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本研究では小型アクチュエータを搭載した足部インターフェースを開発し、知覚代替および動作代行の人工実現を達成する。これにより、従来は得ることのできなかった義手の力触覚を、健常な身体部位である足部に代替させ、身体機能を補完、力強さと繊細さを兼ね備え、かつ、環境適応性の高い動作を実現する。研究目的を確実に達成するため、本研究では四年間の研究期間を三つの小期間に分割。各期間に小目的を設定し研究を遂行する。また、各分野の専門家である研究協力者らとのディスカッションを適宜実施し、進捗状況や研究開発に関する客観的助言を得る。2019年度は機械的インピーダンスに着目した通信量削減手法を提案し、より通信負荷の少ない知覚代替および動作代行を実現した。高精度な知覚代替と動作代行を実現するためには短時間のサンプリング周期や高帯域の通信が必要であり、情報通信量の肥大化が課題となっていた。本アプローチでは、インピーダンス場に着目した新たな概念により、力次元の１変数のみを伝送することによって、従来手法に比べてデメリットなく、触覚に関する情報通信量が削減されることを確認した。さらに、位置・力センサレスな構成を実現するためステッピングモータの負荷角推定方式の検討を行うとともに、力センサを用いた接触点推定の方法を検討した。2019年度は本研究の最終年度であり、実証実験により有用性の確認を行った。最終的に、リハビリテーションへの応用の可能性が高いことが明らかとなり、低バックドライバビリティかつ高出力な機構への本技術の実装が今後の課題となった。
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