福祉支援や保全に活用する移動ロボットのためのスティフネスセンサ開発

开发用于福利支持和维护的移动机器人的刚度传感器

• 批准号: 16F16739
• 负责人: 淺間 一
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-11-07 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16F16739/
• 关键词: スティフネス; センシング; 触覚フィードバック; 画像処理; 視覚によるスティフネス計測; スティフネスセンサ; ロボット

臨床現場では様々な手術によって内視鏡カメラが体内の臓器の観察などに用いられている．また手術の目的によっては患部に対して施術を行う必要があるものの，画像情報だけでは手術が困難な場合が存在する．そのような状況では触覚情報を術者に伝える必要があるものの，大きな装置が必要であったり，内視鏡カメラに加えて計測デバイスも人体に挿入する必要があり，負担が大きかった．それに対して，本研究の目的はカメラ画像のみによって，物体に触れたときの触覚情報を得るための技術開発を行うことである．特にこのような技術開発によってロボットの手先の先端が外部の物体に触れたときの機械的な特性を得ることを目的とする．これによって他のセンサを体内に入れずに，臓器の状態を知ることが可能となる．これに関する従来研究では，ロボットの手先につけたバネの変位を画像から計測することで，物体のスティフネスを計算していた．しかしながら計算の制度が表面に触れるセンサの角度に依存することが分かった．そこで本研究では，新たに複数の片持梁を用い，異なる方向からの触診を可能にした．また片持梁を使うことで，センサが軽量化され，様々な商用カメラへの実装ができるようになった．このため，内視鏡のようなデバイスにおいても，画像情報を得られるだけでなく，物体のスティフネスが同時に計測できるようになるという利点がある．またこのセンサは電力などの外部装置が必要ないため，低コストで作成できるというメリットや，従来からある内視鏡のデバイスにそのまま使用できるセンサを開発した．

The clinical field is a surgical field. Endoscopy is used to examine internal organs. The purpose of the operation is to perform the operation on the affected part. For example, if you want to know more about the situation, you can contact the surgeon and find out more about the situation. The purpose of this study is to develop a new technology for the development of images and objects. Special technical development, advanced technology and mechanical properties The state of the organ is known, and it is possible that the organ may be detected. This is the first time I've ever seen a person. The system of calculation is based on the angle of contact. This study is based on the idea of using a plurality of thin films to palpate patients. The film is held in the beam, and the film is divided into two parts. This is the first time an endoscope has been used to measure an object. The external device of the endoscope is necessary for the development of the endoscope, and the external device of the endoscope is necessary for the development of the endoscope.

项目成果

Disposable Stiffness Sensor for Endoscopic Examination

用于内窥镜检查的一次性硬度传感器

• 发表时间: 2018
• 作者: A. Faragasso;J. Bimbo;A. Yamashita;H. Asama
• 通讯作者: H. Asama

Combining multi-localization methods for fault diagnosis in autonomous mobile robot systems

结合多定位方法进行自主移动机器人系统的故障诊断

• 发表时间: 2017
• 作者: Xiaojun Lu;Angela Faragasso;Yonghoon Ji;Hitoshi Kono;Atsushi Yamashita and Hajime Asama
• 通讯作者: Atsushi Yamashita and Hajime Asama

Towards Stiffness Sensors for Minimally Invasive Surgery

面向微创手术的刚度传感器

• 发表时间: 2017
• 作者: Xiaojun Lu;Angela Faragasso;Yonghoon Ji;Hitoshi Kono;Atsushi Yamashita and Hajime Asama;Angela Faragasso
• 通讯作者: Angela Faragasso

Versatile vision-based touch sensor for autonomous robots

用于自主机器人的多功能基于视觉的触摸传感器

• 发表时间: 2017
• 作者: A. Faragasso;J. Bimbo;A. Yamashita;H. Asama;Angela Faragasso. Atsushi Yamashita and Hajime Asama
• 通讯作者: Angela Faragasso. Atsushi Yamashita and Hajime Asama

Combining Odometry and Visual Odometry for Mobile Robot Fault Detection

结合里程计和视觉里程计进行移动机器人故障检测

• 发表时间: 2017
• 作者: Xiaojun Lu;Angela Faragasso;Yonghoon Ji;Hitoshi Kono;Atsushi Yamashita and Hajime Asama
• 通讯作者: Atsushi Yamashita and Hajime Asama