| 研究課題/領域番号 |
15500362
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
リハビリテーション科学・福祉工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
金 寛 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90243170)
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| 研究分担者 |
赤澤 堅造 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (30029277)
奥野 竜平 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (90294199)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| キーワード | 皮膚電気刺激 / 少数単語 / 仮現運動 / 刺激パターン / 刺激パターン系列 / 感覚障害者 / 刺激部位 / 筋電義手 |
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| 研究概要 |
本研究は、電気刺激の仮現運動を利用して「第1指に強い反力が加わっている」といったバーバル(言語)情報を伝達する機能を備えた義手実用化のための皮膚電気刺激によるバーバル情報伝達方式の決定を目的とし、研究を遂行した。
1)筋電義手使用者が棚の上や机の下にある物体を把握する作業をする際に必要となる2つの感覚情報、義手と物体の接触位置情報(母指外側・二指外側・内側)と接触時の指開閉角度情報(角度大・角度小)を定義した。これら各情報(単語)に認識が容易となるように5つの刺激パターンを対応させた。3パラメータのチューニングを行い、パターンを決定した。また、これら2つのパターンを組み合せて刺激パターン系列を作成した。感覚情報はこの刺激パターン系列によって表現される(例えば、母指外側に物体が接していて、そのときの開閉角度は大きい)。
2)刺激部位として手根部背面、前腕部、上腕部を対象とした。
上腕部を対象として10名の被験者に対し、各被験者につき4回の心理物理実験を行った。少数単語伝達実験の結果は、4回目の実験において全被験者の平均正答率は98.3%(標準偏差:3.12)、平均回答時間2.2秒(標準偏差:0.14)となった。
3)手根部背面、前腕部および上腕部への適用にあう乾式表面同心電極を各々試作した。
4)皮膚電気刺激による伝達方式を用いた義手の感覚フィードバックシステムの開発を目指し、義手の物体把持状態を検出するシステムの設計について検討した。
提案した刺激パターン系列を用いた5つの単語伝達方法は視覚、聴覚以外の方法でヒトへのバーバル情報を伝達するという従来にない方法であり、実験を通じて実用上十分な精度で利用可能なことを示した。また、実験開始前に刺激パターンの特徴等をあらかじめ説明することにより2〜3回の実験で感覚情報の伝達が可能、短時間の訓練時間でも認識が容易なことを示した。
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