• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実績報告書

メンタルローテーション能力を再現する創発的医療支援ロボットシステムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K16341
研究機関沼津工業高等専門学校

研究代表者

青木 悠祐  沼津工業高等専門学校, 電子制御工学科, 講師 (70584259)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード超音波診断・治療補助ロボット / メンタルローテーション能力 / 意図推定 / 協調動作
研究実績の概要

本研究では超音波診断におけるメンタルローテーション能力のロボットによる再現を目指している.これにより患者側支援のみならず,医師側支援も可能とし,患者のための支援が結果として医師側の支援につながる,またその逆も起こりうるような創発環境の構築を狙いとしている.このシステム実現にあたり求められるのは(1)様々な体位の検査を可能とする医療支援ロボット,(2)メンタルローテーション能力・生体信号変化に基づいた疲労計測システム,(3)検査者・被検査者双方のための創発的医療支援のための制御システムの3点である.
平成29年度は(3)について実施した.
超音波診断におけるプローブ走査支援を行うために, 検査者とロボットによる協調動作を行う際,ロボットに取り付けられた力覚センサが検出する大きさ・方向に応じて力制御系を構築することでロボットは検査者の意図した方向に駆動することは言うまでもない.しかしながら,この際の力センサ出力を見ても,検査者がどのような意図をもって力を加えたのか,その特徴を読み取ることは難しい.そのため,検査者が思い描く方向に力を入れ,プローブを動かそうとした際に,意図した方向に力センサの値が検出されるような変換行列の構築を行う必要がある.そこでロボットに取り付けた6軸力センサの出力を検査者の意図した方向の力・モーメントに変換する意図推定行列を提案し,実装した.
従来の研究では力センサ出力は絶対座標系において出力されるため検査者とロボットの位置関係を考慮できないのに対して,意図推定することによって検査者座標系による検査者の意図を可視化することに成功し,協調動作時の検査者から見た意図を計測できるようになった.この意図をロボットシステムに組み込むことで,ロボットと検査者の位置関係によらない,検査者に合わせた支援システムの構築が可能となった.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] メンタルローテーション能力を再現する超音波診断支援ロボットシステム2018

    • 著者名/発表者名
      青木 悠祐
    • 雑誌名

      超音波医学

      巻: 45 ページ: 139~148

    • DOI

      https://doi.org/10.3179/jjmu.JJMU.R.120

  • [学会発表] 超音波診断支援のための音響窓可視化システムの構築2018

    • 著者名/発表者名
      部谷若菜、赤池郁也、青木悠祐
    • 学会等名
      第23回高専シンポジウムin神戸
  • [学会発表] 超音波断層像処理を用いた呼吸による臓器の3次元移動範囲推定2018

    • 著者名/発表者名
      臼井達也、大山拓真、青木悠祐
    • 学会等名
      第23回高専シンポジウムin神戸
  • [学会発表] 音響窓取得を可能とする超音波プローブ可動域計測シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      部谷若菜、赤池郁也、青木悠祐
    • 学会等名
      富士山麓アカデミック&サイエンスフェア2017
  • [学会発表] 呼吸による臓器変位を補償する超音波断層像処理システムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      臼井達也、大山拓真、青木悠祐
    • 学会等名
      富士山麓アカデミック&サイエンスフェア2017
  • [学会発表] 超音波診断・治療補助ロボットによる検査者との協調動作のための操作力キャリブレーション2017

    • 著者名/発表者名
      髙橋元太、田中哲太、青木悠祐
    • 学会等名
      第18回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
  • [学会発表] 超音波診断における音響窓取得のためのプローブ接触位置・姿勢計測2017

    • 著者名/発表者名
      赤池郁也、部谷若菜、青木悠祐
    • 学会等名
      第18回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
  • [学会発表] 生体信号解析に基づいた超音波診断支援のための検査者疲労計測2017

    • 著者名/発表者名
      吉村大地、永田健太、青木悠祐
    • 学会等名
      第18回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
  • [学会発表] 呼吸による超音波断層像横断面移動へのプローブ追従アプローチ方法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      大山拓真、臼井達也、青木悠祐
    • 学会等名
      第18回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

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi