| 研究課題/領域番号 |
16K01568
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
リハビリテーション科学・福祉工学
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| 研究機関 | 東京電機大学 |
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研究代表者 |
大西 謙吾 東京電機大学, 理工学部, 教授 (70336254)
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| 研究協力者 |
森田 智久
神田 智基
大田 弥史
高見 響
三田 友記
中村 隆
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 義手 / ソケット / 温度制御 / 快適性指標 / 義肢装具 / 福祉工学 / 人間医工学 / リハビリテーション科学 / 義肢 / 生体信号計測 / 体表面温度 / 温度 / 福祉用具・支援機器 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，義手ソケット内の快適性問題の解決のため，温度制御系を提案し，前腕円筒熱源モデルを用いた検証実験を行った．多因子により定まるソケット装着状態の快不快の制御に周囲環境と生体の影響を受ける状態量であるソケット内温度を用いて制御する．ソケット内の目標温度の算出と送風制御に快適性指標PMV値とファジィ制御を導入したフィードバック温度制御系を構築，検証した．熱源モデルに温湿度センサ，ファン，送風路，マイコンを備えたアクリル製模擬ソケットを製作し，マイコンに制御アルゴリズムを実装した．PID制御系と，PMV-ファジィ制御系でPMV値の応答特性で比べ，PMV値推奨範囲近傍に収束することを確認した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来力学的要因にのみ着目し設計，適合する義手ソケットに対し，伝熱工学にもとづく快適性が制御可能な設計法を提案している点が新しく，学術的な意義がある．提案のシステムは，義手使用の中断・中止の要因であり温湿度による不快さ低減に寄与し，切断者の生活の改善につながることから社会的な意義も非常に高い．人体の温度調整系と環境温度系とに介在する装着デバイスの温度制御系は，ディジタル造形技術とネットワーク型計算機を用いることで，義手に限らず，生活支援機器，さらには，身体表面を覆う身体拡張を目的としたウェアラブル・ロボティクスにおける体調管理システムの一環として応用可能である．
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