| 研究課題/領域番号 |
23KJ0307
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 |
國分 翔太 千葉大学, 融合理工学府, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-25 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2024年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2023年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | ソフトアクチュエータ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、手指のリハビリテーション支援において柔軟、軽量で人との親和性が高い特徴を持つソフトアクチュエータが注目されている。しかしながら、従来の研究では単純な動作支援は可能であるものの、患者の身体的もしくは病状の個人差に適応可能な手指ソフトリハビリテーションシステムは実現されていない。この課題を解決するために、患者ごとにカスタマイズ可能なソフトアクチュエータと患者の関節剛性を推定し支援方法を調整する制御システムを開発する。この手指ソフトリハビリテーションシステムによって、患者単独での手指リハビリテーションが可能になり、場所と人を選ばないリハビリテーションが実現する。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、リハビリテーション分野におけるソフトロボティクスの適用可能性を拡大することを目的として、個別化されたソフトリハビリテーショングローブ（Soft Rehabilitation Glove: SRG）の開発に焦点を当てた。特に、各指の関節に動作支援に適用できるモジュール式ソフトアクチュエータの設計において、新しい折りたたみ式ポーチアクチュエータ（Foldable Pouch Actuator: FPA）を導入し、従来のソフトアクチュエータでは不足していた指の屈曲および伸展の両方向への支援を実現した。FPAは既存のアクチュエータと組み合わせることで、関節ごとの動きをより自然にサポートできる。実験では、ダミーモデルおよび被験者の手指を用いて、新しいアクチュエータの動作範囲（Range of Motion: ROM）、トルク、応答時間を測定し、改善された支援性能を実証した。
また、本研究ではアクチュエータの設計パラメータ（サイズや取り付け位置）が関節の動作範囲やトルクに与える影響を系統的に評価し、個々の指の情報を取り入れたカスタマイズされた設計規則を提案した。これにより、ユーザー特有の生体力学に適合したアクチュエータを設計することが可能となり、リハビリテーションにおけるアクチュエータの適用範囲が広がることが期待される。この研究成果は、手のリハビリテーションを支援するためのソフトアクチュエータの実用的な応用に向けた重要な最初のステップであり、現在はソフトアクチュエータの自然な制御を可能にするための新たな制御スキームやインターフェースを検討している。
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