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2019 年度 実施状況報告書

音声主体多様入力と小型安全直感フィードバック装置を持つ柔軟軽量肩義手の利便性向上

研究課題

研究課題/領域番号 19K20741
研究機関千葉大学

研究代表者

関根 雅  千葉大学, フロンティア医工学センター, 技術専門職員 (70769182)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード肩義手 / 音声入力 / 力覚フィードバック / ソフトアクチュエータ
研究実績の概要

・フィードバックデバイス開発: 腕以外の健常部位を手/指で掴む/摘まむような形態により直感的に把持(握)力を感知可能な力覚型とし、万が一の過剰入力時でも変形により危険回避可能な小型空気圧ゴムによるソフトアクチュエータをベースとしたデバイスを開発するが、当該年度については、製作したソフトアクチュエータを足首、耳垂部に設置し、異なる強さで当該部位を掴む/摘まむような動作を繰り返した時の、強さの認識テストを被験者実験により実施した。またそのための実験治具の設計製作も行っている。ソフトアクチュエータのさらなる小型化にも取り組み、3Dプリンタで試作を重ねたが、空気漏れトラブル等があり構造設計及び造形条件の修正改善が必要で、これは次年度の課題とする。
・義手腕の軽量・出力効率向上への検討: 義手アームの駆動アクチュエータには軽量柔軟な空気圧ゴム人工筋肉(PAM)と電気モータのハイブリッド駆動を採用するが、これについては、先行研究で行ってきた小型PAM連結方式から大型単一PAMへの変更による出力効率UPと軽量化の可能性を確認するため、テスト用の装置を設計しているところである。また従来使用していたものよりも出力重量比の高いものの使用を検討し、そのための機構設計および制御系の設計を行った。
・義手関節を音声主体多様入力によって操作するための、音声入力システムの設計検討を行っている。基礎実験等は次年度に行う予定である。

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

フィードバックデバイスの製作や被験者実験、また音声主体多様入力の音声入力システムや義手アームの駆動アクチュエータ高効率化の基礎検討を実施できたため、全体としては概ね順調に進んだと言える。

今後の研究の推進方策

音声主体多様入力の音声入力システムや義手アームの駆動アクチュエータ高効率化のための基礎実験装置の製作に着手する。義手の軽量アーム・フィンガ等の設計試作も行う。

次年度使用額が生じた理由

音声主体多様入力の音声入力システムの部分の開発は理想では試作まで進めたかったが、そこまでは至らなかった。そのため必要物品を購入せず次年度使用額が生じた。
これらの必要物品を購入する予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 開発ウェアラブル機器の被験者評価実験及び研究倫理審査申請の紹介2020

    • 著者名/発表者名
      関根雅
    • 学会等名
      実験・実習技術研究会2020鹿児島大学
  • [学会発表] 義手握力フィードバック用ウォッチバンド型デバイスの握力識別率調査2019

    • 著者名/発表者名
      関根雅, 兪文偉
    • 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(ROBOMECH)2019
  • [学会発表] Investigation of Recognition Rate of Grasping Force Produced by Wrist/Ankle Attachment Device for Prosthetic Hand Feedback2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Sekine, Wenwei Yu
    • 学会等名
      The 41st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'19)
    • 国際学会
  • [学会発表] 被験者実験よる直感的義手握力フィードバックデバイスの握力識別率調査2019

    • 著者名/発表者名
      関根雅
    • 学会等名
      2019年度分子科学研究所機器・分析技術研究会

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公開日: 2021-01-27  

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