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2016 年度 実績報告書

頚部筋電位信号により制御を行う発声補助デバイスに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26350685
研究機関第一工業大学

研究代表者

大惠 克俊  第一工業大学, 工学部, 准教授 (80388123)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード人工喉頭 / 表面筋電位 / スピーキングバルブ / 気管切開 / 筋電位制御
研究実績の概要

平成28年度はスピーキングバルブの改良,人工喉頭の制御パラメータの最適化および筋電位訓練用デバイスの3点に関する研究を主に,従として将来的な研究を見据えた,制御ユニットを用いたデバイスに関する検討・考察を進める予定であった.それぞれについて述べる.
スピーキングバルブの改良については,使用シミュレータを変更し,前年度で提案した中心を偏らせた整流板の中心角の条件を増加させ,吸気,排気共に気流抵抗が少なくなる形状について検討を行った.その結果,これまでのものと比較して特に排気時の気流抵抗の減少が見られ,より優れた形状を求めることができた.
人工喉頭の制御パラメータについては,前年度よりもさらに被験者数および測定回数を増やし,これまでに見つかった筋電位信号のRMS値と発声周波数の関係式を用いて作成した制御関数により実際に人工喉頭を制御し,その制御性に関する検証を行った.その結果,音声の高さ制御時のエラー数が減少し,この制御関数の有効性が明らかとなった.
筋電位訓練用デバイスに関しては,上記の人工喉頭用制御パラメータを応用し,その制御性の向上を図った.また,昨年度までの前後進に変え,筋電位信号を用いた前方左右への方向制御機能を付加し,ゲーム性の向上を実施した.本デバイスを用いた幼児・小児による制御実験では,ゲームに興じることで,飽きることなく特定の筋肉を無意識に使用していることが確認された.
制御ユニットを用いた新しいデバイスとしては筋電義手が挙げられ,適用に関して検討したが本年度は検討にとどまった.
発声用小型ポンプおよび制御ユニットの形状最適化に関しては,前年度に引き続き人員の都合により本年度も実施しなかった.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち謝辞記載あり 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 筋電位により制御を行うスピーキングバルブに関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      大惠克俊
    • 雑誌名

      平成28年度第一工業大学研究報告

      巻: 29 ページ: 印刷中

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Neck myoelectric signal control-type speaking valve with low flow resistance: Proposal of asymmetric type baffle plate2016

    • 著者名/発表者名
      Katsutoshi Oe, Masaaki Mizoguchi
    • 雑誌名

      Proceedings of 2016 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 筋電位制御型人工喉頭の制御パラメータの改良2017

    • 著者名/発表者名
      大惠克俊,国師翔平,中村凌也
    • 学会等名
      第32回リハ工学カンファレンス in 神戸
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2017-08-22 – 2017-08-24
  • [学会発表] Proposal of control method for neck EMG signal control-type electrolarynx2017

    • 著者名/発表者名
      Katsutoshi Oe, Shohei Kobushi, Ryoya Nakamura
    • 学会等名
      RESNA 2017: Annual Conference
    • 発表場所
      New Orleans
    • 年月日
      2017-06-26 – 2017-06-30
    • 国際学会
  • [学会発表] 筋電位制御型人工喉頭の制御性向上に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      国師翔平,大惠克俊
    • 学会等名
      日本機械学会九州学生会第48回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      中頭郡
    • 年月日
      2017-03-03 – 2017-03-03
  • [学会発表] Neck myoelectric signal control-type speaking valve with low flow resistance: Proposal of asymmetric type baffle plate2016

    • 著者名/発表者名
      Katsutoshi Oe, Masaaki Mizoguchi
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2016-11-28 – 2016-11-28
    • 国際学会
  • [学会発表] 筋電位信号制御型人工喉頭の制御パラメータの改良2016

    • 著者名/発表者名
      大惠克俊
    • 学会等名
      第61回音声言語医学会総会・学術講演会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-11-03 – 2016-11-03
  • [学会発表] 筋電位制御型人工喉頭の制御パラメータに関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      大惠克俊,国師翔平,菊永洸希
    • 学会等名
      第31回リハ工学カンファレンス in こうち
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2016-08-26 – 2016-08-26

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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