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2018 年度 実施状況報告書

重度ALS患者介護用ロボット制御のための曖昧な意図の認識法

研究課題

研究課題/領域番号 16K12503
研究機関高知工科大学

研究代表者

王 碩玉  高知工科大学, システム工学群, 教授 (90250951)

研究分担者 石田 健司  高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 准教授 (10274367)
永野 靖典  高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 助教 (30380372)
姜 銀来  電気通信大学, 脳科学ライフサポート研究センター, 准教授 (70508340)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード介護ロボット / 寝たきり障碍者 / 曖昧な概念 / BCI / BMI / NIRS / 距離型ファジィ推論法 / 安全制御法
研究実績の概要

今年度では,局所的温度感覚と心の動きにおいては,より詳細に計測しました.測定実験では,NIRSの都合で測定できるチャンネル数に制限があるため,一次運動野や体性感覚野に近い前頭葉を測定対象としました.さらに介護用ロボットアームの安全制御法を開発しました.具体的には,以下の成果を挙げられています.
(1)被験者5名は電気毛布を触る場合,室内温度を22℃~24℃,電気毛布の温度を45℃に設定し,課題前後安静30秒,課題120秒として,測定実験を行いました.平均的には実験開始30秒後の課題開始時間とともに酸素化ヘモグロビン量の増加,脳活動の活発化が有意にみられました.(2)酸素化ヘモグロビン量の増減と心理的な感受を比較するために,Profile of Mood States 2nd Edition (POMS2)テストも行いました. POMS2ではAH【敵意】,CB【当惑】,DD【落ち込み】,FI【無邪気】,TA【不安】がネガティブな項目とし結果のT-Scoreの得点が低いほど気分状態がよく,逆にVA【活力】,F【友好】の項目はポジティブな項目とされT-Scoreの得点が高いほど気分状態がよいとされています.ネガティブな項目AH,FIでは得点の減少がみられなかったもののCB,DD,TAでは得点の減少がみられました.またポジティブな項目についてはVA,Fともに実験後に得点が大幅に上昇したことが分かりました.(3)寝たきり障害者の要望を認識できたら,介護ロボットは,寝たきり障害者を介護することになるが,具体的にはたとえば,欲しい「モノ」を取り渡したりする場合,狭い空間で安全で作業を行わなければなりません.今年度では,粒子フィルタを利用して,ロボットアームの安全制御アルゴリズムを開発し,実験による実証を行いました.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

NIRS脳測定装置の光ファイバーが故障になったため,後半では計測実験ができなくなった.多チャンネルのNIRS脳測定装置は,近くになく,次年度修理した上,測定実験を再開する必要が生じたため.

今後の研究の推進方策

NIRS脳測定装置の光ファイバーを修理した上,測定実験を再開する.

次年度使用額が生じた理由

人件費は発生しなかったため.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件)

  • [学会発表] 脳活動情報を使用した温度を持つセラピーロボットのセラピー効果の検討,2019

    • 著者名/発表者名
      宮尾 怜佳 ,王 碩玉,瀋 博
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第56期総会・講演会論文集,若手優秀講演フェロー賞を受賞
  • [学会発表] セラピーロボットにおけるfNIRS測定結果と気分状態確認を踏まえた被験者別の脳血流量の比較2018

    • 著者名/発表者名
      宮尾 怜佳, 王 碩玉, 瀋 博
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2018)
  • [学会発表] Safety Control for Robotic Arm in Narrow Space Based on Distance Sensor2018

    • 著者名/発表者名
      [2]Peng Chen, Wenyang Li, Yinlai Jiang, Dianchun Bai, Xiaoxiao Zhu, Shunta Togo, and Hiroshi Yokoi
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Intelligence and Safety for Robotics
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of a 2 Motor 2 Degrees-of-Freedom Coupled Tendon-driven Joint Module2018

    • 著者名/発表者名
      [1]Wenyang Li, Peng Chen, Dianchun Bai, Xiaoxiao Zhu, Shunta Togo, Hiroshi Yokoi, and Yinlai Jiang
    • 学会等名
      2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure Design of a Tendon-driven Robotic Arm Considering Safety and Durability2018

    • 著者名/発表者名
      [5]Wenyang Li, Peng Chen, Yinlai Jiang, Dianchun Bai, Shunta Togo, and Hiroshi Yokoi
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Intelligence and Safety for Robotics
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward Automatic Tuning of Tendon-driven Mechanisms: Vibration based Detection of Tendon Tension2018

    • 著者名/発表者名
      [6]Tomohiro Shimizu, Wenyang Li, Peng Chen, Yinlai Jiang, Shunta Togo, and Hiroshi Yokoi
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Intelligence and Safety for Robotics
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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