義手認識機能を持ち巧緻動作が可能な小児用前腕動力義手の開発

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本研究では，提案する小児用動力義手を実用レベルに発展させることを目指し，把持動作に加え巧緻動作が可能であり，義手認識機能を備えた動力義手を開発することである．研究期間の前半は，巧緻動作を実現するために義手ユーザが義手を認識することを可能とする感覚フィードバックシステムの開発と，義手を操作する義手制御インターフェースの開発を行う．そして，研究期間の後半では，動力義手の操作性や耐久性などを総合的に評価し，その結果を踏まえて改良する．これらの内容により，提案する動力義手システムを実用レベルまで発展させる．2022年度は，2021年度から継続して，感覚フィードバックシステムの開発を行った．すなわち，動力義手の物体把持状態を腕への機械的刺激によって伝達するシステムへの適用に向けた空気圧デバイスを開発した．本デバイスは，利用者の上腕部に巻き付けて使用する．デバイス内部には2つの空気袋が内蔵されており，各空気袋に空気圧を印加することにより，上腕部に圧迫刺激を与える．空気圧は，義手の指の先端に搭載した感圧センサによって決定され，各指と把持対象物体との接触状態を認識することが可能となった．健常者を対象とした把持実験の結果，物体の把持状態を把握し，把持認識率を向上させることに成功した．次に，動力義手を用いて小児切断者を対象とした日常生活で必要とされる動作を実施項目とした評価試験を行った．実施項目は，国際競技大会「CYBATHLON」の「POWERD ARM PROSTHESIS RACE」での実施課題より22種類の課題とした．実験の結果，16種類の課題を成功させることができた．6種類の課題は失敗に終わったが，熟練度次第で成功の見込みがある課題が4種類であることが明らかとなった．これらのことから，提案する義手により，日常生活を補助する機能性は，十分に有していることが明らかとなった．