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筋電位から随意運動を推定するリハビリ支援ロボットのための促通的訓練システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K01491
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関岡山理科大学

研究代表者

林 良太  岡山理科大学, 工学部, 教授 (40288949)

研究分担者 吉田 浩治  岡山理科大学, 工学部, 教授 (00254433)
衣笠 哲也  岡山理科大学, 工学部, 教授 (20321474)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
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)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード表面筋電位 / 知能ロボティクス / リハビリテーション / 医療・福祉 / 訓練支援 / 技能獲得 / メカトロニクス / 機械力学・制御
研究成果の概要

手関節の伸展筋屈曲筋からの表面筋電位信号を用いて、1リンクロボットアームを回転させる操縦訓練システムを構築した。訓練時に手関節を固定すると、表面筋電位を随意的に発生させる技能の獲得に効果がある可能性を、実験により確認することができた。さらに、表面筋電位センサの出力信号の一部の情報だけを用いて、自動制御により操縦課題の達成を補助すると、訓練時の負担を軽減し、継続的な促通訓練が可能になることを、実験により確認することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

表面筋電位信号で操縦するロボットを用いて、片麻痺患者のリハビリ訓練を支援するシステムの有用性が認められつつあるが、患者の意図したとおりにロボットが動作するようになるためには、患者の多大な努力と訓練が必要となっている。本研究では、表面筋電位を発生させる技能の獲得を促す一つの条件を明らかにすることができ、さらに訓練時の負担を軽減し継続的な訓練を可能にする手法を示すことができた。本研究成果は、新しいリハビリ訓練システムの発展と適用範囲の拡大に繋げることができると期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] On facilitating method for skill acquisition of robot arm manipulation using surface myoelectric signals2018

    • 著者名/発表者名
      R. Hayashi, T. Sawada, T. Kinugasa, and K. Yoshida
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 1065 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1065/17/172004

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 表面筋電位を用いて操縦するロボットアームの操縦訓練支援システム - 訓練の難易度を段階的に変更する操縦訓練手法の提案 -2019

    • 著者名/発表者名
      下田 直樹,林 良太,衣笠 哲也,吉田 浩治
    • 学会等名
      計測自動制御学会第20回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
      2019 実績報告書
  • [学会発表] On facilitating method for skill acquisition of robot arm manipulation using surface myoelectric signals2018

    • 著者名/発表者名
      R. Hayashi, T. Sawada, T. Kinugasa, and K. Yoshida
    • 学会等名
      XXII World Congress of the International Measurement Confederation
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表面筋電位で操縦するロボットアームの操縦訓練を支援するシステムの試作2018

    • 著者名/発表者名
      澤田拓弥,林良太,酒井孔士,山川権一郎,衣笠哲也,吉田浩治
    • 学会等名
      計測自動制御学会第19回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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋電センサを用いたロボットアームの操縦技能獲得を促進する条件について2018

    • 著者名/発表者名
      佐渡功樹、林良太、澤田拓弥、幸田稜平、衣笠哲也、吉田浩治
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第56期総会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 表面筋電位で操縦するロボットアームの操縦技能獲得を支援する方法についての一考察2017

    • 著者名/発表者名
      澤田拓弥、林良太、幸田稜平、佐渡功樹、衣笠哲也、吉田浩治
    • 学会等名
      計測自動制御学会第18回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 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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