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

开发具有假手识别功能并能进行精细动作的儿童动力前臂假手

• 批准号: 21K11203
• 负责人: 谷口 浩成
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11203/
• 关键词: 動力義手; ソフトロボティクス; 空気圧; 小児; 人工筋肉; ソフトアクチュエータ

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．

This study suggests that the use of powered artificial hand for small children should be improved. During the first half of the study period, the development of artificial hand control system was realized by artificial hand control system. In the second half of the study, the operability and durability of the power arm were evaluated, and the results were improved. In 2022, the content of the proposal was changed to the content of the proposal. In 2021, the content of the proposal was changed to the content of the proposal. The mechanical stimulation of the wrist and the application of the mechanical stimulation of the wrist and the mechanical stimulation of the mechanical stimulation of the wrist and the mechanical stimulation of the mechanical stimulation. The user's upper wrist is covered by the user's upper wrist. The air pressure in the air pockets of the inner part of the wrist is increased. The pressure in the upper wrist is increased. Air pressure is the most important factor in determining the contact state between fingers and objects. Healthy people control the results of the control of the object, control the status of the object, control the recognition rate, control the success rate. The second is to use the small hand to cut off the image of the daily life. The implementation of the project is the implementation of the project "POWERD ARM PROTHESIS RACE" of the International Athletic Conference "CYBATHLON". The result is that 16 kinds of problems are successful. 6 kinds of problems are unsuccessful. Proficiency is the second order of success. 4 kinds of problems are successful. This is a very important part of our daily life.

项目成果

12歳女性パラアスリートの義腕設計における強度保証計算

12岁女残疾人运动员假肢设计的强度保证计算

• 发表时间: 2021
• 作者: Yeoh Wen Liang;Choi Jeewon;Loh Ping Yeap;Saito Seiji;Muraki Satoshi;中本高道;西脇寛人，松浦浩太郎，森永浩介，石原茂和，谷口浩成,，脇元修一，村木里志
• 通讯作者: 西脇寛人，松浦浩太郎，森永浩介，石原茂和，谷口浩成,，脇元修一，村木里志

3Dプリント製義手ソケットにおける造形材料の違いによる，強度試験と有用性の検討

不同材料3D打印假手套筒的强度测试及实用性研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 久保裕也,森永浩介,内田浄一朗,石原茂和,野波諒太;松浦浩太郎,谷口浩成;脇元修一
• 通讯作者: 脇元修一

Improvement of pneumatically driven prosthetic hand for use in daily life

日常生活中使用的气动假手的改进

• 发表时间: 2022
• 作者: R. Yakami;H. Taniguchi;S. Wakimoto;K. Morinaga
• 通讯作者: K. Morinaga

User testing of a pediatric power prosthetic hand using miniature McKibben's artificial muscles

使用微型 McKibben 人造肌肉对儿科动力假手进行用户测试

• 发表时间: 2023
• 作者: Ren Yakami;Hironari Taniguchi;Kosuke Morinaga;Shuichi Wakimoto
• 通讯作者: Shuichi Wakimoto

空気圧ソフトアクチュエータを用いた小児用動力義手の指関節構造に関する検討

气动软执行器小儿动力假手指关节结构研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Sawamura D;Suzuki R;Sakai S;Ogawa K;Li X;Hamaguchi H;Tha KK;茅野 豪，谷口 浩成，八上 廉,脇元 修一，森永 浩介
• 通讯作者: 茅野 豪，谷口 浩成，八上 廉,脇元 修一，森永 浩介