.1109/rcar.2017.8311950
  • 査読あり
• [雑誌論文] Motor Command Detection for a Repetitive Facilitation Exercise Assistance System (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Miura, Junichi Takazawa, Yo Kobayashi, Masakatsu G. Fujie
  • 雑誌名: Proceedings of the IEEE International Conference on Real-time Computing and Robotics (RCAR'17) 巻: - ページ: 267-272
  • DOI: 10.1109/rcar.2017.8311872
  • 査読あり
• [雑誌論文] Definition and Support of Differentiation and Integration in Mechanical Structure Using S-curve Theory and Wavelet Transform (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishii, Takahiro; Parque, Victor; Miura, Satoshi; Miyashita, Tomoyuki
  • 雑誌名: Proceedings of the 21st International Conference on Engineering Design 2017 (ICED17) 巻: - ページ: 355-364
  • 査読あり
• [雑誌論文] A method for using one finger to press three separate keys on a three-dimensional keyboard designed to be mounted on a mouse (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Suzuki, Satoshi Miura, Yo Kobayashi, Masakatsu Fujie
  • 雑誌名: ROBOMECH Journal 巻: Vol.3, No.2 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1186/s40648-015-0039-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pupil Variation Applied to the Eye Tracking Control of an Endoscopic Manipulator (2016)
  • 著者名/発表者名: Yang Cao, Satoshi Miura, Yo Kobayashi, Kazuya Kawamura, Shigeki Sugano, Masakatsu G. Fujie
  • 雑誌名: IEEE Robotics and Automation Letters 巻: Vol.1, No.1 号: 1 ページ: 531-538
  • DOI: 10.1109/lra.2016.2521894
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An image processing method for changing endoscope direction based on pupil movement (2016)
  • 著者名/発表者名: Yang Cao, Satoshi Miura, Quanquan Liu, Yo Kobayashi, Kazuya Kawamura, Shigeki Sugano, Masakatsu G Fujie
  • 雑誌名: ROBOMECH Journal 巻: Vol..3, No.3 号: 1 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1186/s40648-016-0042-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pupil Variation Applied to the Control of an Endoscope (2016)
  • 著者名/発表者名: Yang Cao, Satoshi Miura, Yo Kobayashi, Kazuya Kawamura, Shigeki Sugano, Masakatsu G. Fujie
  • 雑誌名: Proceedings of the 2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA'16) 巻: - ページ: 531-538
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brain Wave Measurement while Touching Task of a Virtual Arm for Intuitive Robotic Surgery (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Miura, Junichi Takazawa, Kazuya Kawamura, Yo Kobayashi, Tomoyuki Miyashita, Masakatsu G. Fujie
  • 雑誌名: Proceedings of 2016 World Automation Congress (WAC'16) 巻: - ページ: 1-6
  • DOI: 10.1109/wac.2016.7582953
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pupil Variation for Use in Zoom Control (2016)
  • 著者名/発表者名: Yang CAO, Yo Kobayashi, Satoshi Miura, Kazuya Kawamura, Masakatsu G. Fujie, Shigeki Sugano
  • 雑誌名: Proceedings of 2016 IEEE Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO'16) 巻: - ページ: 479-484
  • DOI: 10.1109/robio.2016.7866368
  • 査読あり
• [学会発表] Gain tuning method by brain activity measurement for surgical endoscopic control (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Miura, Taisei Kaneko, Kazuya Kawamura, Yo Kobayashi, Masakatsu G. Fujie
  • 学会等名: Computer Assisted Radiology and Surgery 2017 International Congress and Exhibition (CARS 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] 前腕義手の上腕カフにおけるコンプライアントメカニズムの最適化設計 (2017)
  • 著者名/発表者名: 菊池宏太郎，三浦智，Victor Parque，宮下朋之
  • 学会等名: 第56回日本生体医工学会大会
• [学会発表] 配管点検ロボットの直感的なインターフェースの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上原瑠哉，三浦智，川村和也，藤江正克，菅野重樹，宮下朋之
  • 学会等名: 日本ロボット学会第35回学術講演会（RSJ2017）
• [学会発表] 痙縮の発症した片麻痺患者用の円筒型タイピング支援装置の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉原壮一郎，三浦智，宮下朋之
  • 学会等名: 生活生命支援工学系学会連合大会（LIFE2017)
• [学会発表] 応答曲面法を用いた螺旋折絆創膏の最適化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 津田直弥，三浦智，千葉恵太，新宅裕太，Victor Parque，白石康之，山家智之，宮下朋之
  • 学会等名: 第26回日本コンピュータ外科学会大会(JSCAS)
• [学会発表] 病変部の力学情報の相違による患部位置同定に関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 新宅裕太，三浦智，石内秀和，Parque Victor，宮下朋之
  • 学会等名: 第26回日本コンピュータ外科学会大会(JSCAS)
• [学会発表] 脳活動計測を用いたマスタ・スレーブの先端姿勢誤差に関する検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三浦智，川村和也，小林洋，宮下朋之，藤江正克
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会（ROBOMECH2016）
• [学会発表] 操作者の脳活動解析を用いた遠隔操作ロボットの最適化設計 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三浦智，川村和也，小林洋，藤江正克
  • 学会等名: Motor Control 研究会2016
• [図書] Computer Aided Surgery (2016)
  • 著者名/発表者名: Masakatsu Fujie
  • 出版者: Springer
  • ISBN: 9784431558101
• [備考] 三浦智 Satoshi MIURA, Ph.D.
  • URL: https://sites.google.com/view/satoshi-miura
• [備考]
  • URL: https://sites.google.com/view/satoshi-miura