Evaluation of motion impedance under gravity toward motion intervention technology for skill transfer

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当該研究では、脳卒中後片麻痺患者のリハビリテーションの上肢リハビリテーションにロボット技術を活用することで、高度化・効率化を実現することを目的としている。その中でも、当該研究の目標は、抗重力下の挙上運動中の関節インピーダンスを評価するため、動きの外乱に対して理想的な力やインピーダンス制御が可能なアシスト技術を開発することである。このような制御が可能となるアクチュエータとして、本研究では独自に開発した空圧と電磁力をハイブリッド化させたアクチュエータを基軸として、理想的な力・インピーダンスの制御が可能な駆動系を要素技術として開発することである。さらに、この駆動技術を外骨格機構に導入し、熟練療法士の技能や運動介入をモデル化することを目指している。当該年度は、ATRでは外骨格機構の上肢アシストロボットを生体信号と連動させて制御する実験系の開発を行い、慶應義塾と連携して脳卒中片麻痺患者での臨床実証を行った。また、ATRと電気通信大学で共同して、外骨格機構に導入するための空圧と電磁力をハイブリッド化したアクチュエータの試作と制御のための摩擦モデルの改良を行った。ATRではモータドライバやインタフェースの開発を行い、統合インタフェースの試作を行った。また、電気通信大学ではシミュレータモデルの構築とシミュレータでの構造最適化を行った。以上のような多数の成果があった。この成果をもとに、インピーダンスの理想的な制御を実現するためのベンチマークや制御モデルの改善を行い、更なる進展を目指していく予定である。