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2007 年度 実績報告書

拮抗アクチュエータによるリハビリテーションアーム及びハンドに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17360119
研究機関東京電機大学

研究代表者

斎藤 之男  東京電機大学, 理工学部, 教授 (50057238)

研究分担者 羽根吉 寿正  東京電機大学, 理工学部, 教授 (90120120)
梅村 敦史  東京電機大学, 理工学部, 助手 (90453795)
キーワード上肢動力装具 / 手の動力装具 / バイラテラルサーボ / 筋骨格を模倣した機構 / 二関節筋型アクチュエータ / 拮抗作用を有するアクチュエータ
研究概要

本研究は,動物特有の拮抗筋の効果を工学的に模倣した新しいアクチュエータを開発したことに始まる.これまでの研究から,バイラテラルサーボ系(位置決め制御,力制御)を新しい概念でシステム化することによって,(1)安全性の確立,(2)操作性の確立,(3)強力な出力の発生を進めることが可能になった.特にこれらの(1)〜(3)は障害者用パワーアシストに有効であることが確認されている.
平成17年〜19年までの成果は、
(1)頸髄損傷者を対象に、障害者自身が操作できるリハビリテーション・アームの設計・試作を行い、特に、前腕の機構を撓骨・尺骨を模倣した機構の開発、上腕部に二関節筋を模倣したアクチュエータの開発から、よりヒトの腕の動きに近いアームを設計・試作した。
(2)脳障害による手のリハビリテーションは、機能回復が難しく世界的な課題である。特に、5指を独立に動かすメカニズムと制御(位置と力制御)に対応した手の装具は国内外とも無く、本研究は、バイラテラルサーボを導入することで設計・試作した。
(3)リハビリテーションの機能回復には、アームおよびハンドの動作プログラムと訓練用プログラムが重要である。アームのデータベースとして、格子点座標系と言うアルゴリズムを開発し、また、ハンドに関しては、指の反力を検知し動作プログラムの開発を進めた。これらのソフトウェアは実用段階ではないが障害者を対象とした訓練へ進む準備はできた。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] 人の筋構造を模倣したロボット用力伝達メカニズム2007

    • 著者名/発表者名
      斎藤之男
    • 雑誌名

      電気学会論文誌 Vol.125, No.6

      ページ: 840・845

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 福祉機器開発の現状と展望2007

    • 著者名/発表者名
      斎藤之男
    • 雑誌名

      精密工学会誌 Vol,73, No.3

      ページ: 297・300

    • 査読あり
  • [雑誌論文] バイラテラル油圧力伝達機構を用いたリハビリテーションアーム2007

    • 著者名/発表者名
      斎藤之男
    • 雑誌名

      (社)日本フルードパワーシステム学会 Vol.38, No.4

      ページ: 179-183

    • 査読あり
  • [学会発表] Study on Grasping Motion of 8 DOF Robot Arm with Visual Servo System2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Saito, O. Tsunoda, K. Adachi, K. Ohnishi
    • 学会等名
      12th IFToMM World Congress in Mechanism and Mechine Science
    • 発表場所
      Micropolis Congress Hall(Besanson, France)
    • 年月日
      20070617-21
  • [学会発表] Development of Miniaturized Testing Machine of Displacement and Pressre for Biomaterial Evaluation2007

    • 著者名/発表者名
      Teruo Asaoka, Yukio Saito, Fujio Miyawaki
    • 学会等名
      12th IFToMM world Congress in mechanism and machine science
    • 発表場所
      Micropolis Congress Hall(Besanson, France)
    • 年月日
      20070617-21
  • [学会発表] Research on Intelligent Motorized Prosthetic Hand by Functional Analysis of Human Hand at Near Future(Part II)2007

    • 著者名/発表者名
      Yukio Saito, Takanori Higashihara, Kengo Ohnishi
    • 学会等名
      The 5th COE Workshop on Human Adaptive Mechatronics(HAM)
    • 発表場所
      Tokyo Denki University(Saitma, Japan)
    • 年月日
      2007-11-17
  • [学会発表] Actuator Robotics with Learning Control of Multi-motor System2007

    • 著者名/発表者名
      Atushi Umemura, Toshimasa Haneyoshi, Yukio Saito
    • 学会等名
      The 33rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society(IECON07)
    • 発表場所
      Grand Hotel(Taipei, Taiwan)
    • 年月日
      2007-11-05
  • [学会発表] 人の機能を模倣したアクチュエータとロボットへの応用2007

    • 著者名/発表者名
      斉藤 之男
    • 学会等名
      電気学会東京支部埼玉支部研究発表会第10回記念大会
    • 発表場所
      埼玉大学(埼玉,日本)
    • 年月日
      2007-09-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 拮抗駆動ロボットのための学習制御2007

    • 著者名/発表者名
      梅村敦史、羽根吉寿正、斎藤之男、薬袋浩一
    • 学会等名
      日本IFToMM会議シンポジウム(第13回)
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都、日本)
    • 年月日
      2007-06-30

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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