靱帯損傷診断ロボットのコンプライアンス制御

韧带损伤诊断机器人的顺应控制

• 批准号: 01570847
• 负责人: 山本 真
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kitasato University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01570847/
• 关键词: 靱帯損傷; 自動診断; ロボット; コンプライアンス制御; 6軸力センサ-

本研究は、従来徒手で行われてきた動揺性検査の装置としてロボットア-ムを導入した靱帯損傷診断自動システムの開発研究の中核をなすものであった。ロボットを導入する際に第一に解決しなければならない問題はロボットの誤動作による事故を防ぐための安全設計である。そのためには、機械的、電気的な安全装置とともに、センサ-の信号によるフィ-ドバック制御が必要である。また、医師の徒手による場合と同様の「手探り」状態が必要であり、やはりセンサ-信号によるフィ-ドバック制御が必要となる。こうした柔軟性をロボットに与える制御方法を一般にコンプライアンス制御と呼んでいる。コンプライアンス制御のためには、荷重センサ-の性能の向上、およびソフトウェアの開発が必要である。本研究では、既設のロボットに本予算で購入した6軸力荷重センサを組み込み、同じく本予算で購入したマイクロコンピュ-タ-に接続して、これらの問題解決のためのコンプライアンス制御を目指した。1.既設のロボットのア-ム部に、新規設計製作した脛骨の固定器具を組み込んだ。2.屍体より採取した膝調節を実験台に固定し、膝関節の動揺性試験を行った。前後方向、内外反方向それぞれについてあらかじめ設定した運動をロボットア-ムにより構成し、そのときの運動方向以外の方向に生じる荷重およびモ-メントの大きさを、6軸力荷重センサ-によりモニタ-した。3.モニタ-した信号を基にロボットが運動方向を自動的に変化させるようにマイクロコンピュ-タ-のソフトウェアを改変した。4.コンプライアンス制御の実現のため、ロボットに異常動作を与え、それが修正されるようなソフトウェアを開発した。5.正常ヒト膝関節による予備実験を行った。コンプライアンス制御によりロボットの運動がスム-ズに行われていることを総合的に評価した。

This study aims to develop a new method for the automatic diagnosis of damage by introducing a new device for dynamic detection. The first problem to be solved is the malfunction of the engine and the safety design. Safety devices, mechanical and electrical, are necessary to control signals. For example, if the doctor's hand is not used, the same "hand detection" status is necessary, and if the doctor's hand is not used, the "hand detection" status is necessary. The flexibility and control method are generally used. It is necessary to improve the performance of the system and to develop the system. This study is based on the calculation of the 6-axis load, and the calculation of the 6-axis load, and the calculation of the 6-axis load. 1. The new design and manufacture of the tibia fixation device are included in the design. 2. The cadaver adopts knee adjustment, and the knee joint is fixed. In the front-rear direction, in the inside-out direction, in the opposite direction, in the direction of motion, in the direction of motion. 3. Change the direction of motion automatically when the signal is transmitted. 4. The abnormal action of the control system is corrected and the control system is opened. 5. Normal knee joint preparation The first step is to improve the quality of the products.

项目成果

山本真: "臨床医学の展望「整形外科」" 日本医事新報. 3328. 43-50 (1988)

Makoto Yamamoto：“临床医学‘骨科’的观点”Nihon Iji Shinpo 3328. 43-50 (1988)。

山本真: "髄内釘による骨折手術-理論と実際-" 南江堂, 242 (1989)

Makoto Yamamoto：“使用髓内钉进行骨折手术 - 理论与实践” Nankodo，242 (1989)

馬渕 清資: "イヌ膝関節の剛性と引っ張り速度の関係" 整形外科バイオメカニクス. 9. 95-99 (1988)

Kiyosuke Mabuchi：“犬膝关节的刚度和拉伸速度之间的关系”骨科生物力学 9. 95-99 (1988)。

藤江裕道: "ロボットによる靱帯損傷の診断" 臨床スポ-ツ医学. 6. 1309-1314 (1989)

Hiromichi Fujie：“使用机器人诊断韧带损伤”《临床运动医学》6. 1309-1314 (1989)。

馬渕清資: "多関節ロボットの動物実験への応用" バイオメカニズム学会誌. 10. 78-83 (1986)

Kiyoshi Mabuchi：“关节式机器人在动物实验中的应用”生物力学学会杂志 10. 78-83 (1986)。