| 研究課題/領域番号 |
18H03761
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
横井 浩史 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90271634)
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| 研究分担者 |
高木 岳彦 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 小児外科系専門診療部, 部長 (00348682)
東郷 俊太 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (30751523)
姜 銀来 電気通信大学, 脳・医工学研究センター, 准教授 (70508340)
加藤 龍 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70516905)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
43,550千円 (直接経費: 33,500千円、間接経費: 10,050千円)
2022年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2021年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2020年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2019年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2018年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
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| キーワード | 筋電義手 / 機械学習 / 個性適応型制御 / 導電性シリコーン / 5指ロボットハンド / 筋電センサ / 感覚フィードバック / ワイヤー牽引駆動 / センサ / 筋電制御システム / 電極 / 多自由度ロボットハンド / 筋電制御 / 導電性高分子 / センサグローブ / 導電性シリコン / ロボットハンド / センサ機能付きグローブ / 触圧感覚 / フィードバック機構 / ワイヤー干渉駆動 / 振動子 / 身体所有感 / ロボットアーム / 皮膚インピーダンス計測 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は，前腕切断者用の自由度(DOF)の高い筋電義手として，指先の触圧感覚と関節角のフィードバック機構を有する5指ハンドの開発を行い，切断者の手指動作の再建の課題に挑戦した．メカ開発では，ワイヤー干渉駆動法を用いて軽量・多自由度・高出力を有する5指ロボットハンドを試作し，性能評価を通して改良し，筋電義手に適用可能な設計法を明らかにした．センサグローブ開発においては，導電性シリコーンを応用することにより，指先の触圧と関節角を計測し，これを振動子を用いて断端部ソケットに伝達することにより，運動に呼応して生じる運動主体感と接触によって生じる身体所有感を感じることのできる筋電義手の開発を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多機能性は，複数の運動要素を必要とするため，従来の機械設計の思想では，機能を増やすたびに重量も価格もサイズも増加する．この問題に対して，新たに「２DOF ワイヤー干渉駆動法」を考案し，知財の取得に至るなど学術的意義は大きなものがある．
生体電気信号のセンサは，電極部を非金属材料で開発することにより，金属アレルギーによる肌荒れを防止と皮膚への圧力低減，および，密着による防水を実現することは，高い独創性を有する．さらに，義肢装具の感覚フィードバックにより，自己所有感と運動主体感を付与することで，義手の利用者の利便性の向上に大きく寄与した．
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