2023 Fiscal Year Final Research Report

Development of 3D touching sensor for the evaluation of finger function

Research Project

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Project/Area Number	21H03289
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	Aoyama Tomoki 京都大学, 医学研究科, 教授 (90378886)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	植村聖国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究チーム長 (50392593) 入江啓輔京都大学, 医学研究科, 講師 (50792264) 金澤周介国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (60783925)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	手指機能評価 / フレキシブルセンサ
Outline of Final Research Achievements	Functional movements such as pinching and grasping exist for robust assessment, but not for sensitive quantitative evaluation movements. The aim of the project was to develop a method for evaluating advanced human hand functions by developing a 3D pressure-sensitive sensor with a complex shape using a flexible sheet sensor developed at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST). Prototype 3D pressure-sensitive sensors in the form of plastic bottles (cap and bottle body) were developed, and validation and reliability evaluations were conducted. High results were obtained for the validation of the bottle body, while a moderate correlation was observed for the validation of the cap. High reliability results were obtained for the bottle body, but low results were obtained for the cap. It was considered necessary to increase the number of sensors in the cap part in the future.
Free Research Field	リハビリテーション医学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	さまざまな疾病によって手指の機能障害が生じるが、リハビリテーション現場においては手指の形態、筋力や可動域などの基本運動機能、感覚機能、握力などの複合運動評価、ペグボードなどの課題遂行能力評価等で行い、これらの評価結果に基づき、リハビリテーションプログラムを立案し、実施している。しかし、生活動作における摘まみや握りといった動作については定量評価できる技術がなかった。本研究においては複雑な形状を持つペットボトル型の三次元形状センサを試作し、コンセプトの妥当性を検証した。この結果、高い妥当性、信頼性を得るデータを得ることができたことから、複雑な三次元形状センサを開発する意義を示すことができた。