操作者の脳活動情報に基づいたマスタ・スレーブ型手術支援ロボットの開発

基于操作者大脑活动信息的主从式手术支持机器人研制

• 批准号: 14J07261
• 负责人: 三浦 智
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J07261/
• 关键词: 医用システム; 手術支援ロボット; 人体計測; ロボット手術; 脳活動解析; マスタ・スレーブ

本研究では，仮想環境上の手術支援ロボットを操作している人の脳活動を計測し，直感的な操作性を評価する手法を構築した．これまでの手術支援ロボットは作業達成時間や作業精度の向上が求められていたが，必ずしも直感的な操作性が向上したとは言えないという課題があった．そこで，本研究では操作者の脳活動を解析し，認知的な側面から手術支援ロボットをどう操作者が知覚しているのかを明らかにし，直感的な手術支援ロボットを開発する手法を提案した．特に，手術支援ロボットはマスタ・スレーブ方式で操作されることが多く，マスタ・スレーブは共にマニピュレータの構造が異なることが多いため，異構造のロボットをいかに直感的に操作できるように設計すればよいのかを明らかにした．多様な設計条件における手術支援ロボットの操作を比較するため，仮想環境上で構築した手術環境におけるロボットの操作を比較した．当提案手法は，手術支援ロボットに限らず，廃炉や宇宙，深海等の操作を要する全てのロボットに適用できる可能性がある．また，「道具の身体化」という道具が自身の身体の一部として知覚できる度合いにも密接に関係しているため，マニピュレータを自身の身体の一部として知覚している可能性がある．そのため，ウェアラブル機器やサポートスーツ等のロボットの操作性を評価する際にも適用可能である．これらの提案手法を活用し，直感的に操作するためのカメラとアームの配置位置等を決定した．

This study で は 仮 to environment の operation support ロ ボ ッ ト を operation し て い る people の 脳 activity を measuring し, operational な を evaluation towards 価 す る gimmick を build し た. こ れ ま で の operation support ロ ボ ッ ト は assignments to achieve precision time や homework の が up for め ら れ て い た が, will ず し も な operational が upward towards し た と は said え な い と い う subject が あ っ た. そ こ で, this study で は operator の を analytic し 脳 activities, cognitive な profile か ら operation support ロ ボ ッ ト を ど が う operators know 覚 し て い る の か を Ming ら か に し, Xenia な operation support ロ ボ ッ ト を open 発 す る technique proposed を し た. に, operation support ロ ボ ッ ト は マ ス タ · ス レ ー ブ way で operation さ れ る こ と が く, マ ス タ · ス レ ー ブ は altogether に マ ニ ピ ュ レ ー タ の が different structures な る こ と が more い た め, different tectonic の ロ ボ ッ ト を い か に に operation towards で き る よ う に design す れ ば よ い の か を Ming ら か に し た. More than others in design conditions に な お け る operation support ロ ボ ッ ト の を comparison operation す る た め, 仮 want to で environment construct し た operation environment に お け る ロ ボ ッ ト の を comparison operation し た. When bill は, operation support ロ ボ ッ ト に limit ら ず, や universe 廃 furnace, such as deep の す を operating る full て の ロ ボ ッ ト に applicable で き る possibility が あ る. ま た, "props の body" と い う props が の の body itself a と し て know 覚 で き る degrees or い に も contact に masato is し て い る た め, マ ニ ピ ュ レ ー タ を の の body itself a と し て know 覚 し て い る possibility が あ る. そ の た め, ウ ェ ア ラ ブ ル machine や サ ポ ー ト ス ー ツ etc. の ロ ボ ッ ト の operational を review 価 す る interstate に も may apply で あ る. Youdaoplaceholder6 れら the proposal techniques を the flexible application of を, the intuitive に operation するため カメラとア カメラとア ム ム を the configuration position of <s:1>, etc. を determine た.

项目成果

三浦智 Satoshi MIURA

三浦聪

f-NIRS を用いた手術支援ロボットにおける操作性の定量化

使用 f-NIRS 量化手术支持机器人的可操作性

• DOI: 10.5759/jscas.16.61
• 发表时间: 2014
• 期刊: Neurophotonics
• 影响因子: 5.3
• 作者: Satoshi Miura;Yo Kobayashi;Kazuya Kawamura;Masatoshi Seki;Yasutaka Nakashima;Takehiko Noguchi;Yuki Yokoo;Masakatsu G. Fujie
• 通讯作者: Masakatsu G. Fujie

直感的な手術支援ロボットの開発を目指した脳内における身体化モデルの構築

在大脑中构建体现模型以开发直观的手术支持机器人

• 发表时间: 2014
• 作者: Satoshi Miura;Yuya Matsumoto;Yo Kobayashi;Kazuya Kawamura;Yasutaka Nakashima;Masakatsu G. Fujie;Satoshi Miura;三浦智;三浦智;三浦智
• 通讯作者: 三浦智

Visual and somatic sensory feedback of brain activity for intuitive surgical robot manipulation

大脑活动的视觉和体感反馈，用于直观的手术机器人操作

• DOI: 10.1109/embc.2015.7318250
• 发表时间: 2015
• 期刊: 2015 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC)
• 作者: Satoshi Miura;Y. Matsumoto;Yo Kobayashi;K. Kawamura;Y. Nakashima;M. Fujie
• 通讯作者: M. Fujie

Cut-Off Man Performance Using a Real-time Bird Eye View Feedback System from a Drone

使用无人机实时鸟瞰反馈系统来切断人的表现

• 发表时间: 2015
• 作者: Satoshi Miura;Kazumasa Hirooka;Yuya Matsumoto;Yo Kobayashi;Hiroshi Fujimoto;Kazuyuki Kanosue;Masakatsu G. Fujie
• 通讯作者: Masakatsu G. Fujie