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2010 年度 実績報告書

ニューラルネットワーク制御による多指機構を有する5指駆動型筋電義手の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22591634
研究機関神戸大学

研究代表者

陳 隆明  神戸大学, 医学研究科, 客員准教授 (20437495)

研究分担者 黒坂 昌弘  神戸大学, 医学研究科, 教授 (70170115)
辻 敏夫  広島大学, 工学研究院, 教授 (90179995)
秋末 敏宏  神戸大学, 医学研究科, 講師 (90379363)
大塚 彰  県立広島大学, 保健福祉学部, 教授 (50280194)
キーワード筋電位 / 筋電義手 / ニューラルネット / 電極・動作選定 / 編KL情報量 / バーチャルリアリティ / トレーニング / 筋シナジーモデル
研究概要

本年度は,多指機構を有する筋電ハンドを精度良く制御するために,最適な電極・動作の選定方法とトレーニングシステム,および多指ハンドの制御方法について検討を行った.まず,被験者ごとに適切な電極・動作の選定法を提案した[第2回全国電動義手研究会,2011].提案法では,使用者から計測した筋電位の確率密度関数をKL情報量に基づいた確率ニューラルネットの学習によって推定する.そして,計測したデータの各次元・各クラス(電極・動作)が識別に与える影響度の評価指標として新たに偏KL情報量を定義し,それに基づいて識別に不要な次元・クラスを1つずつ削除していくことで識別に有効な次元・クラスを選択可能である.また,切断者がイメージした手の動作が,その動作の筋のパターン情報として正確に再現できるように,コンピュータ上に作成した仮想的なハンドを用いたトレーニングシステムを開発した[第2回全国電動義手研究,2011].このシステムでは,操作者の筋電位により仮想ハンドをコントロールし,仮想空間上の物体の把持や移動等,仮想的な作業訓練を行うことができる.そして,筋電位を用いて多指ハンドを制御するために筋シナジーモデルに基づく制御法を提案した[日本義肢装具学会,2010].この方法は,5指動作を構成する基本動作を筋シナジー(筋の活動を調整する構成単位)として捉え,筋シナジーの組み合わせにより多様な5指の動作を識別可能である.提案法を用いて実際に5指ハンドを制御できることを確認した.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 5指駆動型筋電義手と筋シナジーモデルに基づく新しい制御法2010

    • 著者名/発表者名
      辻敏夫, 他
    • 雑誌名

      日本義肢装具学会誌

      巻: 26 ページ: 91-96

  • [学会発表] 筋電義手操作を目的としたバーチャルトレーニングシステムの提案2011

    • 著者名/発表者名
      村上隆治, 他
    • 学会等名
      第2回全国電動義手研究会
    • 発表場所
      兵庫県立総合リハビリテーションセンター(兵庫県)
    • 年月日
      2011-03-05
  • [学会発表] 偏KL情報量に基づく動作選定法-ヒトとシステムが相互に学習可能な訓練システムの実現を目指して-2011

    • 著者名/発表者名
      芝軒太郎, 他
    • 学会等名
      第2回全国電動義手研究会
    • 発表場所
      兵庫県立総合リハビリテーションセンター(兵庫県)
    • 年月日
      2011-03-05
  • [学会発表] A Class Selection Method Based on a Partial Kullback-Leibler Information Measure for Biological Signal Classification2010

    • 著者名/発表者名
      T.SHIBANOKI, et al.
    • 学会等名
      the 2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール(宮城県)
    • 年月日
      2010-12-21

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公開日: 2012-07-19  

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