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2023 年度 実績報告書

力触覚代替と動作代行を外部刺激としたニューロリハビリテーションシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0367
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

野崎 貴裕  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20734479)

研究期間 (年度) 2020 – 2023
キーワード近接覚センサ / 力センサ / 平面アクチュエータ / 動作解析 / フォトダイオード
研究実績の概要

世界的な高齢化の進行を背景に、脳血管障害によって神経症状を患い、長期の後遺症に苦しむ患者の数は増加の一途を辿っている。運動麻痺や感覚障害、言語障害など脳血管障害の後遺症に苦しむ患者は日本国内だけでも300万人以上が存在すると言われており、早急な対応が求められている。こうしたなか、近年の神経科学の成果が新たな突破口を開こうとしている。これまで脳血管障害によって損傷を受けた中枢神経系は回復が困難であると考えられてきた。しかし、脳や神経には外部からの刺激に呼応して、損傷した脳領域の機能を代替する新たな神経回路が生成される性質(=可塑性)が存在することが明らかとなってきた。1998年になり、米国マサチューセッツ工科大学のHermano Igo Krebs氏らにより、ロボット工学を積極的に取り入れたニューロリハビリテーションとしてRobot-aided neuro-rehabilitationの概念が提唱された。Robot-aided neuro-rehabilitationでは、ロボットマニピュレータに仮想的な剛性、粘性、慣性などの機械特性(=機械的インピーダンス)を持たせることによって、患者に物理的な負荷を与え、ニューロリハビリテーションにおける運動訓練の効果を促進することが可能となる。本年度では、フォトダイオードとposition sensitive detectorを用い、対象物の反射率に関わらず距離、角度、力を同時に測定可能な新たな近接覚センサのさらなる小型化に取り組むとともに、対象物との接触時の撃力抑制制御への実装を行い、有用性を確認した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] マサチューセッツ工科大学(米国)2020

    • 年月日
      2020-04-10 – 2021-03-31
    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      マサチューセッツ工科大学
    • 主な海外共同研究者名
      Hermano Igo Krebs
    • 部局
      Dep. of Mechanical Engineering
    • 職名
      Prin. Res. Scientist
  • [雑誌論文] Development of Optical Distance, Normal Force, Shear Force Sensor2023

    • 著者名/発表者名
      Baba Tomoaki、Murakami Toshiyuki、Krebs Hermano Igo、Nozaki Takahiro
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: 12 ページ: 894~900

    • DOI

      10.1541/ieejjia.22004598

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Development of Optical Proximity/Biaxial Force Sensor and Application to Contact Movement2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Baba, Toshiyuki Murakami, Hermano Igo Krebs, and Takahiro Nozaki
    • 学会等名
      The 32nd International Symposium on Industrial Electronics
    • 国際学会
  • [学会発表] Preliminary Study of Object Recognition by Converting Physical Responses to Images in Two Dimensions2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Yane and Takahiro Nozaki
    • 学会等名
      The IEEE International Conference on Mechatronics
    • 国際学会
  • [備考] 慶應義塾大学理工学部システムデザイン工学科野崎研究室

    • URL

      https://nozaki-lab.jp/

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公開日: 2024-12-25  

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