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脳の適応を誘導する人・機械・相互適応技術の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 25249025
研究種目

基盤研究(A)

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
研究機関電気通信大学

研究代表者

横井 浩史  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (90271634)

研究分担者 高山 真一郎  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 臓器・運動器病態外科部, 部長 (40138045)
生駒 一憲  北海道大学, 大学病院, 教授 (70202918)
下条 誠  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90292474)
加藤 龍  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70516905)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
45,630千円 (直接経費: 35,100千円、間接経費: 10,530千円)
2015年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2014年度: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
2013年度: 19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
キーワード人間機械システム / 筋電義手 / 感覚フィードバック / 干渉駆動 / 全方位センサ / 機能的電気刺激 / 人工皮膚 / 生体信号 / 全方位 / 感圧センサ / ワイヤ牽引駆動 / 意図推定法 / P300 / 注目度 / 個性適応型筋電義手 / 脳活動と筋活動の相関 / 全方位感圧センサ / 滑り覚センサ / 脳波 / 自己所有感
研究成果の概要

本研究は,人が自分の手として扱えるような人・機械相互適応型の筋電義手の研究開発を行った.高伸縮性を持つエラストマーゲル材料を用いて,手指表面のテクスチャをリアルに再現した人工皮膚を開発し,導電性シリコンで作った全方位センサを内蔵することで感圧機能を持たせ,機能的電気刺激を用いた感覚フィードバック機能を実現した.ワイヤ干渉駆動機構を用いて,高い把持力および運動自由度と軽量性とを両立した義手用ハンドとアームを開発した.脳波P300を用いた注目箇所の意図推定を行い,脳波による筋電義手制御について検討した.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 5件) 図書 (3件) 備考 (10件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] エラストマーゲルを用いた筋電義手のための装飾用手袋の開発2016

    • 著者名/発表者名
      矢吹佳子,棚橋一将,石原正博,星川英,中村達弘,姜銀来,森下壮一郎, 加藤龍,横井浩史
    • 雑誌名

      日本義肢装具学会誌

      巻: 32 ページ: 0-0

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 基本把持機能を有する簡易型筋電義手の開発と評価2015

    • 著者名/発表者名
      星川英,迫田辰太郎,山野井佑介,加藤龍,森下壮一郎,中村達弘,關達也,姜銀来,横井浩史
    • 雑誌名

      知能と情報

      巻: 27 号: 6 ページ: 885-897

    • DOI

      10.3156/jsoft.27.885

    • NAID

      130005117053

    • ISSN
      1347-7986, 1881-7203
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of Five-Finger Multi-DoF Myoelectric Hands with a Power Allocation Mechanism2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Seki, Tatsuhiro Nakamura, Ryu Kato, Soichiro Morishita, and Hiroshi Yokoi
    • 雑誌名

      Journal of Mechanics Engineering and Automation

      巻: 4 ページ: 97-105

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A highly usable and customizable sEMG sensor for prosthetic limb control using polypyrrole-coated nonwoven fabric sheet2015

    • 著者名/発表者名
      Yinlai Jiang, Shintaro Sakoda, Takeru Togane, Soichiro Morishita, Baoliang Lu, Hiroshi Yokoi
    • 学会等名
      IEEE SENSORS 2015
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2015-11-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] One-handed Wearable sEMG Sensor for Myoelectric Control of Prosthetic Hands2015

    • 著者名/発表者名
      Yinlai Jiang, Shintaro Sakoda, Takeru Togane, Soichiro Morishita, Hiroshi Yokoi
    • 学会等名
      The International Conference on Wearable Sensor and Robot
    • 発表場所
      Hangzhou, China
    • 年月日
      2015-10-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low Degree of Freedom EMG Prosthetic Hand with Pinch-Force-Magnification Mechanism for Children2015

    • 著者名/発表者名
      Hesong Ye, Shintaro Sakoda, Yinlai Jiang, Soichiro Morishita, Hiroshi Yokoi
    • 学会等名
      The 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      Milano, Italy
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective Linear-Regression Model for Hand Posture Discrimination and Grip Force Estimation using Surface Electromyogram Signals2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yamanoi, Soichiro Morishita, Ryu Kato, Hiroshi Yokoi
    • 学会等名
      The 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      Milano, Italy
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure design for a two-DoF myoelectric prosthetic hand to realize basic hand functions in ADLs2015

    • 著者名/発表者名
      Suguru Hoshigawa, Yinlai Jiang, Ryu Kato, Soichiro Morishita, Tatsuhiro Nakamura, Yoshiko Yabuki, and Hiroshi Yokoi
    • 学会等名
      The 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      Milano, Italy
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development and evaluation of simplified EMG prosthetic hands2014

    • 著者名/発表者名
      Yinlai Jiang, Shintaro Sakoda, Suguru Hoshigawa, Hesong Ye, Yoshiko Yabuki, Tatsuhiro Nakamura, Masahiro Ishihara, Takehiko Takagi, Shinichiro Takayama, and Hiroshi Yokoi
    • 学会等名
      2014 IEEE International Conference on Robitics and Biomimetics
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Approximate model for interactive-tendon driven mechanism of a multiple-DoFs myoelectric prosthetic hand2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Seki, Yinlai Jiang and Hiroshi Yokoi
    • 学会等名
      2014 IEEE International Conference on Robitics and Biomimetics
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] エラストマーゲルを用いた筋電義手のための装飾用グローブの開発2014

    • 著者名/発表者名
      矢吹佳子,星川英,雍旭,景暁バイ,中村達弘,棚橋一将,石原正博,關達也,加藤龍,横井浩史
    • 学会等名
      第30回日本義肢装具学会学術大会講演集
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Tendon drive finger mechanisms for an EMG prosthetic hand with two motors2014

    • 著者名/発表者名
      Xu Yong, Xiaobei Jing, Yinlai Jiang, Hiroshi Yokoi, and Ryu Kato
    • 学会等名
      2014 7th International Conference on BioMedical Engineering and Informatics
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A low-degree of freedom EMG prosthetic hand with nails and springs to improve grasp ability2014

    • 著者名/発表者名
      Xiaobei Jing, Xu Yong, Yinlai Jiang, Hiroshi Yokoi, and Ryu Kato
    • 学会等名
      2014 7th International Conference on BioMedical Engineering and Informatics
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 筋電義手による自然な物体把持のための把持姿勢および把持力の推定手法2014

    • 著者名/発表者名
      山野井佑介,加藤龍,横井浩史
    • 学会等名
      第15回日本電気生理運動学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] プリシェイピング中に計測される表面筋電位を用いた物体の把持姿勢識別2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木大輝, 山野井佑介, 加藤龍, 横井浩史
    • 学会等名
      第15回日本電気生理運動学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ロボットハンドのすべり関節のための自動回復機能を有する靭帯機構の開発2014

    • 著者名/発表者名
      高澤駿介, 關達也,加藤龍,横井浩史
    • 学会等名
      第32回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 基本3種の把持姿勢をとる2自由度筋電義手の指形状に応じた機能の評価2014

    • 著者名/発表者名
      星川英,加藤龍,森下壮一郎,中村達弘,關達也,姜銀来,横井浩史
    • 学会等名
      第30回ファジィシステムシンポジウム
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 駆動力配分メカニズムを用いた五指多自由度筋電義手の把持機能評価2014

    • 著者名/発表者名
      關 達也,中村達弘,加藤龍,森下壮一郎,横井浩史
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第26回自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] サル硬膜下電位からのリーチングタスクの状態判別率向上を目指した次元圧縮法2014

    • 著者名/発表者名
      坂井 郁也,森下 壮一郎,西村 幸男,渡辺 秀典,加藤 龍,梅田 達也,伊佐 正,横井 浩史
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第26回自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Robust grip force estimation under electric feedback using muscle stiffness and electromyography for powered prosthetic hand2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Kasuya, Masatoshi Seki, Kazuya Kawamura, Yo Kobayashi, Masakatsu G. Fujie, and Hi-roshi Yokoi
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2013)
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of Five-Finger Multi-DoF Myoelectric Hands with a Power Allocation Mechanism2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya SEKI, Tatsuhiro NAKAMURA, Ryu KATO, Soichiro MORISHITA ,and Hiroshi YOKOI
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2013)
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 多様な把持形態が実現可能な筋電義手のためのワイヤ干渉駆動型母指機構の開発2013

    • 著者名/発表者名
      高澤 駿介,田中 啓太,關 達也,望月 大二郎,中村 達弘,加藤 龍,横井 浩史
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Clinical Systems Neuroscience ( Kansaku, Kenji, Cohen, Leonardo G., Birbaumer, Niels (Eds.))2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yokoi,Yuki Sato,Minako Suzuki,Yoshiko Yabuki, Tatsuhro Nakamura,Takashi M ori,Soichiro Morishita,Ryu Kato, Osamu Yamamura,Masafumi Kubota,Tomoko Kamisawa,Chiaki Igarashi, Tadashi Isa,Tatsuya Umeda,Hidenori Watanabe,Yukio Nishimura,Katsunori Ikoma,and Tamaki Miyamoto
    • 総ページ数
      387
    • 出版者
      Springer Japan
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 別冊「医学のあゆみ」BMI(Brain-Machine Interface)の現状と展望2014

    • 著者名/発表者名
      森下 壮一郎,横井 浩史
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 福祉技術ハンドブック-健康な暮らしを支えるために(分担執筆)2013

    • 著者名/発表者名
      横井浩史,加藤龍,中村達弘,森下壮一郎
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 電気通信大学横井研究室

    • URL

      http://www.hi.mce.uec.ac.jp/yklab/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 電気通信大学脳科学ライフサポート研究センター

    • URL

      http://blsc-uec.net/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 電気通信大学 横井研究室ホームページ

    • URL

      http://www.hi.mce.uec.ac.jp/yklab/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 国立成育医療研究センターホームページ

    • URL

      http://www.ncchd.go.jp/index.php

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 北海道大学病院ホームページ

    • URL

      http://www.huhp.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 電気通信大学 下条・明研究室ホームページ

    • URL

      http://www.rm.mce.uec.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 横井研究室ホームページ

    • URL

      http://www.hi.mce.uec.ac.jp/yklab/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 独立行政法人国立成育医療研究センター ホームページ

    • URL

      http://www.ncchd.go.jp/index.php

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 北海道大学病院 ホームページ

    • URL

      http://www.huhp.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 電気通信大学 下条・明研究室ホームページ

    • URL

      http://www.rm.mce.uec.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] インターフェイス部品,インターフェイス装置,および,アシスト装置2015

    • 発明者名
      横井浩史,姜銀来,矢吹佳子,迫田辰太郎,棚橋一成,棚橋一将
    • 権利者名
      国立大学法人電気通信大学,株式会社タナック
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-08-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 電動義手のためのベルトドライブ倍力サーボ機構2015

    • 発明者名
      横井浩史, 叶鶴松, 姜銀来, 森下壮一郎,迫田辰太郎
    • 権利者名
      横井浩史, 叶鶴松, 姜銀来, 森下壮一郎,迫田辰太郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-08-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 指部残存機能を利用した義指屈伸機構2014

    • 発明者名
      横井浩史,石原正博
    • 権利者名
      横井浩史,石原正博
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-022903
    • 出願年月日
      2014-02-08
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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