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2016 年度 実施状況報告書

手指分離運動を目指した電気―力覚ハイブリッド刺激型ニューロリハシステム

研究課題

研究課題/領域番号 16K01555
研究機関大分大学

研究代表者

菊池 武士  大分大学, 工学部, 准教授 (10372137)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード福祉工学
研究実績の概要

手指と手首の関連が重要であるにもかかわらず,その効率的な訓練や評価方法が確立されていない背景には,この部位の解剖学的特徴が関連しているものと思われる.手指や手首を動かす筋肉は多くが手首をまたいで腱で接合されている.例えば,テノデーシスアクションのように手首の背屈時に自動的に手指の屈曲が誘発される.また,前腕部には手指,手首,肘の動作に関する細かな筋が集中している.近年,手指,手首の促通のために電気刺激が用いられる場合もあるが,前腕部の筋の集中によって大まかな動作補助に限られる.前腕への電気刺激に手指および手首への力覚刺激を組み合わせることによって,分離運動確立に向けたリハビリ効果の増強が行われる可能性がある.
そこで本研究では手指,手首の協調動作から分離学習までの効率的なリハビリテーションや,それらの評価を行うことができる新しいリハビリテーションロボット(Rehabilitation Robot for Hand, ReRoH)を開発した.本装置は,大きく3つの要素から構成される.
(1)Main body :手指姿勢計測センサLeap Motion,手首関節計測用エンコーダ,手首力覚刺激用ERブレーキ,手指力覚刺激用空気圧グローブ,電気刺激装置DRIVE
(2)External controller :Main bodyの各要素の制御用マイコンArduino Due,ERブレーキ用高圧アンプ
(3)Game controller:訓練アプリケーションのグラフィックおよび患者データ管理用PC

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究課題は3年計画とし,1年目にシステム開発,2年目にシステム改良と訓練ソフトウェア開発,3年目に患者を対象とした臨床試験と評価としているが,その1年目の目標は達成済みであるため.

今後の研究の推進方策

当初の研究計画に基づき2年目のシステム改良と訓練ソフトウェア開発を実施する.

次年度使用額が生じた理由

当初,開発目標のシステムの内,グラフィック制御用コンピュータの経費も1年目経費として計上していたが,本年度は主目的である訓練用ロボットの機構等,ハードウェアの設計開発を中心としたためにその経費は使用しなかった.また旅費に関しては予定していた国際会議に出席できなかったためにその分の経費を使用しなかった.

次年度使用額の使用計画

グラフィック制御用コンピュータに関しては2年目である次年度に必要となるため,本年度に経費執行する.これによる実施計画の大きな変化はない.旅費に関しては次年度に国際会議出席を予定しているので本年の使用を予定している.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] 電気-力覚ハイブリッド刺激型手指リハ装置に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      山辺一輝,向井勇人,佐藤地洋,菊池武士,井上昭夫, 大野哲也, 釘宮慎太郎
    • 学会等名
      ライフサポート学会 フロンティア講演会
    • 発表場所
      芝浦工大(東京都江東区)
    • 年月日
      2017-03-11 – 2017-03-11
  • [学会発表] 脳卒中片麻痺患者のための手指リハビリテーションロボットReRoHの開発2017

    • 著者名/発表者名
      向井勇人,山辺一輝,阿部功,菊池武士,大野哲也
    • 学会等名
      日本機械学会2017年ロボティクス/メカトロニクス講演会
  • [学会発表] 手指分離運動を目指した電気―力覚ハイブリッド刺激型ニューロリハシステムに関する基礎研究2016

    • 著者名/発表者名
      菊池 武士, 山辺 一輝, 佐藤 地洋, 向井 勇人, 釘宮 慎太郎, 大野 哲也, 井上 昭夫
    • 学会等名
      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
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-12-16 – 2016-12-16

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公開日: 2018-01-16  

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