体外の皮膚表面変形に応じた体内の筋活動状態モデルに基づく動力義手制御手法の開発

开发基于响应外部皮肤表面变形的内部肌肉活动模型的动力假肢手控制方法

• 批准号: 17J10546
• 负责人: 加藤 陽
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J10546/
• 关键词: 電動義手; 角度制御; 皮膚表面変形

最終年度は，上肢切断者のための電動義手をより操作者の意図通りに操作可能とするための制御手法の構築に取り組んだ．昨年度までの研究成果に基づき，本年度は実際の使用環境に近い検討を行うため，センサ数の削減と装着可能な電動義手システムの検討を行った．昨今のセンサ・処理技術の躍進に伴い注目されている皮膚表面変形という新たな生体信号に対し，原因となる体内の筋変形から体外における計測手段，更に電動義手を適用先とした場合の効果まで，実用化するために検討が必要な課題を網羅した研究を行った．従来の筋電や脳波などの電気信号を制御入力として義肢を制御する場合に比べ，筋収縮に基づく皮膚表面変形は機械的な形態変化であるため，意図する動作量を高い安定性において推定・出力可能であることを明らかにした．これまでの研究の総まとめとして，手関節１自由度に対する皮膚表面変形の利用可能性を明らかにし，他自由度における相違や電動義手以外の義肢技術，生体信号を用いるMan-Machine Interfaceへの応用など，さらなる技術の発展可能性を示し，今後の研究課題の検討を行った．なお，切断者に対する長期適用による提案手法の実用性の検討が課題として残されているが，本研究による研究成果により基礎部分が十分に検討され，結果が得られているため，今後の実証課題として同研究グループにおいて検討を進めることが可能となっている．

The most recent year, the upper limb amputee

项目成果

Challenges and opportunities of supernumerary robotic limbs

多余机器人肢体的挑战与机遇

• 发表时间: 2017
• 作者: Mohammed Al Sada;Mohamed Khamis;Akira Kato;Shigeki Sugano;Tatsuo Nakajima and Florian Alt
• 通讯作者: Tatsuo Nakajima and Florian Alt

Evaluation of compensatory movement by shoulder joint torque while adjustment of wrist joint control gain for powered prosthesis

动力假肢调节腕关节控制增益时通过肩关节扭矩评估代偿运动

• 发表时间: 2018
• 作者: Akira Kato;Haruno Nagumo;Miyake Tamon;Masakatsu G. Fujie and Shigeki Sugano
• 通讯作者: Masakatsu G. Fujie and Shigeki Sugano

皮膚表面変形に基づく筋活動推定による関節角度を制御可能な動力義手の開発

开发动力假手，通过基于皮肤表面变形估计肌肉活动来控制关节角度

• 发表时间: 2018
• 作者: Saga Shohei;Horiguchi Kouichirou;Ichiki Kiyotomo;加藤陽，松本侑也，小林洋，藤江正克，菅野重樹
• 通讯作者: 加藤陽，松本侑也，小林洋，藤江正克，菅野重樹

An examination of spatially-varying muscle deformation of the upper limb under loading: toward ultrasound-driven assistive devise control

负载下上肢空间变化肌肉变形的检查：超声驱动辅助装置控制

• 发表时间: 2018
• 作者: aura A. Hallock;Akira Kato and Ruzena Bajcsy
• 通讯作者: Akira Kato and Ruzena Bajcsy

皮膚の微細な変形を測定可能な導電性高分子からなるナノシート状ひずみセンサの開発

开发由导电聚合物制成的纳米片应变传感器，可以测量皮肤的微小变形

• 发表时间: 2017
• 作者: Mohammed Al Sada;Mohamed Khamis;Akira Kato;Shigeki Sugano;Tatsuo Nakajima and Florian Alt;嵯峨承平;鉄祐磨，山岸健人，加藤陽，小林洋，菅野重樹，武岡真司，藤枝俊宣
• 通讯作者: 鉄祐磨，山岸健人，加藤陽，小林洋，菅野重樹，武岡真司，藤枝俊宣