生体信号を利用したロボット制御システムの製作

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脳波や筋電図などの生体信号を意思決定に利用した福祉・介助機器が開発・販売されるなど, 生体信号の利用が注目されている. 佐賀大学工学系研究科技術部でも意思抽出信号に眼電図(EOG)利用した, 実験者が見ている方向の物を取ることができる簡易ロボットを使ったロボット制御システムを製作し, 地域での科学イベントやオープンキャンパスなどで, 生体信号の応用例の紹介として実演を行ってきた.本研究は, 従来のロボット制御システムを発展させる形で行った。実験者は左右の前腕に力を入れることで意思決定を行う. 本システムでは, 腕の表面から計測される筋電図は生体アンプで増幅した後, AD変換器を介してパソコンに取り込まれ, パソコンではその波形から実験者の意思を判定し, ロボットアームに操作指令を出す. 製作した生体アンプは左右両腕を測定するために2chとし, 増幅率とフィルタ周波数を可変とした. ロボットアームは計4軸が可動し, 物を掴むためのハンド部を備えている. 「筋電図からの意思判定プログラム」作成は佐賀大学理工学部電気電子工学科システム制御研究室に協力を頂き, 学部学生の卒業研究課題として学生と協力してプログラム作成を行い, 本研究は研究教育面にも活用できた.完成した制御システムを科学イベント「第3回みんなの科学広場in唐津2013」で実演した. 「身体の動きでロボットを動かそう」と題して出展し, 実験者の腕の筋電図を認識してロボットでお菓子をつかみ取る実験を行った. 参加者は小学生が中心で, 実験の原理が理解できるか心配したが, UFOキャッチャーの要領でお菓子を取ることができるため, 順番待ちができるほどの人気で, 子供達は実験を楽しんでいると感じられた.本研究を通して、生体信号の応用例の紹介ができたのではないかと思われる. 子供たちが少しでも科学に興味を持ち続けていてくれることを期待したい.