ハプティックインターフェイスを指向した生体用接触圧力及びせん断力センサの新規構築

面向触觉界面的新型生物接触压力和剪切力传感器

• 批准号: 21650146
• 负责人: 笹川 和彦
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Hirosaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21650146/
• 关键词: 接触圧力; センサ; ハプティックインターフェイス; せん断力

平成22年度は最終年度であり,前年度までの研究成果を踏まえ,次の研究項目を実施することにより,生体用せん断応力・接触圧力分布センサのプロトタイプの構築なる本研究の目的を達成した。1.基本構造単位の3次元集積化微細加工技術を用い,せん断応力センサの基本構造単位を面内に5×3個アレイ状に集積することにより,せん断応力センサの2次元化を行った。これによりせん断応力の分布計測を可能にした。また,基本構造単位におけるせん断応力検出の電極パターンの改良を行い,感受性の向上を図るとともに,これまで困難であったせん断応力作用方向の検出を可能にした。さらに従来の接触圧力測定のためのセンサ構造も同時に集積することにより,接触圧力分布の測定機能を付加した高機能化を行った。これにより,厚さ方向の集積化を行うことなしに接触圧力分布とせん断応力分布の同時測定に成功した。2.複合負荷試験に基づいた特性評価前年度製作したせん断力試験装置に対し,垂直力の高精度な制御が行えるように改良を行い,試作した集積化センサのせん断応力-電気抵抗特性とそれらの感度均一性に関する特性評価を行った。また,接触圧力作用下での測定値におけるせん断応力と接触圧力との分離性についても評価を行い,これらを各々的確にかっ同時に測定可能であることを確認した。3.集積化センサの生休への応用集積化したセンサを健常者の膝蓋腱部に接着し,その上から骨折固定に用いる下腿装具を装着した状態で歩行を行い,歩行中の装具内接触圧力とせん断応力の分布測定に初めて成功し,生体のせん断応力・接触圧力分布を同時測定可能なセンサのプロトタイプ構築を達成した。

Pp.47-53 22 year は final year で あ り, before the annual ま で の research tread を ま え, time の research project を be applied す る こ と に よ り, living body use せ ん break 応 force, contact pressure distribution セ ン サ の プ ロ ト タ イ プ の build な る を の purpose this study reached し た. 1. The basic constructing 単 の three dimensional set product of microfabrication technology を い, せ ん break 応 force セ ン サ の basic construction 単 a を in-plane に 5 x 3 ア レ イ shape に collection product す る こ と に よ り, せ ん break 応 force セ ン サ の line 2 dimensional change を っ た. The <s:1> distribution meter of the 応 breaking force を may に れによ た た. ま た, basic structure 単 に お け る せ ん 応 force 検 broken out の electrode パ タ ー ン の improved を い, sensibility の upward を 図 る と と も に, こ れ ま で difficult で あ っ た せ ん break 応 force direction の 検 out を may に し た. さ ら に 従 の contact pressure determination of の た め の セ ン サ tectonic も に set at the same time product す る こ と に よ り, contact pressure disturibution の function を plus し た line high functional を っ た. こ れ に よ り, thick さ line direction の set product change を う こ と な し に contact pressure distribution と せ ん broken 応 force distribution の simultaneous determination に successful し た. 2. The composite load test に base づ い た features before review 価 annual production し た せ ん broken force test device に し seaborne, vertical force の high-precision な suppression が line え る よ う に improved を い, attempt し た set product change セ ン サ の せ ん break 応 force - electric 気 resistance characteristics と そ れ ら の sensitivity homogeneity に masato す る features review 価 を line っ た. ま た, contact pressure under the action of で の on determination of numerical に お け る せ ん break 応 force と contact pressure と の separability に つ い て も review 価 を い, こ れ ら を each 々 indeed に か っ and に determination may で あ る こ と を confirm し た. 3. Set product change セ ン サ の raw Hugh へ の 応 with set product し た セ ン サ を health often is の knee tendon に then し, そ の on か ら fractures fixed に い る lower legs fittings を containing し た state lines で step を い, step line の fittings in contact pressure と せ の ん 応 broken force distribution measurement early に め て し success, living body の せ を ん 応 broken force, contact pressure distribution measurement may at the same time Youdaoplaceholder0 プ サ プロトタ プロトタ プ プ construct を achieve た た.

项目成果

生体内の接触圧力およびせん断応力の同時測定センサの開発

开发同时测量生物体接触压力和剪切应力的传感器

• 发表时间: 2010
• 期刊: 日本機械学会東北支部講演論文集 45
• 作者: K. Sasagawa;A. Kirita;S. Fukushi and M. Saka;笹川和彦;笹川和彦;笹川和彦
• 通讯作者: 笹川和彦

脛骨粗面外側偏位が内側膝蓋大腿靭帯再建術後の膝蓋大腿関節接触圧に及ぼす影響

胫骨结节侧偏对内侧髌股韧带重建术后髌股关节接触压力的影响

• 发表时间: 2009
• 作者: 津田英一;石橋恭之;山本祐司;塚田晴彦;佐々木規博;藤哲;笹川和彦
• 通讯作者: 笹川和彦

内視鏡手術へ適用可能な高空間分解能接触圧力センサ

适用于内窥镜手术的高空间分辨率接触压力传感器

• 发表时间: 2010
• 作者: 笹川和彦;石川諒;横山絋太郎;大里泰彦
• 通讯作者: 大里泰彦

内視鏡視下手術への使用が可能な生体用接触圧力分布測定システムの開発

开发可用于内窥镜手术的生物接触压力分布测量系统

• 发表时间: 2010
• 作者: 笹川和彦;大里泰彦;横山紘太郎;石川諒
• 通讯作者: 石川諒

導電性高分子膜を用いた接触圧力分布センサの開発

采用导电聚合物膜的接触式压力分布传感器的开发

• 发表时间: 2010
• 作者: 時吉康太;横山紘太郎;大里泰彦;笹川和彦
• 通讯作者: 笹川和彦