本研究では,力覚提示を応用した上肢リハビリテーション支援ロボットの開発を目的としている.手指には,アクティブ・パッシブな力発生要素を兼ね備えたハイブリッド力覚提示グローブ(HBG)を開発する.本年度は,ハードウェア開発とソフトウェアシステム開発を主に行った.さらに,本研究の評価部分に関連する,リハビリロボットを用いたトレーニングにおけるモチベーションに関わる研究を行った. アクティブな力発生要素として用いるElectro-Hydro-Dynamics Fluid(EHD)アクチュエータは,高電圧を印加することで力を発生する.専用に設計した電極を有するが,その形状によって性能が変化する.本年度は,電極のペアが1段のもので126Pa,3段のもので252Paを実現した.同様に増加すると,13段で目標の圧力である3kPaに達することが分かった. パッシブな力発生要素にはElectro-Adhesive Gel(EAG)シートを制動力発生に用いる.これも高電圧を印加すると力を発生する.従って,HBGに用いるソフトウェアシステムは,それらに電圧を印加する高電圧アンプに対して,DA変換器を介して実時間で指令値を送信する必要がある.これらを踏まえ,全体的なソフトウェアシステムを構築した.パッシブ側に,親プロセスとなるソケット通信サーバ機能と子プロセスとなるEAG制御を行うLinux PCを用いる.アクティブ側のPCも同様な構成とした.さらに,ユーザインタフェースを実装するWindows PCを用意し,それらをLANによるソケット通信でつないだ. また,本研究の内容の一つにリハビリ中のモチベーションを評価するものがある.そのために,脳波を用いた生体解析を行った.SEMULを用いたリハビリソフト実行時の,使用者の事象関連電位を測定し,その大きさと得点などとの関連を調べた.
|