中空型超音波モータ駆動方式を用いたMRI対応型手術支援アームの研究

• 研究課題/領域番号: 21500460
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用システム
• 研究機関: 宇部工業高等専門学校
• 研究代表者: 岡 正人 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (70281582)
• 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: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 医用ロボット / 手術ロボット / 超音波モータ / 位置決め / トンネル型MRI

研究概要

手術支援アームは、中空型の超音波モータを用いて送りネジ方式によってアームを制御する。この方式を用いることにより減速ギアを必要とせず、精密な位置制御が行える。また、電源を供給しない場合は固定式のアームとして利用できる。このアームをチタンやジュラルミンを用いて製作することにより、MRIの画像への影響を少なくした。また、高精度な位置決めを行える可変周波数を用いた超音波モータ制御回路を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] 超音波モータのPSOを用いた可変ゲイン型PID制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中幹也、村田裕介、西村淑恵、Abd rahman Faridath、岡正人、内堀晃彦
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 巻: Vol.18、No.3 ページ: 294-299
  • NAID: 110007701289
  • 査読あり
• [雑誌論文] MRI対応穿刺治療ナビゲーションロボットの高精度制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長縄明大、山尾拓也、佐藤生馬、岡正人、田中幹也、正宗賢
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 巻: Vol.18、No.2 ページ: 155-161
  • NAID: 110007687049
  • 査読あり
• [雑誌論文] PI control adjusted by GA for ultrasonic motor (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka、Y. Wakasa、T. Akashi、M. Oka
  • 雑誌名: Johnwiley & Sons, Electrical Engieerig in Japan 巻: Vol.169、No.1 ページ: 59-65
  • NAID: 210000162699
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超音波モータの可変ゲイン型知的PID制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中幹也、吉村淑恵、若佐裕治、明石卓也、岡正人、穆盛林
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 巻: Vol.17、No.3 ページ: 501-507
  • NAID: 110007360684
  • 査読あり
• [学会発表] 可変周波数制御による超音波モータ制御回路 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡正人、原田勉
  • 学会等名: 第42回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] MRI対応型小型マニピュレータに関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡正人、益田智哉
  • 学会等名: 第42回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] MRI対応型小型マニピュレータに関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡正人, 益田智哉
  • 学会等名: 日本機械工学会第42回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] 可変周波数制御による超音波モータ制御回路 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡正人, 原田勉
  • 学会等名: 日本機械工学会第42回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] MRI対応型手術支援アームに関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉井昌広、岡正人、田中幹也、長縄明大
  • 学会等名: 平成22年電気学会電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 熊本大学
• [学会発表] 中空型超音波モータを用いた多自由度アームに関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西島法生、岡正人、田中幹也、長縄明大
  • 学会等名: 平成22年電気学会電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 熊本大学
• [学会発表] MRI対応型手術支援アームに関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉井昌広, 岡正人, 田中幹也, 長縄明大
  • 学会等名: 電気学会電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 熊本大学
• [学会発表] MRI対応型手術支援アームの試作 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山内健嗣、岡正人、田中幹也、若佐裕治、長縄明大、杉井昌広
  • 学会等名: 第7回生活支援工学系学会連合大会
  • 発表場所: 高知工科大学
• [学会発表] 予測制御によるMRI対応ナビゲーションロボットの高精度位置決め (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊東真実子、長縄明大、関健史、佐藤生馬、田中幹也、岡正人、正宗賢
  • 学会等名: 第7回生活支援工学系学会連合大会
  • 発表場所: 高知工科大学
• [学会発表] Inttlliget IMC-PID Control for UltraSonic Motor (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Mu、K. Tanaka、Y. Wakasa、T. Akashi,、Y. Nishimura、M. Oka
  • 学会等名: ICROS-SICE Iternational Joit Conference
  • 発表場所: Fukuoka(Japan)