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遠隔治療対応型手術ロボットシステムの通信遅れを考慮した制御と安全性評価

研究課題

研究課題/領域番号 21360114
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京工業大学

研究代表者

川嶋 健嗣  東京工業大学, 精密工学研究所, 准教授 (40300553)

研究分担者 只野 耕太郎  東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (90523663)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2011年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2010年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2009年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワード手術ロボット / 遠隔制御 / バイラテラル制御 / 安全評価 / 内視鏡手術 / 通信規格 / 安全性評価 / 腹腔鏡手術
研究概要

低侵襲手術を支援する遠隔治療対応型ロボットシステムにおいて,空気圧ゴム人工筋を駆動に用いた先端で2つの関節を有する鉗子マニピュレータを設計,製作し,鉗子先端での外力の推定精度を1. 0Nから0. 5Nに高めた.また,遠隔治療への適用のために,通信遅れを考慮した位置と力をフィードバックする制御方法を提案,システムに実装し,日米間の遠隔制御実験他によって安全性と有効性を評価した.

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (31件) 備考 (4件) 産業財産権 (5件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Achieving Haptic Perception in Forceps Manipulator using Pneumatic Artificial Muscle2013

    • 著者名/発表者名
      Li Hongbing, Kenji Kawashima, Kotaro Tadano, et.al.
    • 雑誌名

      IEEE/ASME Transactions on Mechatronics

      巻: (掲載確定) 号: 1 ページ: 74-85

    • DOI

      10.1109/tmech.2011.2163415

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a pneumatic surgical manipulator IBIS IV2010

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Tadano, Kenji Kawashima, Kojima Kazuyuki, Tanaka Naofumi
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: Vol.22No.2 ページ: 179-187

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Master Slave System with Force-Sensing Abilities Using Pneumatic Actuators for Laparoscopic Surgery2010

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: Vol.24, No.12 ページ: 1763-1783

    • NAID

      10027464949

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Coarse/Fine Dual Stages using Pneumatically Driven Bellows Actuator and Cylinder with Air Bearings2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kawashima, Takeshi Arai, Kotaro Tadano, Toshinori Fujita, Toshiharu Kagawa
    • 雑誌名

      Precision Engineering

      巻: 34 ページ: 526-533

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a pneumatic surgical manipulator IBIS IV2010

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Tadano, Kenji Kawashima,
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics (In press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 空気圧駆動を用いた力覚提示機能を有する多自由度鉗子の開発2009

    • 著者名/発表者名
      只野耕太郎, 住野亘, 川嶋健嗣
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 27-5

      ページ: 538-545

    • NAID

      10024790485

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Achieving Haptic Perceptionin Forceps Manipulator using Pneumatic Artificial Muscle

    • 著者名/発表者名
      Hongbing Li, Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
    • 雑誌名

      IEEE/ASME Transactions on Mechatronics

      巻: (Accepted)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 柔軟関節を用いた空気圧駆動鉗子マニピュレータの開発(先端屈曲機構の簡略化と外力推定)

    • 著者名/発表者名
      原口大輔, 只野耕太郎, 川嶋健嗣
    • 雑誌名

      日本フルードパワーシステム学会論文集

      巻: (掲載確定)

    • NAID

      10030483462

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Master Slave Robot System for Laparoscopic Surgery with Haptic Perception using Pneumatic Actuators2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kawashima, Kotaro Tadano
    • 学会等名
      Proceedings of the 8th JFPS International Symposium on Fluid Power
    • 発表場所
      Key Note Speech
    • 年月日
      2011-11-26
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 力覚を有する手術支援ロボットの開発2011

    • 著者名/発表者名
      川嶋健嗣
    • 学会等名
      第13回耳鼻咽喉科手術支援システム・ナビ研究会
    • 発表場所
      東京医科歯科大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Model-Based Passivity Control for Teleoperation of Robots with Force Display2011

    • 著者名/発表者名
      Hongbing LI, Kenji Kawashima, Kotaro Tadano, Mustapha Fofana
    • 学会等名
      2011 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition
    • 発表場所
      Denver (USA)
    • 年月日
      2011-11-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 超弾性合金ワイヤのプッシュ・プル機構を用いた空気圧駆動鉗子マニピュレータの開発2011

    • 著者名/発表者名
      原口大輔, 只野耕太郎, 川嶋健嗣
    • 学会等名
      第12回流体計測制御シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2011-11-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 力覚提示機能を有する手術支援ロボットシステム2011

    • 著者名/発表者名
      川嶋健嗣
    • 学会等名
      日本機械学会第三(東海)地区特別講演会メディカル・ロボティクス
    • 発表場所
      名古屋工業大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Pneumatically-Driven Forceps Manipulator Using a Flexible Joint2011

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Haraguchi, Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
    • 学会等名
      The 8th JFPS International Symposium on Fluid Power
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-10-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Master Slave Robot System for Laparoscopic Surgery with Haptic Perception using Pneumatic Actuators2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kawashima, Kotaro Tadano
    • 学会等名
      The 8th JFPS International Symposium on Fluid Power
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A Prototype of Pneumatically-Driven Forceps Manipulator with Force Sensing Capability Using a Simple Flexible Joint2011

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Haraguchi, Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
    • 学会等名
      Proc. of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 年月日
      2011-09-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 柔軟関節を用いた空気圧駆動鉗子マニピュレータの開発2011

    • 著者名/発表者名
      原口大輔, 只野耕太郎, 川嶋健嗣
    • 学会等名
      第12回「運動と振動の制御」シンポジウム(MOVIC2011)
    • 発表場所
      メルパルク長野
    • 年月日
      2011-06-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 術者が力覚を感じる内視鏡手術ロボット2011

    • 著者名/発表者名
      川嶋健嗣,只野耕太郎
    • 学会等名
      日本泌尿器科学会雑誌
    • 年月日
      2011-04-24
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 術者が力覚を感じる内視鏡手術ロボット2011

    • 著者名/発表者名
      川嶋健嗣, 只野耕太郎
    • 学会等名
      日本泌尿器科学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2011-04-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 遠隔手術用ロボットシステム2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kawashima
    • 学会等名
      IEEE ICRA Workshop on Medical Cyber-Physical Systems
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2010-12-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Development of a light-weight Forceps Manipulator using Pneumatic Artificial Rubber Muscle for Sensor-free Haptic Feedback2010

    • 著者名/発表者名
      Hongbing Li, Shameek Ganguly, Sumire Nakano, Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
    • 学会等名
      1st International Conference on Applied Bionics and Biomechanics
    • 年月日
      2010-10-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of a light-weight Forceps Manipulator using Pneumatic Artificial Rubber Muscle for Sensor-free Haptic Feedback2010

    • 著者名/発表者名
      Hongbing Li, Shameek Ganguly, Sumire Nakano, Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
    • 学会等名
      International Conference on Applied Bionics and Biomechanics
    • 発表場所
      イタリア ベニス
    • 年月日
      2010-10-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] アドミタンス提示型ハプティックインタフェースの安定性に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤慶明, 只野耕太郎, 川嶋健嗣
    • 学会等名
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-09-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 腹腔鏡手術ロボットにおける操作対象への誘導制御2010

    • 著者名/発表者名
      崔唆銘, 只野耕太郎, 川嶋健嗣
    • 学会等名
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-09-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 力覚提示機能を有する手術用ロボットの操作性に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      小宮みずき, 只野耕太郎, 川嶋健嗣, 小嶋一幸, 田中直文
    • 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'10
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      2010-06-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Master Slave Surgical Robot with Force Display using Pneumatic Servo System2010

    • 著者名/発表者名
      川嶋健嗣
    • 学会等名
      第24回光通信システムシンポジウム
    • 発表場所
      米国 アラスカ
    • 年月日
      2010-05-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Plugfest 2009 : Global Interoperability in Telerobotics and Telemedicine2010

    • 著者名/発表者名
      H.Hawkeye King, Blake Hannaford, Kotaro Tadano, Kenji Kawashima, et.al.
    • 学会等名
      IEEE ICRA2010
    • 発表場所
      米国 アラスカ
    • 年月日
      2010-05-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 空気圧ゴム人工筋をスレーブ駆動に用いた腹腔鏡手術用マスタスレーブシステム2010

    • 著者名/発表者名
      川嶋健嗣,只野耕太郎,中野すみれ,小嶋一幸,田中直文
    • 学会等名
      日本医工学治療学会第26回学術大会
    • 年月日
      2010-04-03
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 空気圧ゴム人工筋をスレーブ駆動に用いた腹腔鏡手術用マスタスレーブシステム2010

    • 著者名/発表者名
      川嶋健嗣, 只野耕太郎, 中野すみれ, 小嶋一幸, 田中直文
    • 学会等名
      日本医工学治療学会第26回学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-04-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 遠隔対応型腹腔鏡手術用マスタ・スレーブロボットシステム2009

    • 著者名/発表者名
      川嶋健嗣, 只野耕太郎, 新井豪, 小宮みずき, 小嶋一幸, 田中直文
    • 学会等名
      第2回医歯工学イノベーション・シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Bilateral Teleoperation with Time Delay using Modified Wave Variable Based Controller2009

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kawashima, Kotaro Tadano, Mustapha Fofana
    • 学会等名
      ASME IMECE09
    • 年月日
      2009-11-18
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Robotics Systems using Pneumatic Actuators for Teleoperation2009

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kawashima
    • 学会等名
      ASME IMECE09
    • 年月日
      2009-11-18
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Robotics Systems using Pneumatic Actuators for Teleoperation2009

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kawashima
    • 学会等名
      ASME IMECE 09
    • 発表場所
      米国 フロリダ
    • 年月日
      2009-11-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Preliminary Protocol for Interoperable Telesurgery2009

    • 著者名/発表者名
      H.Hawkeye King, Kotaro Tadano, Regina Donlin, Diana Friedman, Mitchel J.H.Lum, Victoria Asch, Cong Wang, Kenji Kawashima, Blake Hannaford
    • 学会等名
      Proc.Intl.Conf.on Advanced Robotics
    • 発表場所
      ドイツ ミュンヘン
    • 年月日
      2009-06-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Blake Hannaford, Preliminary Protocol for Interoperable Telesurgery2009

    • 著者名/発表者名
      H. Hawkeye King, Kotaro Tadano, Regina Donlin, Diana Friedman, Mitchel J. H. Lum, Victoria Asch, Cong Wang, Kenji Kawashima
    • 学会等名
      Proceedings Intl. Conf. on Advanced Robotics,(ICAR09)
    • 年月日
      2009-06-23
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 空気圧駆動手術用マニピュレータIBIS IVの開発2009

    • 著者名/発表者名
      只野耕太郎, 川嶋健嗣, 小嶋一幸, 田中直文
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニコス講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-05-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Bilateral Teleoperation with Time Delay using Modified Wave Variable Based Controller2009

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kawashima, Kotaro Tadano, Cong Wang, GaneshSankaranarayanan, Blake Hannaford
    • 学会等名
      Proc.of IEEE ICRA
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2009-05-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Pneumatically Driven Forceps Manipulator IBIS IV2009

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
    • 学会等名
      ICROS-SICE International Joint Conference
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-05-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Ganesh Sankaranarayanan, Blake Hannaford, Bilateral Teleoperation with Time Delay using Modified Wave Variable Based Controller2009

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kawashima, Kotaro Tadano, Cong Wang
    • 学会等名
      Proc. of IEEE ICRA
    • 年月日
      2009-04-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考] 川嶋健嗣,只野耕太郎,佐藤慶明,手術支援ロボ小型化,日刊工業新聞,平成22年11月10日16面

    • URL

      http://www.k-k.pi.titech.ac.jp/researches/robots/

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.k-k.pi.titech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.k-k.pi.titech.ac.jp/research/robot_j.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.k-k.pi.titech.ac.jp/research/robot_j.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] 力算出システム2012

    • 発明者名
      川嶋健嗣,只野耕太郎,原口大輔
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 出願年月日
      2012-04-20
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 力算出システム2011

    • 発明者名
      川嶋健嗣,只野耕太郎,原口大輔
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 出願年月日
      2011-04-26
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [産業財産権] 手術用撮像システム及び手術用ロボット2011

    • 発明者名
      川嶋健嗣, 只野耕太郎
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 出願年月日
      2011-04-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 力算出システム2011

    • 発明者名
      川嶋健嗣, 只野耕太郎, 原口大輔
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 出願年月日
      2011-04-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 力覚提示機能を有する操作システム2009

    • 発明者名
      川嶋健嗣, 只野耕太郎
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 出願年月日
      2009-09-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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