| 研究課題/領域番号 |
19K20741
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分90150:医療福祉工学関連
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
関根 雅 千葉大学, 西千葉地区事務部, 技術専門員 (70769182)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 肩義手 / 音声入力 / 握力フィードバック / ソフトアクチュエータ / 力覚フィードバック / 音声認識 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高い利便性を持つ柔軟な軽量肩義手を開発する。音声認識をメインとし、筋電、加速度等補助的センサを組合せた多様式入力装置を試作し、腕以外の健常部位を「手/指」で「握る/摘まむ」ような形態の直感的で安全な小型の義手握力フィードバック装置を開発する。義手腕本体には軽量・柔軟な空気圧ゴム人工筋肉(PAM)と、その短所である可動域・出力をアシストする電気モータとのハイブリッド駆動及び増速歯車機構を採用し、更に各部品の軽量化も行い、安全性及び利便性向上を図る。
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| 研究成果の概要 |
音声を主体とした多様操作入力方式及び、足首/耳垂部に適用する小型安全直感型フィードバックデバイスを備えた肩義手システムを研究開発し、肩義手の利便性向上を図った。5自由度義手腕のうち3関節を音声入力操作対象とした。また柔軟・安全性アップのため4関節の駆動に軽量柔軟な空圧ゴムタイプのアクチュエータを採用している。義手腕単体の重量は830gとなった(コンプレッサ等重量物を含まず)。動作実験ではペットボトルにリーチングしボトルを把持し口付近に移動させ水を飲むという動作を再現した。当該実験時では入力音声の認識ミスも多く動作完結まで時間を要し、システムを改善し、より円滑迅速な動作の達成が今後の課題となる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
動力肩義手は多くの関節を要するために操作入力は多く複雑となるが、音声入力を主体として採用することによりユーザの健常部位による動作・操作が少なくなり操作性を向上できる。関節の駆動には空圧ゴムアクチュエータを用い、それにより義手は軽量柔軟性を得ることで利便性安全性の改善に繋がる。さらに義手ハンド把持動作に同期して足首や耳垂部等ユーザの健常部位を掴む/摘まむような形態のソフトフィードバックデバイスは直感的に握力を感知しやすく、使用時の安全性も高めることが可能である。
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