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自立支援を統合した在宅向け手指用能動型リハビリ支援機器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K12164
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関函館工業高等専門学校

研究代表者

浜 克己  函館工業高等専門学校, 生産システム工学科, 教授 (00180927)

研究分担者 中村 尚彦  函館工業高等専門学校, 生産システム工学科, 准教授 (30435383)
三上 貞芳  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (50229655)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード手指 / 片麻痺 / リハビリテーション / 運動学習 / 日常生活動作
研究成果の概要

本研究では,在宅用手指リハビリ支援機器の開発を目標に,空気圧アクチュエータと変位筋音センサを試作し,両者を用いたリハビリ支援の方法を提案した.アクチュエータの素材には軽量なナイロンフィルムを使用し,手指に装着した際の負担を軽減するとともに屈曲と伸展の動作を補助する各機構を考案し,1つのアクチュエータとして組み合わせることで,両動作に対応できるようにした.
筋音センサで手指の随意運動を取得し,自力では訓練が行えない動作範囲に対してアクチュエータによる補助を行うことで,能動的なリハビリ支援の可能性が確認され,把持やつまみ動作などの日常生活動作における自立支援も行えるようになった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,リハビリ支援と自立支援の要求を統合化することで,運動学習によって機能が改善した麻痺手を,逐次的に日常生活動作で使うようにスムーズな転移を行い,行動の切り替えができることが学術的な意義である.
また,生体情報を運動意志として反映させることで,基本的な動作訓練の提示のほか,自らの意志で動作の可動域や速度等を変えることができるようになり,リハビリ効果を高められることも特徴である.これにより,機能改善が進み,日常生活の改善,さらには自立を可能とすることが期待でき,社会的意義も大きい.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (43件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] 高齢者世帯における除雪作業の負担を軽減する自律除雪ロボットの開発2021

    • 著者名/発表者名
      浜 克己,中村尚彦,鈴木 学
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 57 号: 1 ページ: 58-65

    • DOI

      10.9746/sicetr.57.58

    • NAID

      130007972668

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of dynamic knee joint alignment using a one-way frontal video method2020

    • 著者名/発表者名
      Kensaku KAWAKAMI, Takahiko NAKAMURA, Katsumi HAMA, Koichi KOBAYASHI, Makoto SAKAMOTO
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      巻: 15 号: 2 ページ: 19-00616-19-00616

    • DOI

      10.1299/jbse.19-00616

    • NAID

      130007873331

    • ISSN
      1880-9863
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 全国KOSEN支援機器開発ネットワーク(KOSEN-ATネット)によるAT技術者教育2020

    • 著者名/発表者名
      清田公保,浜 克己
    • 雑誌名

      日本高専学会誌

      巻: Vol.25, No.1 ページ: 45-48

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 協調ドローンを用いた避難誘導支援システム2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 学,浜 克己,中村尚彦
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: Vol.56, No.1 ページ: 24-30

    • NAID

      130007793659

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Forearm Musclar Function of Hemiplegic Patients Using Displacement MMG2020

    • 著者名/発表者名
      D. Yoshimoto, Y. Furudate, K. Chiba, Y. Ishida, and S. Mikami
    • 雑誌名

      2020 IEEE 2nd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech)

      巻: - ページ: 277-279

    • DOI

      10.1109/lifetech48969.2020.1570619449

    • NAID

      120006844681

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hand Motor Function Evaluation by Integrating Multi-Tasks Using Home Rehabilitation Device2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Furudate, N. Onuki, K. Chiba, Y. Ishida, and S. Mikami
    • 雑誌名

      2020 IEEE 2nd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech)

      巻: - ページ: 272-274

    • DOI

      10.1109/lifetech48969.2020.1570619097

    • NAID

      120006844682

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Finger Rehabilitation Device using Pneumatic Actuator made of Nylon Film2019

    • 著者名/発表者名
      T. Arai, K. Hama, K. Chiba, and S. Mikami
    • 雑誌名

      Proceedings of the 7th ACIS International Conference on Applied Computing and Information Technology

      巻: Article No.23 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1145/3325291.3325378

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Passive Sole Constraining Method to Stabilize 3D Passive Dynamic Walking2019

    • 著者名/発表者名
      N. Mizoguchi, S. Mikami, and K. Hyodo
    • 雑誌名

      2019 2nd International Conference on Control and Robotics

      巻: - ページ: 1-6

    • DOI

      10.1145/3387304.3387324

    • NAID

      120006809427

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Retrofit Passive Foldable Snow Shoe for A Legged Robot to Walk on Snowfield2019

    • 著者名/発表者名
      G. Hakamada and S. Mikami
    • 雑誌名

      IJMERR

      巻: vol.8 no. 6 ページ: 867-872

    • DOI

      10.18178/ijmerr.8.6.867-872

    • NAID

      120006727882

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Automatically Guided Wheelchair: Development of Automatic Map Creation and Navigation Systems Using Robot Operating System2019

    • 著者名/発表者名
      K. Moriya, T.Oda, Y. Chiba, M. Suzuki, S. Oyama and K. Hama
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: Vol.1, No.1 ページ: 1-6

    • NAID

      40022603829

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated Evaluation of Hand Motor Function Recovery by Using Finger Pressure Sensing Device for Home Rehabilitation2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Furudate, N. Onuki, K. Chiba, Y. Ishida, and S. Mikami
    • 雑誌名

      IEEE BIBE2018

      巻: BIBE2018 ページ: 207-214

    • DOI

      10.1109/bibe.2018.00047

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of Physiological Validity for Automatic Evaluation of Finger Motor Function Recovery2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Furudate, K. Yamamoto, K. Chiba, Y. Ishida, and S. Mikami
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: Annual56 号: Proc ページ: 26-27

    • DOI

      10.11239/jsmbe.Annual56.26

    • NAID

      130007484042

    • ISSN
      1347-443X, 1881-4379
    • 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] ROSを用いた電動車椅子走行時における動的障害物回避システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      秋田谷たすく,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 学会等名
      第21回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
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 頭部姿勢情報を用いた上肢支援機器の開発2020

    • 著者名/発表者名
      赤井大夢,浜 克己,中村尚彦,鈴木 学
    • 学会等名
      第21回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
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 在宅用手指リハビリ支援機器の開発-日常生活動作における自立支援への対応-2020

    • 著者名/発表者名
      上山竜史,浜 克己,中村尚彦,千葉 馨,三上貞芳
    • 学会等名
      日本福祉工学会第24回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Efficiency of Appearance Inspection for Three Dimensional Object using Robot Arm - Automatic Path Generation and Creation of Inspection Index -2020

    • 著者名/発表者名
      Riku ARAMACHI, Katsumi HAMA, Manabu SUZUKI, Takanori MIYOSHI, Takehiro KATAMURA
    • 学会等名
      5th STI-GIGAKU 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 視聴覚障害者のための感覚代行システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      木村里音,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 学会等名
      2020年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 予測変換を用いた意思伝達用視線入力システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      ユージアシン,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 学会等名
      2020年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ROSを用いた電動車椅子用動的障害物回避システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      秋田谷たすく,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 学会等名
      第20回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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] TLS患者のための脳波を用いた意思伝達支援システムの開発-学習時間を考慮した有効な脳波の検討-2019

    • 著者名/発表者名
      山田元希 ,浜 克己,森谷健二,千葉 馨,石田裕二
    • 学会等名
      第20回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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 在宅用手指リハビ支援機器の開発-ナイロンフィルムを用いた空気圧アクチュエータの改良-2019

    • 著者名/発表者名
      新井雄大,浜 克己,中村尚彦,千葉 馨,三上貞芳
    • 学会等名
      第20回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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 視線情報を用いた上肢支援機器の開発2019

    • 著者名/発表者名
      赤井大夢,浜 克己,中村尚彦,鈴木 学
    • 学会等名
      第20回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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 在宅用手指リハビリ支援機器の開発-空気圧アクチュエータの改良と手指の分離運動-2019

    • 著者名/発表者名
      新井雄大,浜 克己,中村尚彦,千葉 馨,三上貞芳
    • 学会等名
      日本福祉工学会第23回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] TLS患者のための脳波を用いた意思伝達支援システムの開発-意思伝達に有効な脳波の検証-2019

    • 著者名/発表者名
      山田元希 ,浜 克己,森谷健二,千葉 馨,石田裕二
    • 学会等名
      日本福祉工学会第23回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 自立行動支援用車椅子の開発-ポテンシャル場を用いた障害物回避-2019

    • 著者名/発表者名
      浜 克己,鈴木 学,中村尚彦,三上貞芳
    • 学会等名
      日本機械学会福祉工学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 口の動きを併用した意思伝達用視線入力システム2019

    • 著者名/発表者名
      藤田智也,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 学会等名
      2019年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 遠隔操作による採取用ロボットアームの開発2019

    • 著者名/発表者名
      荒町 陸,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 学会等名
      2019年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 積み上げ動作を軽減する人力除雪のための除雪具の設計と動作解析2019

    • 著者名/発表者名
      三上貞芳, 中村尚彦, 濱克己
    • 学会等名
      日本機械学会福祉工学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高齢者の背筋力計測を目的とした計測装置の提案と作成の予備的実験2019

    • 著者名/発表者名
      千葉馨, 樫木賢三, 工藤雄太, 工藤達也, 羽澤晃士, 山田竜大, 石田裕二, 古館裕大, 三上貞芳
    • 学会等名
      第72回道南医学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 片麻痺を対象とした家庭用手指リハビリテーション機器における手指運動機能の自動評価システム2019

    • 著者名/発表者名
      古館裕大, 大貫奈々美, 千葉馨, 石田裕二, 三上貞芳
    • 学会等名
      日本機械学会福祉工学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 指先を対象とした片麻痺患者向けの簡便な家庭用リハビリテーション支援デバイス - 安全を確保した指先モータアシストの設計と機構 -2019

    • 著者名/発表者名
      大貫奈々美, 古館裕大, 山本一希, 千葉馨, 石田裕二, 三上貞芳
    • 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2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 変位MMGを用いた片麻痺患者の手指の屈筋と伸筋の筋機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      好本大地, 古館裕大, 千葉馨, 石田裕二, 三上貞芳
    • 学会等名
      日本機械学会福祉工学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 手指の筋肉の機械的収縮活動による片麻痺回復度の定量化2019

    • 著者名/発表者名
      好本大地, 古館裕大, 千葉馨, 石田裕二, 三上貞芳
    • 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2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 若年者における徒手筋力計を用いた股関節伸展に対する測定肢位の検討2019

    • 著者名/発表者名
      工藤達也, 樫木賢三, 石田裕二, 千葉馨, 山田竜大, 羽澤晃士, 三上貞芳, 古館裕大, 井嶋祐介
    • 学会等名
      第72回道南医学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 抑制足機構による2足受動歩行機の矢状面・前額面方向での安定化の効果解析- 実機における歩行実験と計測結果の検証 -2019

    • 著者名/発表者名
      溝口直人, 松原信樹, 三上貞芳, 兵頭和幸
    • 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2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 若年者における起立動作の運動戦略の特徴について2019

    • 著者名/発表者名
      羽澤晃士, 樫木賢三, 石田裕二, 千葉馨, 工藤達也, 山田竜大, 三上貞芳, 古館裕大, 井嶋祐介
    • 学会等名
      第72回道南医学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Finger Rehabilitation Device using Pneumatic Actuator made of Nylon Film2019

    • 著者名/発表者名
      T. Arai, K. Hama, K. Chiba and S. Mikami
    • 学会等名
      7th ACIS International Conference on Applied Computing & Information Technology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automated Evaluation of Coordinated Movement of Fingers Using Home Rehabilitation Device2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Furudate, N. Onuki, K. Chiba, Y. Ishida, and S. Mikami
    • 学会等名
      2019 IEEE 1st Global Conference on Life Sciences and Technologies
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 除雪作業における負担軽減のための除雪ロボットの開発2018

    • 著者名/発表者名
      濵野一生,浜 克己,中村尚彦,鈴木 学,小林房昭
    • 学会等名
      2018年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 自立行動支援用車椅子の安全制御2018

    • 著者名/発表者名
      大澤陵真,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 学会等名
      2018年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 在宅向け手指用能動型リハビリ・自立支援機器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      新井雄大,浜 克己,千葉 馨,三上貞芳
    • 学会等名
      日本福祉工学会第22回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 除雪作業による負担軽減を目的とした除雪ロボットの開発2018

    • 著者名/発表者名
      濵野一生,浜 克己,中村尚彦,鈴木 学,小林房昭
    • 学会等名
      第19回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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 在宅用手指リハビリ支援機器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      新井雄大,林 美佑,土生悠月,浜 克己,中村尚彦,千葉 馨,三上貞芳
    • 学会等名
      第19回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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 自立行動支援用車椅子の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大澤陵真,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 学会等名
      第19回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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 意思伝達用視線入力システムの操作性の改善2018

    • 著者名/発表者名
      工藤愛唯,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 学会等名
      第19回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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体信号を用いた能動型手指用アシスト支援機器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      林 美佑,新井雄大,浜 克己,中村尚彦,千葉 馨,三上貞芳
    • 学会等名
      第19回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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 双腕ロボットによるハンドリングのためのAI的アプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      山田 奨,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦,三好孝典
    • 学会等名
      第19回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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A Retrofit Passive Foldable Snow Shoe for a Legged Robot to Walk on Snowfield2018

    • 著者名/発表者名
      G. Hakamada and S. Mikami
    • 学会等名
      2018 5th International Conference on Mechatronics, Automation and Manufacturing
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Emergence of Motivation by Agent-Environment Interaction2018

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi and S. Mikami
    • 学会等名
      Twenty-Fourth International Symposium on Artificial Life and Robotics 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 指先を対象とした片麻痺患者向けの簡便な家庭用リハビリテーション支援デバイス -強い麻痺の患者に対応した設計-2018

    • 著者名/発表者名
      大貫奈々美, 古館裕大, 山本一希, 千葉馨, 石田裕二, 三上貞芳
    • 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2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧縮空気を用いた火山礫搬送システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      中村尚彦,剱地利昭,鈴木 颯,丸岡亮大,成田一貴,小林房昭,大和 楓
    • 学会等名
      第19回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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 手指のリハビリ用アクチュエーターの改良2018

    • 著者名/発表者名
      中村尚彦,土生悠月,新井雄大,林 美佑,三上貞芳
    • 学会等名
      第19回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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁界結合の電力伝送法を用いた車両への制御開発2018

    • 著者名/発表者名
      中村尚彦,畑山 陸,青山詠史,高橋直樹,尾関剛成,大澤拓門
    • 学会等名
      第19回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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 観光者を対象とした、遠隔ワカサギ釣りロボットの開発・評価2018

    • 著者名/発表者名
      中村 尚彦,小松豪希,鈴木 学,浜 克己
    • 学会等名
      第19回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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 社会実装指向研究がとある学生に与えた教育効果2018

    • 著者名/発表者名
      中村 尚彦,濵野一生,小林房昭,浜 克己
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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