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2012 年度 研究成果報告書

実世界ハプティクスに基づく人間支援理工学基盤技術の開発研究

研究課題

  • PDF
研究課題/領域番号 20226007
研究種目

基盤研究(S)

配分区分補助金
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

大西 公平  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80137984)

研究分担者 森川 康英  慶應義塾大学, 医学部, 講師 (90124958)
小澤 壯治  東海大学, 医学部, 教授 (10169287)
大石 潔  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (40185187)
連携研究者 内村 裕  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (00416710)
辻 俊明  埼玉大学, 工学部, 准教授 (60434031)
下島 直樹  東京都立小児総合医療センター, 外科, 医員 (30317151)
熱田 幸司  日本赤十字社静岡赤十字病院, 外科, 医師 (90449463)
桂 誠一郎  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (00401779)
研究期間 (年度) 2008 – 2012
キーワードハプティクス / モーションコントロール / 人間支援
研究概要

本研究では有機的な医工連携研究を通じて「実世界ハプティクス技術」を発展させ、人間個人の身体性に基づくスキルの抽出や転写、身体機能の延伸拡張が実現可能な「人間支援理工学基盤技術」を構築した。さらに、構築した基盤技術を学術的に体系化すると共に、人間の知覚に基づく身体支援を実現する科学的方法論を外科手術へと援用しその有用性を実証した。

  • 研究成果

    (58件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (39件) (うち査読あり 39件) 学会発表 (16件) 図書 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] A Novel Motion Equation for General Task Description and Analysis of Mobile-Hapto2013

    • 著者名/発表者名
      Sho Sakaino, Sato Tomoya, Kouhei Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEETransactions on Industrial Electronics

      巻: Vol. 60,No. 7 ページ: 2673-2680

    • DOI

      DOI:10.1109/TIE.2012.2196009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improving Transparency of BilateralControl System by Sliding Mode Assist Disturbance Observer2013

    • 著者名/発表者名
      Dapeng Tian, Daisuke Yashiro, KouheiOhnishi
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electricaland Electronic Engineering

      巻: Vol. 8, No. 3 ページ: 177-190

    • DOI

      DOI:10.1002/tee.21851

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bilateral Control Method Based on TransformationMatrix Relating Motion Features and Tool Coordinates2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nozaki, Takahiro Mizoguchi, YukiSaito, Tomohiro Nakano, Kouhei Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: Vol. 2, No. 1 ページ: 67-73

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejjia.2.67

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-World Haptics for Motion Realization2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nozaki, Takahiro Mizoguchi, Kouhei Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: Vol. 2, No. 1 ページ: 1-6

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejjia.2.1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ロボット切削システムのための骨密度分類法2013

    • 著者名/発表者名
      兪浩洋、斉藤佑貴、笠原佑介、河奈裕正、臼田慎、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 133-D、No. 3 ページ: 328-334

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.133.328

    • 査読あり
  • [雑誌論文] バイラテラル遠隔操作における伝送データ適正化手法2013

    • 著者名/発表者名
      水落麻里子、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 133-D、No. 3 ページ: 314-319

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.133.314

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 腱駆動型球体関節機構による力覚伝達2013

    • 著者名/発表者名
      嶌本慶太、谷田和貴、野崎貴裕、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 133-D、No. 3 ページ: 307-313

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.133.307

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Frequency-Domain Damping Design for Time-DelayedBilateral Teleoperation System Based on ModalSpace Analysis2013

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Suzuki, Kouhei Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on IndustrialElectronics

      巻: Vol. 60, No. 1 ページ: 177-190

    • DOI

      DOI:10.1109/TIE.2012.2183832

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Nonlinear Tracking Differential-estimators: Theory and Practice2012

    • 著者名/発表者名
      Dapeng Tian, Daisuke Yashiro, KouheiOhnishi
    • 雑誌名

      InternationalJournal of Innovative Computing, Informationand Control

      巻: Vol. 8, No. 12 ページ: 8257-8271

    • 査読あり
  • [雑誌論文] マスタ・スレーブ同機構型ロボットハンドを用いた触覚情報に基づく人間の複合動作認識2012

    • 著者名/発表者名
      野崎貴裕、溝口貴弘、鈴木祐介、矢代大祐、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 132-D、No. 9 ページ: 858-864

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejjias.132.858

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wireless Haptic Communication UnderVarying Delay by Switching-Channel BilateralControl With Energy Monitor2012

    • 著者名/発表者名
      Dapeng Tian, Daisuke Yashiro, KouheiOhnishi
    • 雑誌名

      IEEE/ASMETransactions on Mechatronics

      巻: Vol. 17, No. 3 ページ: 488-498

    • DOI

      DOI:10.1109/TMECH.2012.2187459

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Telerobotic-assistedBone-drilling System Using Bilateral Controlwith Feed Operation Scaling and Cutting ForceScaling2012

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kasahara, Hiromasa Kawana, ShinUsuda, and Kouhei Ohnishi
    • 雑誌名

      The International Journal of MedicalRobotics and Computer Assisted Surgery

      巻: Vol. 8,No. 2 ページ: 221-229

    • DOI

      DOI:10.1002/rcs.457

    • 査読あり
  • [雑誌論文] フレキシブルアクチュエータを用いた二関節筋機構を備えた2リンクマニピュレータの開発2012

    • 著者名/発表者名
      斉藤佑貴、元岡渉、野崎貴裕、矢代大祐、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 132-D、No. 3 ページ: 397-403

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.132.397

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 視覚情報を用いた物体座標系におけるバイラテラル制御2012

    • 著者名/発表者名
      中島悠、野崎貴裕、小山田雄仁、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 132-D、No. 3 ページ: 374-380

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.132.374

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-DOF Micro-Macro Bilateral ControllerUsing Oblique Coordinate Control2011

    • 著者名/発表者名
      Sho Sakaino, Tomoya Sato, Kouhei Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Informatics

      巻: Vol. 7, No. 3 ページ: 446-454

    • DOI

      DOI:10.1109/TII.2011.2158837

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Abstraction of Action Components Unconstrained by Alignment of Haptic SensingPoints2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Kuwahara, Tomoyuki Shimono,Hiroyuki Tanaka, Daisuke Yashiro, and KouheiOhnishi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      巻: Vol. 58, No. 8 ページ: 3196-3204

    • DOI

      DOI:10.1109/TIE.2011.2126530

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precise Position/Force Hybrid ControlWith Modal Mass Decoupling and BilateralCommunication Between Different Structures2011

    • 著者名/発表者名
      Sho Sakaino, Tomoya Sato, and KouheiOhnishi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Informatics

      巻: Vol.7, No. 2 ページ: 266-276

    • DOI

      DOI:10.1109/TII.2011.2121077

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 通信外乱オブザーバを用いた通信遅延下におけるバイラテラル遠隔操作の適応的性能調整法2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木敦、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 131-D、No. 3 ページ: 244-251

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.131.244

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 動作アセンブリシステムによる触覚データベースのための動作情報量の削減法2010

    • 著者名/発表者名
      笠原佑介、大西公平、永瀬一貴、桂誠一郎
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 130-D、No. 9 ページ: 1043-1050

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.130.1043

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 離散コサイン変換を用いた力覚情報の非可逆圧縮2010

    • 著者名/発表者名
      田中裕之、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 130-D、No. 8 ページ: 945-952

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.130.945

    • 査読あり
  • [雑誌論文] フレキシブルアクチュエータを用いたマスタ・スレーブ同機構型ロボットハンドによる力覚伝達2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木祐介、桑原央明、佐藤正尭、見上慧、大西公平
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: Vol. 76、No. 8 ページ: 938-944

    • DOI

      DOI:10.2493/jjspe.76.938

    • 査読あり
  • [雑誌論文] モード仕事率に基づく動作認識の一手法2010

    • 著者名/発表者名
      笠原佑介、下野誠通、桑原央明、佐藤正尭、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 130-D、No. 4 ページ: 477-484

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.130.477

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-Delay Compensation by Communication Disturbance Observer for Bilateral Teleoperation UnderTime-Varying Delay2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Natori, Toshiaki Tsuji, Kouhei Ohnishi、Ales Hace, Karel Jezernik
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      巻: Vol. 57, No. 3 ページ: 1050-1062

    • DOI

      DOI:10.1109/TIE.2009.2028337

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 斜交座標制御を用いた高度なハイブリッド制御の実現2010

    • 著者名/発表者名
      境野翔、佐藤智矢、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol.130-D、No. 3 ページ: 300-306

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.130.300

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 通信遅延下におけるモード空間の性能解析に基づいた速度差減衰によるバイラテラル遠隔操作の安定性向上手法2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木敦、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol.130-D、No. 2 ページ: 243-250

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.130.243

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 一定通信遅延下におけるマルチラテラル制御系の操作性2009

    • 著者名/発表者名
      山口朗、名取賢二、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol.129-D、No. 8 ページ: 802-810

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.129.802

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大きさの異なるマスタ・スレーブのバイラテラル制御2009

    • 著者名/発表者名
      須佐繁、名取賢二、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 129-D、No. 7 ページ: 682-690

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.129.682

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 変動通信遅延を伴うL2安定なバイラテラル制御系2009

    • 著者名/発表者名
      矢代大祐、名取賢二、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 129-D、No. 7 ページ: 674-681

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.129.674

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 操作対象の周辺環境を考慮したバイラテラル制御系の一構成法2009

    • 著者名/発表者名
      桑原央明、須佐繁、兵頭翔洋、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 129-D、No. 6 ページ: 649-657

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.129.649

    • 査読あり
  • [雑誌論文] バイラテラル制御による環境剛性の動的推定法2009

    • 著者名/発表者名
      武井貴義、下野誠通、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 129-D、No. 6 ページ: 601-607

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.129.601

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ネットワークを介したバイラテラル遠隔操作のための視触覚同期化手法2009

    • 著者名/発表者名
      矢代大祐、名取賢二、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 129-D、No. 6 ページ: 585-592

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.129.585

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 接触環境情報に基づく自律的制御を用いたバイラテラル遠隔操作手法2009

    • 著者名/発表者名
      田口圭一、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 129-D、No. 6 ページ: 548-554

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.129.548

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MechanicalRecognition of Unknown Environment UsingActive/Passive Contact Motion2009

    • 著者名/発表者名
      Ryogo Kubo, Kouhei Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      巻: Vol. 5, No. 5 ページ: 1364-1374

    • DOI

      DOI:10.1109/TIE.2008.2006936

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Implementation of Bilateral Control System Based onAcceleration Control Using FPGA for Multi-DOF Haptic Endoscopic Surgery Robot2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tanaka, Kouhei Ohnishi, HiroakiNishi, Toshikazu Kawai, Yasuhide Morikawa,Soji Ozawa, and Toshiharu Furukawa
    • 雑誌名

      IEEETransactions on Industrial Electronics

      巻: Vol. 56,No. 3 ページ: 618-627

    • DOI

      DOI:10.1109/TIE.2008.2005710

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Haptic Motion Control forPhysical Human Support2009

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Shimono, Seiichiro Katsura,Kouhei Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions onElectrical and Electronic Engineering

      巻: Vol. 4, No.2 ページ: 166-175

    • DOI

      DOI:10.1002/tee.20394

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Haptics for Medical Applications2009

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi, Tomoyuki Shimono, andKenji Natori
    • 雑誌名

      Journal of Artificial Life and Robotics

      巻: Vol. 13,No. 2 ページ: 383-389

    • DOI

      DOI:10.1007/s10015-008-0624-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 制御ゲインスケーリングを考慮したミクロマクロバイラテラル制御2009

    • 著者名/発表者名
      須佐繁、下野誠通、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 129-D、No. 2 ページ: 150-157

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.129.150

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 作用力の方向性に基づいたハプティック動作の抽出および提示の一手法2009

    • 著者名/発表者名
      兵頭翔洋、大西公平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 129-D、No. 1 ページ: 59-66

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejias.129.59

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability Analysis and Practical DesignProcedure of Time Delayed Control SystemsWith Communication Disturbance Observer2008

    • 著者名/発表者名
      Kenji Natori, Roberto Oboe, and KouheiOhnishi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Informatics

      巻: Vol.4, No. 3 ページ: 185-197

    • DOI

      DOI:10.1109/TII.2008.2002705

    • 査読あり
  • [学会発表] 触覚を伝える手術支援ロボットの開発2013

    • 著者名/発表者名
      大西公平
    • 学会等名
      第5回日本ロボット外科学会学術集会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2013-01-19
  • [学会発表] Real-world Haptics forFuture Society2012

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
    • 発表場所
      Mie, Japan
    • 年月日
      20121101-02
  • [学会発表] Real World Haptics as aBasis of Motion Control2012

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      The 5th InternationalConference on Human System Interaction, HSI2012
    • 発表場所
      Australia
    • 年月日
      20120606-08
  • [学会発表] Real-World Haptics2012

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      The21st IEEE International Symposium on IndustrialElectronics, ISIE 2012
    • 発表場所
      China
    • 年月日
      20120528-31
  • [学会発表] Force Transmission andHaptic Forceps2012

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Optimization of Electrical and ElectronicEquipment, OPTIM 2012
    • 発表場所
      Romania
    • 年月日
      20120524-26
  • [学会発表] Real World Haptics -ADoor to New Multimedia-2011

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      The 17th IEEE International Conference on Embedded and Real-Time Computing Systems and Applications,RTCSA 2011
    • 発表場所
      Toyama, Japan
    • 年月日
      20110828-31
  • [学会発表] Haptic Forceps forSurgical Robot2011

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi et al
    • 学会等名
      IEEE-World Haptics Conference 2011
    • 発表場所
      Turkey
    • 年月日
      20110621-24
  • [学会発表] Robotic Surgery Based onReal World Haptics2011

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Mechatronics
    • 発表場所
      Turkey
    • 年月日
      20110413-15
  • [学会発表] Real World HapticsApplied to Forceps for Robot Surgery2010

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi et al
    • 学会等名
      5th International Conference on Information and Automation for Sustainability, ICIAFs
    • 発表場所
      SriLanka
    • 年月日
      20101217-19
  • [学会発表] Haptic Forceps for Computer Assisted Surgery2010

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      8th France-Japan/6thEurope-Asia Congress on Mechatronics,MECHATRONICS 2010
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      20101122-24
  • [学会発表] A Consideration forPush-pull Motion2010

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      International Symposium onapplication of Biomechanical Control Systems toPrecision Engineering, ISAB 2010
    • 発表場所
      Fukushima,Japan
    • 年月日
      20100722-24
  • [学会発表] Real World Haptics andTelehaptics for Medical Applications2010

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Industrial Electronics,ISIE 2010
    • 発表場所
      Italy
    • 年月日
      20100704-07
  • [学会発表] "Real World Haptics andTelehaptics2010

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      Symposium on Dynamics Modelingand Interaction Control in Virtual and Real Environments, IUTAM
    • 発表場所
      Hungary
    • 年月日
      20100607-11
  • [学会発表] Haptics for Medical Welfare2009

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Industrial Technology, ICIT 2009
    • 発表場所
      Australia
    • 年月日
      20090210-13
  • [学会発表] Telehaptics2008

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      International Conference on Instrumentation, Control andInformation Technology, SICE Annual Conference 2008
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20080820-22
  • [学会発表] Transmitting Real ForceSensation2008

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      1st International Conference on Human System Interaction, HSI 2009
    • 発表場所
      Poland
    • 年月日
      20080525-27
  • [図書] Motion Control Systems2011

    • 著者名/発表者名
      Asif Sabanovic and Kouhei Ohnishi
    • 総ページ数
      364
    • 出版者
      JohnWiley Co.
  • [産業財産権] 位置・力制御装置2011

    • 発明者名
      大西公平 他
    • 権利者名
      学校法人慶應義塾
    • 産業財産権番号
      特許第4696307号
    • 出願年月日
      2011-03-11
  • [産業財産権] Position/Force Control Device2010

    • 発明者名
      Kouhei Ohnishi et al
    • 権利者名
      Keio University
    • 産業財産権番号
      No:US7672741 B2出願年月日:March 2, 20
    • 出願年月日
      2010-03-02
    • 外国

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公開日: 2014-08-29  

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