人・機械・相互適応システムの構築に関する研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19206026
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 横井 浩史 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (90271634)
• 研究分担者: 生駒 一憲 北海道大学, 医学部・歯学部附属病院, 教授 (70202918) ; 新井 民夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40111463) ; 兪 文偉 千葉大学, 工学部, 教授 (20312390)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: シナジー解析 / 人・機械相互適応 / 個性適応型情報処理 / 残存機能探索 / 筋電義手 / 脳機能解析 / 表面電気刺激 / 触覚フィードバック

研究概要

本研究では,運動機能の代替と回復を目的とし,人と機械の融合を図るために必要となる学問体系・技術を構築する.非侵襲生体計測(筋電位,脳波,脳血流)と刺激(表面電気刺激による幻覚の利用,直接/反射誘因ハイブリッド刺激)及び情報処理(エントロピーに基づくonline型・自己組織的動作識別)を統合し,モバイルシステムを構築した.これらを筋電義手,パワーアシスト装置,機能的電気刺激装置へ適用し,その有用性を確認した.

研究成果

• [雑誌論文] 筋電義手使用による運動機能再建の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加藤, 横井
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌, 査読有 Vol.8 ページ: 102-108
• [雑誌論文] Mutually Adaptable EMG Devices for Prosthetic Hand, The International Journal of Factory Automation (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yokoi, K. Kita, T. Nakamura, R. Kato, A.H. Arieta, T. Arai, K. Ikoma, T. Miyamoto, H. Makino, T. Ito
  • 雑誌名: Robotics and Soft Computing Vol.1 ページ: 74-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of skill acquisition process: A case study of arm reaching task (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kita, R. Kato, H. Yokoi, T. Arai
  • 雑誌名: Robotics and Autonomous Systems Vol.57 ページ: 167-171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutual adaptation among man and machine by using f-MRI analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Kato, H. Yokoi, A.H. Arieta, W. Yu, T. Arai
  • 雑誌名: Robotics and Autonomous Systems Vol.57 ページ: 161-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutual adaptation among man and machine by using f-MRI analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Kato, H. Yokoi, A. Hernandez Arieta, W. Yu, T. Arai
  • 雑誌名: Robotics and Autonomous Systems Vol.57 ページ: 161-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] 「サイボーグ医療」第8回 (2008)
  • 著者名/発表者名: 横井, 上嶋, 中村, 北, 加藤
  • 雑誌名: サイボーグ義手, 計測と制御 Vol.47,No.11 ページ: 957-966
• [雑誌論文] 自律型筋電義手にむけてのアプローチ (2008)
  • 著者名/発表者名: 北, 加藤, 横井
  • 雑誌名: 映像情報メディア学会誌 Vol.62,No.6 ページ: 832-836
• [雑誌論文] 適応機能を有する運動意図推定システム-高機能ロボットハンドと日常生活支援- (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤, 横井
  • 雑誌名: 人工知能学会誌 Vol.23,No.3 ページ: 326-333
  • 査読あり
• [雑誌論文] 人に適応する運動補助装置開発のための表面筋電位を用いた運動習熟度推定法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 北, 加藤, 横井, 新井
  • 雑誌名: 精密工学会誌 Vol.74,No.3 ページ: 298-305
  • 査読あり
• [雑誌論文] 適応機能を有する運動意図推定システム-高機能ハンドと日常生活支援- (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤, 横井
  • 雑誌名: 人工知能学会誌 Vol.23,No.3 ページ: 326-323
  • 査読あり
• [雑誌論文] 個性適応機能を有する筋電義手の開発-fMRIを用いた筋電義手適用効果の検証 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤, 横井
  • 雑誌名: 医科器械学 Vol.77,No.11 ページ: 767-775
  • 査読あり
• [雑誌論文] 個性適応機能を有する筋電義手に関する研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 横井, 加藤, ヘルナンデス・アリエタ, 新井, 生駒, 宮本, 牧野, 伊藤, 大西, 兪
  • 雑誌名: POアカデミージャーナル Vol.15,No.2 ページ: 83-92
  • 査読あり
• [学会発表] Mutual Adaptation among Man and Machine (2010)
  • 著者名/発表者名: 横井
  • 学会等名: 第2回日独ラウンドテーブル
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20100208-20100210
• [学会発表] EMG Intelligent Prosthetic Hand (2010)
  • 著者名/発表者名: 横井
  • 学会等名: Brussels Hand/Upper Limb International Symposium
  • 発表場所: Brussels, Belgium
  • 年月日: 20100129-20100130
• [学会発表] Mutually Adaptable Prosthetic Hand and Power Assist System for BMI (2010)
  • 著者名/発表者名: 横井
  • 学会等名: 第2回日英ブレインマシンインターフェース国際ワークショップ
  • 発表場所: イギリス
  • 年月日: 2010-02-24
• [学会発表] Development of Hand Rehabilitation System Using Wire-Driven Link Mechanism for Paralysis Patients (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaura, K. Matsushita, R. Kato, H. Yokoi
  • 学会等名: 2009 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO2009)
  • 発表場所: Guilin, China
  • 年月日: 20091219-20101223
• [学会発表] Tactile-Feedback with Surface Electrical Stimulation by Phantom-sensation (2009)
  • 著者名/発表者名: Souk, 加藤, 中村, 北, 横井, 新井
  • 学会等名: 第30回バイオメカニズム学術講演会論文集
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20091114-20091115
• [学会発表] 筋電位型義手の発展を目指して (2009)
  • 著者名/発表者名: 横井
  • 学会等名: 第27回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2009)
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 20090915-20090917
• [学会発表] Development of Hand Rehabilitation System for Paralysis Patient (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaura, K. Matsushita, R. Kato, H. Yokoi
  • 学会等名: 31st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2009)
  • 発表場所: Minnesota, USA
  • 年月日: 20090902-20090906
• [学会発表] Mutually Adaptable EMG Devices for Prosthetic Hand with Bio-feed back Signal Transfer (2009)
  • 著者名/発表者名: 横井
  • 学会等名: 第5回国際マイクロサージャリー学会学術集会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 20090625-20090627
• [学会発表] 個性適応型情報処理を用いたロボット制御とその応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 横井
  • 学会等名: 第46回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 20090604-20090606
• [学会発表] 個性適応型筋電義手の日常生活への応用とその評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 横井
  • 学会等名: 第112回中部日本整形外科災害外科学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20090409-20090410
• [学会発表] リハビリとロボット技術～ロボット技術で変わるリハビリテーション～ (2009)
  • 著者名/発表者名: 横井
  • 学会等名: 石川県産業大学講座・技術セミナー
  • 発表場所: 石川
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 個性適応技術を用いた福祉機器の開発に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 横井
  • 学会等名: 第11回産業医科大学リハビリテーション医療研究会
  • 発表場所: 小倉
  • 年月日: 2009-09-05
• [学会発表] 個性適応技術を応用した筋電義手の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 横井
  • 学会等名: 東北医学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2009-06-11
• [学会発表] 手指リハビリテーションのためのワイヤ駆動式グローブの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山浦博志, 加藤龍, 横井浩史
  • 学会等名: 2009年度精密工学会春季大会学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] 筋電義手における深部感覚提示に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: ソク, 横井
  • 学会等名: 2009年度精密工学会春季大会学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] 上肢麻痺者のためのFESを用いた運動補助に関する基礎研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 有水精英, 横井浩史
  • 学会等名: 2009年度精密工学会春季大会学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] A Self-Organizi-ng Approach to Generate Training Data for EMG Signal Classification (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kita, R. Kato, H. Yokoi
  • 学会等名: IEEE /RSJ International Conference on Roboti-cs and Biomimetics
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2009-02-20
• [学会発表] 筋電位を用いた動作識別のための訓練データの自律生成法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 北佳保里, 加藤龍, 横井浩史
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2008)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] 筋電義手によるピアノ演奏のための指姿勢識別-最適なセンサ配置の検討- (2008)
  • 著者名/発表者名: 近藤玄大, 加藤龍, 横井浩史, 新井民夫
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2008)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] 個性適応機能を有する感覚フィードバック用電気刺激装置の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 李元吉, 加藤龍, 横井浩史
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2008)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] 適応機能を有する筋電義手を用いた運動機能再建に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤, 横井
  • 学会等名: 第2回生理研Motor Control研究会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2008-05-01
• [学会発表] 表面筋電図を用いた個人的疲労感の定量化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杜, 加藤, 北, 横井, 新井
  • 学会等名: 用いた個人的疲労感の定量化, 精密工学会春季大会学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-17
• [学会発表] 筋電義手による移動物体把持の基礎研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村, 北, 加藤, 横井
  • 学会等名: 第2回義手を語る会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] 個性適応型筋電義手の開発とその適応評価のための脳機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤, A.H. Arieta., 横井
  • 学会等名: 生理学研究所第1回Motor Control研究会
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2007-06-29
• [学会発表] 下肢麻痺者の体性反射を利用した歩行補助システムの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山川, 横井, 新井
  • 学会等名: ROBOMEC2007
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2007-05-12
• [学会発表] 自己組織化クラスタリングを用いた表面筋電位からの動作識別 (2007)
  • 著者名/発表者名: 北, 加藤, 横井, 新井
  • 学会等名: ROBOMEC2007
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2007-05-12
• [学会発表] モジュラ型ワイヤ駆動方式を用いた歩行補助機の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 竹中, 松下, 横井, 新井
  • 学会等名: ROBOMEC2007
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2007-05-11
• [学会発表] 個性適応型筋電義手の開発とその適応効果 (2007)
  • 著者名/発表者名: 横井
  • 学会等名: 第1回義手を語る会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2007-02-17
• [図書] ブレインマシンインターフェース (2007)
  • 著者名/発表者名: 横井浩史, 他共著
  • 総ページ数: 82-99
  • 出版者: オーム社
• [備考]
  • URL: http://www.hi.mce.uec.ac.jp/yklab/