機能的電気刺激によるヒトの運動学習支援システム

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22656062
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 宮崎 文夫 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (20133142)
• 研究分担者: 平井 宏明 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 講師 (60388147)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 人間機械システム

研究概要

本研究では、多チャンネル型機能的電気刺激(Multichannel FES)を用いてヒトの運動機能を促進する運動支援システムの開発を行った。提案システムの最大の特徴は、特定部位の皮膚表面上に数個の電極を付着させるだけで、所望の運動を実現する身体操作法について直接的な補助を受けられる点にある。従来、経験を積んだインストラクターや理学療法士によって、手取り足取り行われてきた運動教示や運動補助に代わる機能を低コストな電気刺激システムで代替することにより、スポーツコーチングやリハビリテーション分野における新たな展開が期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] 筋拮抗比の概念に基づくヒト歩行動作の運動要素分解 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平井宏明, 飯村太紀, 井上恵太, 宮崎文夫
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: vol.30, no.4(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decomposition of Limb Movement based on Muscular Coordination during Human Running (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Iimura, K. Inoue, H. T. T. Pham, H. Hirai, and F. Miyazaki
  • 雑誌名: Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics 巻: vol.15, no.8 ページ: 980-987
  • 査読あり
• [雑誌論文] 手先力制御における筋シナジーの抽出およびロボットへの実装 (2011)
  • 著者名/発表者名: ファンハン, はざ田政利, 前田大輔, 木村真理子, 宮崎文夫, 平井宏明
  • 雑誌名: 知能と情報(日本知能情報ファジィ学会誌) 巻: vol.24, no.1 ページ: 536-544
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヒトのスイング動作の解析とロボットへの移植 (2011)
  • 著者名/発表者名: 下平順, 天岡侑己, 浜谷晋輔, 武内将洋, 平井宏明, 宮崎文夫
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: vol.47, no.10 ページ: 485-492
  • 査読あり
• [雑誌論文] 主成分分析を用いたヒトのスキルの再現とロボットへの移植 (2010)
  • 著者名/発表者名: 天岡侑己, 下平順, 平井宏明, 宮崎文夫
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌, 巻: vol.28, no.8 ページ: 989-995
  • 査読あり
• [学会発表] Novel Equilibrium-Point Control of Agonist-antagonist System with Pneumatic Artificial Muscles, Proc (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ariga, H. T. T. Pham, M. Uemura, H. Hirai, and F. Miyazaki
  • 学会等名: of the 2012 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation(ICRA2012)
  • 発表場所: St. Paul, USA.
  • 年月日: 2012-05-15
• [学会発表] 機能的電気刺激FESを用いた筋協調性に基づく肘関節制御法の提案 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菱井康生, 仲嶋将史, 植村充典, 平井宏明, 宮崎文夫
  • 学会等名: 第12回公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2011)講演論文集
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2011-12-24
• [学会発表] An Experimental Study of Muscle Coordination and Function during Human Locomotion (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Inoue, T. Iimura, T. Oku, H. T. T. Pham, H. Hirai, and F. Miyazaki
  • 学会等名: Proc. of the Int.
  • 発表場所: Conf. Skills
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] A Preliminary Experiment for Transferring Human Motion to a Musculoskeletal Robot-Decomposition of Human Running based on Muscular Coordination- (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Iimura, K. Inoue, H. T. T. Pham, H. Hirai, and F. Miyazaki
  • 学会等名: Proc. of the 2011 IEEE/ RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems(IROS2011)
  • 発表場所: San Francisco, USA.
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] Extraction and Implementation of Muscle Synergies in Hand-Force Control, Proc (2011)
  • 著者名/発表者名: H. T. T. Pham, M. Kimura, H. Hirai, and F. Miyazaki
  • 学会等名: of the 2011 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation(ICRA2011)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2011-05-11
• [学会発表] A Study on Dynamical Role Division in a Crank-rotation Task from theViewpoint of Kinetics and Muscle ActivityAnalysis (2010)
  • 著者名/発表者名: H. T. T. Pham, R. Ueha, H. Hirai, and F. Miyazaki
  • 学会等名: Proc. of the 2010 IEEE/ RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems(IROS2010)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] Modular Control of Limb Kinematics During Human Walking (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Hirai, K. Matsui, T. Iimura, K. Mitsumori, and F. Miyazaki
  • 学会等名: The 3rd IEEE RAS/ EMBS Int. Conf. on Biomedical Robotics and Biomechatronics(BIOROB2010)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2010-09-29
• [備考] ホームページ
  • URL: http://robotics.me.es.osaka-u.ac.jp/MiyazakiLab/
• [産業財産権] 筋シナジー解析方法、筋シナジー解析装置、及び筋シナジーインターフェース(US移行) (2012)
  • 発明者名: 宮崎文夫・平井宏明・河越祥平・松居和寛・中野貴之
  • 権利者名: 国立大学法人大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許, 13/ 395, 600
  • 出願年月日: 2012-03-12
  • 外国
• [産業財産権] 筋シナジー解析方法、筋シナジー解析装置、及び筋シナジーインターフェース(日本移行) (2012)
  • 発明者名: 宮崎文夫・平井宏明・河越祥平・松居和寛・中野貴之
  • 権利者名: 国立大学法人大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許,特願2011-530848
  • 出願年月日: 2012-03-12
• [産業財産権] 筋シナジー解析方法、筋シナジー解析装置、及び筋シナジーインターフェース (2010)
  • 発明者名: 宮崎文夫・平井宏明・河越祥平・松居和寛・中野貴之
  • 権利者名: 国立大学法人大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許, PCT/ JP2010/ 65395
  • 出願年月日: 2010-09-08
  • 外国