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2019 年度 実績報告書

「柔」のしなやかさと「剛」の精密さをあわせ持つ手術ロボット基盤技術開発とその実装

研究課題

研究課題/領域番号 18H03549
研究機関九州大学

研究代表者

荒田 純平  九州大学, 工学研究院, 教授 (40377586)

研究分担者 木口 量夫  九州大学, 工学研究院, 教授 (90269548)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード医療システム / 手術ロボット / 可変剛性
研究実績の概要

現在の手術ロボットは、従来の産業ロボットと等しく高剛性であり、人間が日常的に行うような自身の筋緊張を和らげることで衝撃を吸収する「しなやか」な動作が出来ない。よって、いわば常に緊張状態で手術を続けているような状況であり、ふとした周辺組織との接触が大きな損傷を与える危険性をはらんでいる。本課題ではこの問題を解決するため、申請者がこれまでに研究を行ってきた、柔軟要素の大変形を機構に内包する柔軟メカニズムを活用し、手術ロボットに搭載可能な小型、軽量で、かつ広い可変剛性域を有する可変剛性機構モジュールを開発する。さらに、この可変剛性機構モジュールを用いて、剛と柔を手術の局面で使い分けることのできる手術ロボット・システムを構築し、動作検証する。
当該年度においては、初年度において開発した手術ロボットを構成するための関節構造に対して、さらに構造的な改良を加えることで、より広い帯域で剛性を変化させることが出来る新型機構を開発し、動作試験によってその効果を明らかにした。また、提案機能の手術ロボット実装についての検討を進捗しており、次年度ではこの実装と動作検証を予定する。

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

当初予定していた、関節構造についてはマニピュレータ実装のために改良版を製作しその有効性を示した。これにより、マニピュレータとしての実装の目処が得られ、その具体的実装を検討した。これらのことより、予定通り研究開発は進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

課題は予定通りに進捗しており、最終年度となる次年度には、開発した関節構造の多自由度マニピュレータの実装と動作検証を予定している。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Compact and Lightweight Variable Stiffness Mechanism Using Elastic Band for Medical Robots2019

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Seto, Kazuo Kiguchi, Jumpei Arata
    • 学会等名
      IEEE Int. Conf. on Robotics and Biomimetics (ROBIO)
    • 国際学会
  • [学会発表] 医療ロボットへの導入を目指した帯状弾性体を用いた可変剛性機構の開発2019

    • 著者名/発表者名
      瀬戸謙一郎, 木口量夫, 荒田純平
    • 学会等名
      第37回日本ロボット学会学術講演会予稿集

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公開日: 2021-01-27  

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