運動インピ-ダンス可変前腕電動義手の開発

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01850088
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 伊藤 正美 名古屋大学, 工学部, 教授 (30023021)
• 研究分担者: 辻 敏夫 広島大学, 工学部, 助手 (90179995) ; 湯浅 秀男 名古屋大学, 工学部, 助手 (10191470) ; 三田 勝巳 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 室長 (40100169) ; 加藤 厚生 愛知工業大学, 助教授 (40064935) ; 伊藤 宏司 広島大学, 工学部, 助教授 (30023310)
• キーワード: 電動義手 / 運動インピ-ダンス / 筋電 / 超音波モ-タ / 前腕義手

研究概要

(1)インタフェ-ス部製作
1)筋電信号による動作識別…EMGは断端の形状・発汗あるいは装着状態により変化するので、学習機能をもつ動作パタ-ン識別アルゴリズムを開発し、健常者、切断者による識別テストでは90%以上の成績を得ることができた。
2)義手コントロ-ラ…双線形機構をベ-スにインピ-ダンス制御方式を取り入れ、操作実験を行い良好な結果を得た。
3)ボ-ド3枚にインタフェ-ス部を収納し、可搬コントロ-ラを実現できた。今後はソフトウェアのカスタム化を図るなどさらに小型・軽量化する必要がある。
(2)電動義手設計・製作
1)超音波モ-タを3個組み込んで目標仕様を達成することができた。特に可搬重量、保持力、動作速度は目標仕様を上回ることができた。動作音もなく、サイズも人間の手と同じである。
2)超音波モ-タに粘弾性調節回路を付加し、インピ-ダンス制御を実現した。

研究成果

• [文献書誌] 加藤 厚生: "位相差制御による超音波モ-タのコンプライアント動作" 計測自動制御学会論文集. 27. 1290-1295 (1991)
• [文献書誌] 伊藤 宏司: "超音波モ-タを用いた3自由度前腕筋電義手" 計測自動制御学会論文集. 27. 1281-1289 (1991)
• [文献書誌] 加藤 厚生: "等速度運動中の筋粘弾性の調節" 電子情報通信学会論文誌. J74-A. 560-567 (1991)
• [文献書誌] 羅 志偉: "接触作業における関節インピ-ダンス制御の双線形モデル" 計測自動制御学会論文集. 27. 1070-1072 (1991)
• [文献書誌] 辻 敏夫: "手先拘束を考慮したマニピュレ-タの多点コンプライアンス制御" 計測自動制御学会論文集. 27. 85-92 (1991)
• [文献書誌] 羅 志偉: "コンプライアントマニピュレ-ションにおけるロボットの動的作業環境に対する適応について、" 計測自動制御学会論文集. 27. 806-814 (1991)
• [文献書誌] 赤滝 久美: "床反力計を用いた身体動揺計測における誤差の検討と精度の改善" 医用電子と生体工学. 29. 260-268 (1991)
• [文献書誌] 渡壁 誠: "重心動揺系の精度向上の試み" 日本機械学会論文集. C-57. 3463-3467 (1991)
• [文献書誌] 三田 勝巳: "身体運動のリハビリテ-ション" バイオメカニズム学会誌. 15. 20-29 (1991)
• [文献書誌] 鈴木 伸治: "脳性麻痺に対するシュ-ホ-ンブレイスをベ-スとした長下肢装具の改良" 日本義肢装具学会誌. 7. 321-324 (1991)
• [文献書誌] 三田 勝巳: "筋電図計測(解説)" BME. 5. 33-40 (1991)
• [文献書誌] 伊藤 宏司: "生体運動系の冗長自由度とインピ-ダンス調節" バイオメカニズム. 11. (1992)
• [文献書誌] 辻 敏夫: "拘束動作における人間の手先力パタ-ンと仮想軌道仮説" 計測自動制御学会論文集. 28. (1992)
• [文献書誌] 伊藤 宏司: "生体とロボットにおける運動制御" 計測自動制御学会, 245 (1991)