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SDGsの分類
研究テーマ
IT・IoT・AI・ロボティクス
学科の分類
ロボティクス&デザイン工学部システムデザイン工学科

筋隆起センシングにより操作する対向3指の電動義手

ロボティクス&デザイン工学部

システムデザイン工学科

アシスティブデバイス研究室

吉川雅博 准教授

義手ハンドセンシング

筋隆起センシングにより操作する対向3指の電動義手です.様々な日用品を操作できる対向3指ハンド,容易に着脱可能なサポータソケット,筋隆起センサで検出した筋隆起による操作システムが特長です.ハンド,ソケット,筋隆起センサ,それぞれが要素技術として利用可能です.

様々な日用品を把持できる対向3指ハンド

シリコン製の指先キャップとトーションバネを内蔵した対向配置の3指により,500gまでの様々な日用品を把持できます.ペットボトルのような太い物から,紙のような薄い物まで対応しています.

容易に装着可能なサポータソケット

橈骨と尺骨を挟みこむソケットフレームにサポータを被せた構造を採用し,適度な摩擦と快適性が得られる特殊素材により腕が抜けにくくなっています.

筋隆起センシングに基づく操作システム

サポータのポケットに挿入した筋隆起センサで筋肉の隆起を検出し,その大きさに応じて指先を開閉します.筋隆起センサは距離センサ(フォトリフレクタ)を用いて構成しています.筋電センサのように直接皮膚に接触せず,布を介したセンシングも可能です.筋隆起センサはサイズや厚みも自由に調整できます.

論文

「機能性とデザイン性を考慮した軽量・低コストの対向3指義手」(2014)吉川雅博『日本ロボット学会誌』32p.456-463.

特許

特許第6172651号

研究者INFO: ロボティクス&デザイン工学部 システムデザイン工学科 アシスティブデバイス研究室 吉川雅博 准教授

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科学と宗教を繋ぐ美術

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田熊 隆史

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動物の四脚歩行と異なり,ヒトの二脚歩行は力学的に不安定なものです.体幹や腕部といった質量の大きな部位が脚の上にあり,これを転倒せずに片足で支える制御は大変難しいです.本研究ではこれら上半身を制御の安定性を阻害する要素と考えるのではなく,「うまく上半身を動かすことで歩行を促進できないか?」と考え,そのメカニズムの解明と検証を行います.検証では上半身をバネ要素を持つ柔軟体幹と前後に質点を移動させる腕パーツに近似し,歩行の安定指標である床反力中心が腕振り運動を調整することで操作可能であることを数理的に示しました.またこのことを検証するために実機を試作し,腕振り運動により床反力中心が歩行をしやすいように移動していること,それにより歩行が可能であることを確認しました.

脇田 由実

人同士のコミュニケーションを支援する

会話時の声の音響的特徴(ピッチ、パワー、周波数特性など)及びしぐさの動的特徴の時間変化度合いを観察することで、会話が楽しく進行しているかそれともギクシャクしているかなどの会話の雰囲気を推定できることがわかってきました。この技術を用いた会話支援システムを構築中ですが、他にも、高齢者の理解度衰え推定、場の雰囲気盛り上げシステム、学習支援システムなど、幅広いアプリケーション展開を図っています。

横山 恵理

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小西 将人

実行不要な命令を動的に排除する効率的なプロセッサ

プロセッサの命令実行の効率性を妨げる要因の1つとして,ロード命令の実行にかかる時間が大きいことが挙げられる。この研究の目的は,不要なロード命令の一部を動的に排除(スキップ)するようなプロセッサの構成を提案し,命令実行の効率性をあげようとするものである。予備評価によりおおよそ15%程度のロード命令がスキップできる可能性があり、プロセッサ全体の性能を向上させることが期待できる。

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