パラレルメカニズムを用いた手首３自由度アシスト装置の開発

• 研究課題/領域番号: 24K07400
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 井上 健司 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (40203228)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
• キーワード: 手首アシスト装置 / パラレルメカニズム / ワイヤ駆動

研究開始時の研究の概要

前腕に対する手首の屈曲・伸展、撓屈・尺屈、回内・回外が不自由な人を対象に、これらの3自由度回転運動をアシストする装着型の装置を開発する。この装置では、小指と人差し指の根元付近にそれぞれ2本のワイヤを取り付け、合計4本のワイヤを肘のほうから個別のモータで引っ張る。ワイヤを張ったり緩めたりする組み合わせを変えると、手首の3自由度回転運動が可能となる。手を伸ばしたい対象物のカメラ画像から、AI技術によってその種類を推定し、対象物に適した手の向きになるように装置を制御することで、使用者が装置を操作しなくても、無意識のうちに手首が回転する。この装置を製作し、被験者実験によりその有用性を検証する。