遠隔治療対応型手術ロボットシステムの通信遅れを考慮した制御と安全性評価

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360114
• 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: 東京工業大学
• 研究代表者: 川嶋 健嗣 東京工業大学, 精密工学研究所, 准教授 (40300553)
• 研究分担者: 只野 耕太郎 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (90523663)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011

研究概要

低侵襲手術を支援する遠隔治療対応型ロボットシステムにおいて,空気圧ゴム人工筋を駆動に用いた先端で2つの関節を有する鉗子マニピュレータを設計,製作し,鉗子先端での外力の推定精度を1. 0Nから0. 5Nに高めた.また,遠隔治療への適用のために,通信遅れを考慮した位置と力をフィードバックする制御方法を提案,システムに実装し,日米間の遠隔制御実験他によって安全性と有効性を評価した.

研究成果

• [雑誌論文] Development of a pneumatic surgical manipulator IBIS IV (2010)
  • 著者名/発表者名: Kotaro Tadano, Kenji Kawashima, Kojima Kazuyuki, Tanaka Naofumi
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: Vol.22No.2 ページ: 179-187
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Master Slave System with Force-Sensing Abilities Using Pneumatic Actuators for Laparoscopic Surgery (2010)
  • 著者名/発表者名: Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: Vol.24, No.12 ページ: 1763-1783
  • 査読あり
• [雑誌論文] Achieving Haptic Perceptionin Forceps Manipulator using Pneumatic Artificial Muscle
  • 著者名/発表者名: Hongbing Li, Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
  • 雑誌名: IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 巻: (Accepted)
  • 査読あり
• [学会発表] Master Slave Robot System for Laparoscopic Surgery with Haptic Perception using Pneumatic Actuators (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenji Kawashima, Kotaro Tadano
  • 学会等名: Proceedings of the 8th JFPS International Symposium on Fluid Power
  • 発表場所: Key Note Speech
  • 年月日: 2011-11-26
• [学会発表] 術者が力覚を感じる内視鏡手術ロボット (2011)
  • 著者名/発表者名: 川嶋健嗣,只野耕太郎
  • 学会等名: 日本泌尿器科学会雑誌
  • 年月日: 2011-04-24
• [学会発表] Development of a light-weight Forceps Manipulator using Pneumatic Artificial Rubber Muscle for Sensor-free Haptic Feedback (2010)
  • 著者名/発表者名: Hongbing Li, Shameek Ganguly, Sumire Nakano, Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
  • 学会等名: 1st International Conference on Applied Bionics and Biomechanics
  • 年月日: 2010-10-16
• [学会発表] 空気圧ゴム人工筋をスレーブ駆動に用いた腹腔鏡手術用マスタスレーブシステム (2010)
  • 著者名/発表者名: 川嶋健嗣,只野耕太郎,中野すみれ,小嶋一幸,田中直文
  • 学会等名: 日本医工学治療学会第26回学術大会
  • 年月日: 2010-04-03
• [学会発表] Bilateral Teleoperation with Time Delay using Modified Wave Variable Based Controller (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenji Kawashima, Kotaro Tadano, Mustapha Fofana
  • 学会等名: ASME IMECE09
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] Robotics Systems using Pneumatic Actuators for Teleoperation (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenji Kawashima
  • 学会等名: ASME IMECE09
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] Blake Hannaford, Preliminary Protocol for Interoperable Telesurgery (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Hawkeye King, Kotaro Tadano, Regina Donlin, Diana Friedman, Mitchel J. H. Lum, Victoria Asch, Cong Wang, Kenji Kawashima
  • 学会等名: Proceedings Intl. Conf. on Advanced Robotics,(ICAR09)
  • 年月日: 2009-06-23
• [学会発表] Ganesh Sankaranarayanan, Blake Hannaford, Bilateral Teleoperation with Time Delay using Modified Wave Variable Based Controller (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenji Kawashima, Kotaro Tadano, Cong Wang
  • 学会等名: Proc. of IEEE ICRA
  • 年月日: 2009-04-16
• [備考] 川嶋健嗣,只野耕太郎,佐藤慶明,手術支援ロボ小型化,日刊工業新聞,平成22年11月10日16面
  • URL: http://www.k-k.pi.titech.ac.jp/researches/robots/
• [産業財産権] 力算出システム (2012)
  • 発明者名: 川嶋健嗣,只野耕太郎,原口大輔
  • 権利者名: 東京工業大学
  • 産業財産権番号: PCT/JP2012/60731
  • 出願年月日: 2012-04-20
  • 外国
• [産業財産権] 力算出システム (2011)
  • 発明者名: 川嶋健嗣,只野耕太郎,原口大輔
  • 権利者名: 東京工業大学
  • 産業財産権番号: 特許、特許願2011-098178
  • 出願年月日: 2011-04-26