生体ハイブリッド信号に基づく動作補助ロボットの研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560293
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 九州大学 (2012-2013); 佐賀大学 (2011)
• 研究代表者: 木口 量夫 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90269548)
• 研究分担者: 林 喜章 佐賀大学, 工学系研究科, 助教 (30549134)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 知能機械 / バイオロボティクス / 生体信号

研究概要

本研究では，高齢者や障害者等の筋力弱者の日常生活支援やリハビリテーションを行うためのパワーアシストロボット（運動補助ロボット）において，筋電信号や脳波信号等の生体信号を合わせた生体ハイブリッド信号を基にリアルタイムで装着者の意思通りのパワーアシスト（運動補助）を行うロボットの研究を行った．
日常生活動作等の様々な動作を行った際の筋電信号と脳波信号のデータを計測して解析することにより，筋電信号と脳波信号からロボット装着者の動作意思を推定する手法を提案し，実験により提案手法の有効性を確認した．

研究成果

• [雑誌論文] Towards Hybrid EEG-EMG-Based Control Approaches to be Used in Bio-robotics Applications : Current Status, Challenges and Future Directions (2013)
  • 著者名/発表者名: Thilina Dulantha Lalitharatne, Kenbu Teramoto, Yoshiaki Hayashi, Kazuo Kiguchi
  • 雑誌名: Paladyn Journal of Behavioral Robotics 巻: vol.4, no.2 ページ: 147-154
  • DOI: 10.2478/pjbr-2013-0009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of User's Motion Intention of Hand based on both EMG and EEG Signals (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Kiguchi, Yoshiaki Hayashi
  • 雑誌名: Proceedings of 10^<th> International Conference on Informatics in Contorol, Automation and robotics(ICINCO2013) ページ: 447-452
  • 査読あり
• [雑誌論文] Motion Estimation based on EMG and EEG Signals to Control Wearable Robots (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiaki Hayashi, Kazuo Kiguchi
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics(SMC2013) ページ: 4213-4218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of Forearm Supination/Pronation Motion Based on EEG signals to Control an Artificial Arm (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Kiguchi, Thilina Dulantha Lalitharatne, Yoshiaki Hayashi
  • 雑誌名: Journal of Advanced Design, Systems, and Manufacturing 巻: vol.7, no.1 ページ: 74-81
  • DOI: 10.1299/jamdsm.7.74
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Study of EMG and EEG during Perception-Assist with an Upper-Limb Power-Assist Robot (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Kiguchi, Yoshiaki Hayashi
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2012) ページ: 2711-2716
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Forearm Supination/Pronation Motion of an Artificial Arm Based on EEG Signals (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Kiguchi, Thilina Dulantha Lalitharatne, Akihiro Yoshino, Yoshiaki Hayashi
  • 雑誌名: Proceedings of 2012 ASME-ISPS / JSME-IIP Joint International Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE2012) ページ: 222-224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toward EEG control of Upper limb power-assist exoekeletons : A preliminary study of decoding elbow joint velocites using EEG signals (2012)
  • 著者名/発表者名: Thilina Dulantha Lalitharatne, Akihiro Yoshino, Yoshiaki Hayashi, Kenbu Teramoto, Kazuo Kiguchi
  • 雑誌名: Proceedings of 23rd 2012 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science, (From Micro & Nano Scale Systems to Robotics & Mechatronics Systems) (MHS2012) ページ: 422-425
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Study on Effects of Muscle Fatigue on EMG-Based Control for Human Upper-Limb Power-Assist (2012)
  • 著者名/発表者名: Thilina Dulantha Lalitharatne, Yoshiaki Hayashi, Kenbu Teramoto, Kazuo Kiguchi
  • 雑誌名: Proceedings of International Conference on Information and Automation for Sustainability (ICIAfS 2012)
  • DOI: 10.1109/ICIAFS.2012.6419892
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Lower-Limb Power-Assist Robot Based on EEG signals (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Kiguchi, Thilina Dulantha Lalitharatne, Yoshiaki Hayashi
  • 雑誌名: Proceedings of The 2nd IFToMM Asian Conference on Mechanism and Machine Science (Asian-MMS2012) 巻: Paper 110
  • 査読あり
• [学会発表] 筋電信号と脳波信号を用いた上腕の動作推定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林喜章,山口翔,木口量夫
  • 学会等名: IIP2014情報・知能・精密機器部門(IIP部門)講演会
  • 発表場所: 東洋大学白山キャンパス(東京都)
  • 年月日: 20140300
• [学会発表] 脳波信号を用いた人工ニューラルネットワークによる上腕の動作推定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口翔,寺本顕武,林喜章,木口量夫
  • 学会等名: 第14回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(SI2013)
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 20131200
• [学会発表] EEG信号を用いた電動義手の関節動作制御に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉野彰紘,寺本顕武,林喜章,木口量夫
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県)
  • 年月日: 20130500
• [学会発表] EEG信号を用いたウェアラブルロボット制御における電極配置に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林喜章,木口量夫
  • 学会等名: 日本機械学会情報・知能・精密機器部門講演(IIP2013)
  • 発表場所: 東洋大学白山キャンパス(東京都)
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] EEGを用いた電動義手の肘関節動作に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木口量夫,吉野彰紘,林喜章,寺本顕武
  • 学会等名: 第13回計測自動制御学会(SI2012)
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県)
  • 年月日: 20121200
• [学会発表] EEG信号計測時の電極配置に関する考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木口量夫,山口翔,林喜章,寺本顕武
  • 学会等名: 第13回計測自動制御学会(SI2012)
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県)
  • 年月日: 20121200
• [学会発表] ウェアラブルロボットにおけるEEG信号を用いたリアルタイム制御に関する考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木口量夫,吉野彰紘,Lalitharatne Thilina Dulantha,林喜章
  • 学会等名: 日本機械学会2012年度年次大会講演会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス(石川県)
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] 生体情報を用いるパワーアシストシステムのインテリジェンス (2012)
  • 著者名/発表者名: 木口量夫
  • 学会等名: 日本機械学会2012年度年次大会講演会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス(石川県)
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] EEGとEMGをを用いた電動義手の制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉野彰紘,木口量夫,林喜章
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • 発表場所: アクトシティ浜松(静岡県)
  • 年月日: 20120500
• [学会発表] 上肢パワーアシストロボと操作時の筋電信号と脳波に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木口量夫,林喜章
  • 学会等名: 日本機械学会2011年度年次大会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 20110900