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2018 年度 実績報告書

装飾義手の外観に把持機能を備えた軽量・低コストの電動義手の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K01549
研究機関大阪工業大学

研究代表者

吉川 雅博  大阪工業大学, ロボティクス&デザイン工学部, 准教授 (40584511)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード義手
研究実績の概要

2018年度は,湾曲型空気圧人工筋を用いた5指義手を研究した.湾曲型空気圧人工筋は,ゴムチューブを伸縮性の異なる2種類の布で挟み込む構造であり,ポリウレタンチューブから人工筋に空気を送り込むと,人工筋は高伸縮の布と低伸縮の布の特性の違いにより一方向に湾曲する.義手の各指にこの湾曲型空気圧人工筋を内蔵し,人工筋の動きに追従可能とするために,各関節を二重関節とした.駆動ユニットには,小型CO2ボンベ,電磁バルブが内蔵されており,コントロールスイッチを押すことでソレノイドバルブが開き,空気が人工筋に送られる.以上のように,湾曲型空気圧人工筋を指の骨格兼アクチュエータとして用いることで軽量化(255g)し,柔軟な把持と自然な動作を実現した.把持力の評価を行った結果,本義手は握力把持で8.5Nを発揮できることが示された.1名の前腕欠損者による上肢機能評価テストの結果,12種の抽象物体を把持操作でき,様々な日用品も把持可能であることが示された.
また,義手の操作インタフェースに用いるため,距離センサアレイを用いた前腕形状の変化に基づき,手の動作を推定する手法を検討した.距離センサアレイを前腕に装着した状態で,手の7動作を行い,10個の距離センサの値と手の動作の関係をSVRで機械学習した.3名の参加者による手の動作推定実験の結果,関節角度レベルで手の動作(手関節屈曲伸展,指の閉じ開き,前腕回内回外)を高精度に推定できることを示した.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 その他

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] F3Hand: A Five-Fingered Prosthetic Hand Driven with Curved Pneumatic Artificial Muscles2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nemoto, Kazunori Ogawa, Masahiro Yoshikawa
    • 学会等名
      Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of Hand Motion Based on Forearm Deformation2018

    • 著者名/発表者名
      Sung-Gwi Cho, Masahiro Yoshikawa, Ming Ding, Jun Takamatsu, Tsukasa Ogasawara
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] F3Hand: 湾曲型空気圧人工筋により駆動する5指義手2018

    • 著者名/発表者名
      根本裕介, 小川和徳, 吉川雅博
    • 学会等名
      第19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 (SI2018)
  • [備考] アシスティブデバイス研究室

    • URL

      http://assistive-device.org/index.html

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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