脳卒中後の巧緻な上肢運動機能再獲得を支援するリハビリロボットの研究開発

上肢運動機能は食事をはじめとする日常生活動作に強く関連し、生活の質（QOL）に直結する。本課題では、患者のQOL向上を目指し、歩行運動などと比して飛躍的に巧緻性の高い上肢運動に対して、ロボット技術を基盤とする新たなニューロリハビリテーション装置開発を目指す。既存の上肢リハビリテーションロボットは、生体信号をトリガにするものは存在せず、本課題ではこれを巧緻な上肢運動機能へと適用する野心的な試みを実践する。本課題では、ニューロリハビリテーションのために上肢運動支援を日常生活動作の枠組みで実現するために、①複合的な運動意図を検知するための生体信号取得・処理技術（センサ技術）、②肩、肘、手首に装着可能でありながら、日常生活動作における運動支援を可能とする小型・軽量な上肢運動支援装置（機構技術）、③これら技術をまとめ装置としてパッケージする技術（統合技術）、④ユーザビリティを考慮しつつ、その効果を定量的に示すための評価技術（評価技術）が必要不可欠であると位置づける。本年度の研究開発として、当初計画に沿って①センサ技術に関する検討、および②気功術に関する検討及び試験的実装について実施した。①センサ技術として、関連する筋肉とその他動作との関係性を明らかとし、機械学習等の応用で動作意図判別が可能となることが示唆された．加えて，筋電位に慣性計測ユニット（IMU）を組み合わせる手法について基礎試験によりその有効性を確認した。②機構技術として、手指運動支援装置へ遠隔に動力を伝達するワイヤ駆動を改良し、その有効性を示した。次年度にはさらなる改良を予定する。③上記の①と②について成果が得られており、今後のパッケージング技術について検討を行うための準備が整いつつある。次年度に実施し、次世代装着型リハビリテーションデバイスの基礎技術とし構築したい。以上によって、当初計画通りの成果が得られた。

上肢運動機能は食事をはじめとする日常生活動作に強く関連し、生活の質（QOL）に直結する。本課題では、患者のQOL向上を目指し、歩行運動などと比して飛躍的に巧緻性の高い上肢運動に対して、ロボット技術を基盤とする新たなニューロリハビリテーション装置開発を目指す。既存の上肢リハビリテーションロボットは、生体信号をトリガにするものは存在せず、本課題ではこれを巧緻な上肢運動機能へと適用する野心的な試みを実践する。本課題では、ニューロリハビリテーションのために上肢運動支援を日常生活動作の枠組みで実現するために、①複合的な運動意図を検知するための生体信号取得・処理技術（センサ技術）、②肩、肘、手首に装着可能でありながら、日常生活動作における運動支援を可能とする小型・軽量な上肢運動支援装置（機構技術）、③これら技術をまとめ装置としてパッケージする技術（統合技術）、④ユーザビリティを考慮しつつ、その効果を定量的に示すための評価技術（評価技術）が必要不可欠であると位置づける。本年度の研究開発として、当初計画に沿って①センサ技術に関する検討、および②気功術に関する検討及び試験的実装について実施した。①センサ技術として、関連する筋肉とその他動作との関係性を明らかとし、機械学習等の応用で動作意図判別が可能となることが示唆された．加えて，筋電位に慣性計測ユニット（IMU）を組み合わせる手法について基礎試験によりその有効性を確認した。②機構技術として、手指運動支援装置へ遠隔に動力を伝達するワイヤ駆動を改良し、その有効性を示した。次年度にはさらなる改良を予定する。③上記の①と②について成果が得られており、今後のパッケージング技術について検討を行うための準備が整いつつある。次年度に実施し、次世代装着型リハビリテーションデバイスの基礎技術とし構築したい。以上によって、当初計画通りの成果が得られた。