高度なスキルを実現可能な空圧駆動筋電義手の設計

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360122
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 同志社大学
• 研究代表者: 辻内 伸好 同志社大学, 理工学部, 教授 (60257798)
• 研究分担者: 小泉 孝之 同志社大学, 理工学部, 教授 (20247795)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: ワイヤ腱駆動 / 空気圧アクチュエータ / 人工筋 / サーボバルブ / 筋電義手 / ロボットハンド / レギュレータ

研究概要

本研究は,人との接触を前提とした,より高機能で軽量な筋電義手の開発を目的としておこなった.安全性を考慮し,筋電義手には独自に開発した空気圧アクチュエータを駆動源とする5指ロボットハンドを使用した.アクチュエータの動作特性や外乱に対する制御系および手指の動作識別法を構築し,実験によってそれらの有効性を検証した結果,手首2自由度と母指掌側内転機能を有する空圧駆動筋電義手の基本的な設計手法が確立された.

研究成果

• [雑誌論文] Structural Optimization of the Thin-Type Four-Axis Force/Moment Sensor for a Robot Finger Using Response Surface Methodology and Desirability Function (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashi, N. Tsujiuchi, T. Koizumi, H. Oshima, T. Hiroshima, A. Ito, Y. Tsuchiya
  • 雑誌名: Proceedings of 2009 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics ページ: 1750-1755
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimized Design Method of Three-Axes Force Sensor for Robot Fingers (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Oshima, N. Tsujiuchi, T. Koizumi, Y. Hayashi, A. Ito, Y. Tsuchiya
  • 雑誌名: Proceedings of 2009 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics ページ: 700-705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correction of Image Coordinate Using Landmark for Setting Error (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Tsujiuchi, T. Koizumi, K. Kayamoto, H. Oshima, M. Hirano, Y. Nakamura
  • 雑誌名: Proceedings of the 35th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society ページ: 2448-2453
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling and Control of a Joint Driven by Pneumatic Actuator (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Tsujiuchi, T. Koizumi, H. Kan, H. Takeda, T. Kudawara, M. Hirano
  • 雑誌名: Proceedings of the 35th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society ページ: 2291-2296
  • 査読あり
• [雑誌論文] 実験計画法を用いた三軸触覚センサの最適設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大島裕子, 小泉孝之, 辻内伸好, 土屋陽太郎, 伊藤彰人
  • 雑誌名: 設計工学 Vol.44,No.10 ページ: 559-566
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Prosthetic Arm with Pneumatic Prosthetic Hand and Tendon-Driven Wrist (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Takeda, N. Tsujiuchi, T. Koizumi, H. Kan, M. Hirano, Y. Nakamura
  • 雑誌名: Proceedings of the 31st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society ページ: 5048-5051
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Pneumatic Robot Hand and Construction of Master-Slave System (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Tsujiuchi, T. Koizumi, S. Nishino, H. Komatsubara, T. Kudawara, M. Hirano
  • 雑誌名: Journal of System Design and Dynamics Special Issue on D&D2007 Vol.2,No.6 ページ: 1306-1315
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance Evaluation of the Thin Type Four-Axis Force/Moment Sensor as Two-Times Model for the Robot Hand's Fingertip (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashi, N. Tsujiuchi, T. Koizumi, H. Oshima, A. Ito, Y. Tsuchiya
  • 雑誌名: Proceedings of the 34th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society ページ: 1765-1770
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development & Control of Master-slave Robot Hand Driven by Pneumatic Actuator (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Komatsubara, N. Tsujiuchi, T. Koizumi, H. Kan, Y. Nakamura, M. Hirano
  • 雑誌名: Proceedings of the 9th International Conference on Motion and Vibration Control ページ: 201-210
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hand Motion Discrimination by EMG Signals without Incorrect Discriminations that Elbow Motions Cause (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kawashima, N. Tsujiuchi, T. Koizumi
  • 雑誌名: Proceedings of the 30th Annnual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society ページ: 2103-2107
  • 査読あり
• [雑誌論文] 空気圧マスタ・スレーブハンドの開発および関節制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好, 小泉孝之, 西野慎哉, 小松原寛之, 久田原辰夫, 平野正徳
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 Vol.74,No.741 ページ: 1267-1272
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contact Task with an Unknown Inclined Plane (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Tsujiuchi, T. Koizumi, M. Hashimoto
  • 雑誌名: Proceedings of 2007 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics ページ: 1440-1445
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Robot Hand with Pneumatic Actuator and Construct of Master-Slave System (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Nishino, N. Tsujiuchi, T. Koizumi, H. Komatsubara, T. Kudawara, M. Shimizu
  • 雑誌名: Proceedings of the 29th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society ページ: 3027-3030
  • 査読あり
• [雑誌論文] 低圧駆動型空気圧アクチュエータの開発と制御性能 (2007)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好, 小泉孝之, 西野慎哉, 白井茂樹, 久田原辰夫, 清水三希夫
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 Vol.73,No.732 ページ: 2320-2326
  • 査読あり
• [学会発表] 腱駆動手首を持つ空気圧駆動筋電義手の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好
  • 学会等名: 日本機械学会2009年度年次大会
  • 発表場所: 岩手大学(盛岡市)
  • 年月日: 2009-09-13
• [学会発表] 腱駆動手首の開発とロボットハンドへの応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好
  • 学会等名: 日本機械学会Dynamics and Design Conference 2009
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2009-08-06
• [学会発表] 日常生活での使用を考慮した小型6軸ロボットアームの軌道生成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2009
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県)
  • 年月日: 2009-05-25
• [学会発表] ロボット指用小型3軸力センサの構造最適化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好
  • 学会等名: 日本機械学会Dynamics and Design Conference 2008
  • 発表場所: 慶應義塾大学(横浜市)
  • 年月日: 2008-09-05
• [学会発表] 空気圧アクチュエータを用いたマスタ・スレーブハンドの開発と改善 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2008
  • 発表場所: ビッグハット(長野市)
  • 年月日: 2008-06-07
• [学会発表] ロボットハンドの指先に装着可能な薄型4軸力覚センサ2倍モデルの性能評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 林祐一郎
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2008
  • 発表場所: ビッグハット(長野市)
  • 年月日: 2008-06-06
• [学会発表] ロボット指用小型3軸力センサの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 廣島亨
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第83期定時総会講演会
  • 発表場所: 大阪大学(豊中市)
  • 年月日: 2008-03-15
• [学会発表] ロボットハンドの指先に装着可能な薄型4軸力覚センサの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 林祐一郎
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第83期定時総会講演会
  • 発表場所: 大阪大学(豊中市)
  • 年月日: 2008-03-14
• [学会発表] 特徴空間上の距離尺度を用いた筋電義手のための動作識別法 (2007)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好
  • 学会等名: 日本機械学会Dynamics and Design Conference 2007
  • 発表場所: 広島大学(東広島市)
  • 年月日: 2007-09-25
• [学会発表] 空気圧駆動マスタ・スレーブハンドの開発と関節制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好
  • 学会等名: 日本機械学会Dynamics and Design Conference 2007
  • 発表場所: 広島大学(東広島市)
  • 年月日: 2007-09-25
• [学会発表] 電空レギュレータを用いた空気圧駆動マスタ・スレーブハンドの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好
  • 学会等名: 日本機械学会2007年度年次大会
  • 発表場所: 関西大学(吹田市)
  • 年月日: 2007-09-11
• [学会発表] 空気圧アクチュエータの開発とロボットハンドへの応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好
  • 学会等名: 第10回「運動と振動の制御」シンポジウム-MoViC2007-
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2007-08-09
• [学会発表] ロボット指用分布型触覚センサのための小型センサ素子の開発とその特性評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 伊藤彰人
  • 学会等名: 第10回「運動と振動の制御」シンポジウム-MoViC2007-
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2007-08-09
• [備考]
  • URL: http://moavic.doshisha.ac.jp/papers.html
• [産業財産権] 回動装置,回動制御システム及び回動装置への流体供給制御方法 (2009)
  • 発明者名: 辻内伸好, 他4名
  • 権利者名: 辻内伸好, 他4名
  • 産業財産権番号: 特許・特願2009-265026号
  • 出願年月日: 2009-11-20
• [産業財産権] 触覚センサおよび多点型触覚センサ (2009)
  • 発明者名: 辻内伸好, 他6名
  • 権利者名: 辻内伸好, 他6名
  • 産業財産権番号: 特許・特許第4399545号
  • 取得年月日: 2009-11-06
• [産業財産権] 回動装置 (2008)
  • 発明者名: 辻内伸好, 他3名
  • 権利者名: 辻内伸好, 他3名
  • 産業財産権番号: 特許・特願2008-277042号
  • 出願年月日: 2008-10-28
• [産業財産権] 回動装置 (2008)
  • 発明者名: 辻内伸好, 他3名
  • 権利者名: 辻内伸好, 他3名
  • 産業財産権番号: 特許・特許第4212644号
  • 取得年月日: 2008-11-07
• [産業財産権] 回動装置 (2008)
  • 発明者名: 辻内伸好, 他3名
  • 権利者名: 辻内伸好, 他3名
  • 産業財産権番号: 特許・特許第4212644号
  • 取得年月日: 2008-11-07