Development of a neurorehabilitation system using haptic substitution and motion substitution as external stimuli

使用触觉替代和运动替代作为外部刺激的神经康复系统的开发

基本信息

  • 批准号:
    19KK0367
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.48万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2020 至 2023
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

世界的な高齢化の進行を背景に、脳血管障害によって神経症状を患い、長期の後遺症に苦しむ患者の数は増加の一途を辿っている。運動麻痺や感覚障害、言語障害など脳血管障害の後遺症に苦しむ患者は日本国内だけでも300万人以上が存在すると言われており、早急な対応が求められている。こうしたなか、近年の神経科学の成果が新たな突破口を開こうとしている。これまで脳血管障害によって損傷を受けた中枢神経系は回復が困難であると考えられてきた。しかし、脳や神経には外部からの刺激に呼応して、損傷した脳領域の機能を代替する新たな神経回路が生成される性質(=可塑性)が存在することが明らかとなってきた。1998年になり、米国マサチューセッツ工科大学のHermano Igo Krebs氏らにより、ロボット工学を積極的に取り入れたニューロリハビリテーションとしてRobot-aided neuro-rehabilitationの概念が提唱された。Robot-aided neuro-rehabilitationでは、ロボットマニピュレータに仮想的な剛性、粘性、慣性などの機械特性(=機械的インピーダンス)を持たせることによって、患者に物理的な負荷を与え、ニューロリハビリテーションにおける運動訓練の効果を促進することが可能となる。本年度では、フォトダイオードとposition sensitive detectorを用い、対象物の反射率に関わらず距離、角度、力を同時に測定可能な新たな近接覚センサの小型化に取り組むとともに、制御系への実装を行い、有用性を確認した。
The number of patients suffering from neurological symptoms and long-term sequelae is increasing in the context of the world's rapid development. More than 3 million people in Japan suffer from motor paralysis, sensory impairment, speech impairment, and sequelae of vascular impairment. In recent years, new breakthroughs have been made in the achievements of mental science. The central nervous system has difficulty recovering from vascular damage. The nature of the new neural circuit (= plasticity) exists because of the external stimulation, damage, and functional substitution. In 1998, Hermano Igo Krebs of the University of Technology introduced the concept of Roboted Neuro-Rehabilitation. Robot-aided neuro-rehabilitation is a process that promotes the desired stiffness, viscosity, inertia, and mechanical properties of the patient's physical load and the effects of exercise training. This year, the position sensitive detector is used, the reflectivity of the object is related to the distance, angle and force, and the possibility of miniaturization of the proximity sensor is determined.

项目成果

期刊论文数量(30)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Experimental Verification of a Novel Continuously Variable Transmission with Electro-Hydrostatic Actuator
带电液静压执行器的新型无级变速器的实验验证
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hiroshi Asai;Kei Sugihara;Tomoya Kitamura;Yuki Saito;Kouhei Ohnishi;Takahiro Nozaki
  • 通讯作者:
    Takahiro Nozaki
Development of Optical Proximity/Contact Force/Shear Force Sensor
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tomoaki Baba;Makoto Yoshihara;Ryo Kondo;Toshiyuki Murakami;Hermano Igo Krebs;Takahiro Nozaki
  • 通讯作者:
    Takahiro Nozaki
Recognition of Environmental Impedance Configuration by Neural Network Using Time-Series Contact State Response (4/
使用时间序列接触状态响应的神经网络识别环境阻抗配置(4/
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kazuki Yane;Takahiro Nozaki
  • 通讯作者:
    Takahiro Nozaki
Development of Optical Distance, Normal Force, Shear Force Sensor
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Tomoaki Baba;Toshiyuki Murakami;Hermano Igo Krebs;Takahiro Nozaki
  • 通讯作者:
    Takahiro Nozaki
Improvement and Analysis of Position and Speed Estimator in Low Speed Range for IPMSM Based on Disturbance Observer
基于扰动观测器的IPMSM低速范围位置速度估计器的改进与分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ryosuke Nakatsuka;Takahiro Nozaki
  • 通讯作者:
    Takahiro Nozaki
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  • 资助金额:
    $ 9.48万
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