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生体信号による操作者の特性を考慮した力覚提示機能を有する遠隔操作システム

研究課題

研究課題/領域番号 24360093
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京医科歯科大学 (2013-2014)
東京工業大学 (2012)

研究代表者

川嶋 健嗣  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 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, 准教授 (90523663)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2013年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2012年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワード遠隔操作 / 手術ロボット / 力覚提示 / バイラテラル制御 / 生体信号 / 筋電 / 力のスケーリング
研究成果の概要

遠隔操作において,力覚提示の感度を高めることで安全性と作業効率の向上を目指し,操作者の力み具合を生体信号からリアルタイムに測定し,その特性に合わせて提示する反力を可変に制御する方法を提案した.提案手法をマスタスレーブ型手術支援ロボットに実装し,複数の被験者実験によってその有効性を評価した.
さらに力の方向を提示するデバイスとして,操作者の人差し指に正圧と負圧が発生できる空気噴流を発生するものを試作し,その有効性を実験によって確認した.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 2件) 備考 (3件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] A Pneumatically-Driven Surgical Manipulator with a Flexible Distal Joint Capable of Force Sensing2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Haraguchi, Takahiro Kanno, Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
    • 雑誌名

      IEEE/ASME Transactions on Mechatronics

      巻: PP 号: 6 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1109/tmech.2015.2415838

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Integrated image navigation system using head-mounted display in “RoboSurgeon” endoscopic radical prostatectomy2014

    • 著者名/発表者名
      Yoh Matsuoka, Kazunori Kihara Kenji Kawashima, Yasuhisa Fujii
    • 雑誌名

      Videosurgery and other miniinvasive techniques

      巻: 9-4 ページ: 613-618

    • DOI

      10.5114/wiitm.2014.44135

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 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(関節構造および理論モデルの改善による性能向上)2013

    • 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: 44(6) ページ: 8-15

    • NAID

      130005073271

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [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
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A basic study on biological signal of operator during master-salve system control2012

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

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 24-5 ページ: 908-916

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Pneumatically Driven Handheld Forceps with Force Display Operated by Motion Sensor2015

    • 著者名/発表者名
      Ryoken Miyazaki, Takahiro Kanno, Gen Endo, Kenji Kawashima
    • 学会等名
      Pneumatically Driven Handheld Forceps with Force Display Operated by Motion Sensor,
    • 発表場所
      米国シアトル
    • 年月日
      2015-05-26 – 2015-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 空気圧ベローズアクチュエータを用いた把持力提示インタフェースの開発2014

    • 著者名/発表者名
      寺田朋央,菅野貴皓,辻俊明,遠藤玄,川嶋健嗣
    • 学会等名
      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
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 空気圧サーボを用いた外科手術支援システムの開発2014

    • 著者名/発表者名
      川嶋健嗣
    • 学会等名
      日本フルードパワーシステム学会 オータムセミナー
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 空気圧による超精密制御技術を活用した低侵襲手術支援ロボットシステムの開発と産学官連携によるビジネス展開2014

    • 著者名/発表者名
      川嶋健嗣
    • 学会等名
      HOSPEX Japan 2014
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 腹腔鏡下手術支援ロボットの作業性の評価2014

    • 著者名/発表者名
      佐々部敦,赤星経一,伴大輔,菅野貴皓,川嶋健嗣
    • 学会等名
      第23回日本コンピュータ外科学会大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Force Projection Type Bilateral Control of a Pneumatic Surgical Robot2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kanno, Daisuke Haraguchi, Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
    • 学会等名
      The 9th JFPS International Symposium on Fluid Power
    • 発表場所
      島根
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Operation of Surgical Robot Using a Haptic Master Device with Air Jets2014

    • 著者名/発表者名
      In Kim, Kotaro Tadano, Kenji Kawashima.
    • 学会等名
      The 9th JFPS International Symposium on Fluid Power
    • 発表場所
      島根
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 手術ロボットにおける視覚情報および筋電を利用した力覚提示方法の研究2013

    • 著者名/発表者名
      吉田浩之, 原口大輔, 只野耕太郎, 川嶋健嗣
    • 学会等名
      精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-03-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A Study of Force Display Using Visual Information and EMG on Surgical Robot2013

    • 著者名/発表者名
      Jaing HangJie, Yoshida Hiroyuki, Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
    • 学会等名
      12th International Conference on Fluid Control, Measurement and Visualization
    • 発表場所
      Nara
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Interoperability in Telerobotics with Force Perception2013

    • 著者名/発表者名
      J. Ittirattana ,T. Kato,R. Balasubramanian, K. Tadano, D. Haraguchi, K. Kawashima
    • 学会等名
      12th International Conference on Fluid Control, Measurement and Visualization
    • 発表場所
      Nara
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] EMGを用いた異なる力覚タイプに対するフォーススケーリングファクタの調整2013

    • 著者名/発表者名
      江航傑, 吉田浩之, 只野耕太郎, 川嶋健嗣
    • 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
    • 発表場所
      筑波
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 空気圧駆動手術ロボットにおける温度感覚を用いた力提示に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      江航傑, 只野耕太郎, 川嶋健嗣, 香川利春
    • 学会等名
      平成25年秋季フルードパワーシステム講演会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 指先への空気噴流刺激を用いた手術ロボットの操作性向上2013

    • 著者名/発表者名
      矢島拓実, 只野耕太郎, 川嶋健嗣, 香川利春
    • 学会等名
      平成25年秋季フルードパワーシステム講演会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 遠隔操作システムにおいて力のスケーリングが操作性に与える影響の考察2012

    • 著者名/発表者名
      吉田浩之, 只野耕太郎, 川嶋健嗣
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2012-05-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 力覚に焦点を当てた日本製ロボットの現状2012

    • 著者名/発表者名
      川嶋健嗣
    • 学会等名
      第100回日本泌尿器科学会総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(招待講演)
    • 年月日
      2012-04-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 バイオメカニクス分野

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/i-mde/www/bmc/bmc.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 バイオメカニクス分野

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/i-mde/www/bmc/bmc.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] Maneuvering system having inner force sense presenting function2013

    • 発明者名
      Kenji Kawashima, Kotaro Tadano
    • 権利者名
      Kenji Kawashima, Kotaro Tadano
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-03-15
    • 取得年月日
      2014-11-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 指先刺激システム2013

    • 発明者名
      只野耕太郎,川嶋健嗣,矢島拓実
    • 権利者名
      只野耕太郎,川嶋健嗣,矢島拓実
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-228100
    • 出願年月日
      2013-11-01
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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