OVERVIEW概要
高齢者人口の増加を背景に、介護・福祉へのニーズが増大する中、大阪工業大学では工学の幅広い分野を網羅する研究科をベースとして、明日の介護・福祉に活かせる学際的・実用的な研究開発に取り組んでいます。
たとえば、ソフトアクチュエータを利用した足関節のリハビリ装置。3Dプリンタなどのデジタルファブリケーションを駆使した電動義手。さらには、段差の乗り越え可能な車椅子、高齢者用の新型歩行器、起立動作のリハビリ支援装置…。ロボティクスの分野では、生物のように柔軟な「身体」と、それを制御する「脳・神経」のような働きをもつロボットなどが誕生しています。また、ものづくりだけでなく、生体を測るセンシングの技術やそれを活かしたシステム開発、運動や食品摂取が健康にどのように影響するかといった研究なども日々進化しています。
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PROJECT研究プロジェクト
RESEARCHER
ロボティクス&デザイン工学部
ロボット工学科
フレキシブルロボティクス研究室
谷口 浩成 准教授
研究内容
ロボットを動かすために必要なアクチュエータとは、エネルギーを機械的な運動に変換する装置のことで、駆動源とも呼ばれます。本研究室では、形状記憶合金人工筋肉アクチュエータ、空気圧ソフトアクチュエータ、機能性流体とゴムを融合したソフトアクチュエータなどの各種アクチュエータの開発と、それらのアクチュエータを利用した小児用動力義手、手指や足関節のリハビリ装置や、ミズクラゲ型のアニマルセラピーロボットの医療・福祉・介護デバイス・ロボットの研究開発を行っています。
研究テーマ
- 筋リラクゼーション運動と関節可動域訓練を提供するマルチリハビリテーションシステムの開発
- ユニバーサルユーザーインターフェースを備えた小児用前腕動力義手の開発
- ミズクラゲを模倣したアニマルセラピーロボットに関する研究
- 空気圧ソフトアクチュエータに関する研究
- 形状記憶合金人工筋肉アクチュエータに関する研究
RESEARCHER
ロボティクス&デザイン工学部
システムデザイン工学科
ヒューマンセンシング研究室
井上 剛 准教授
研究内容
近我々の研究室ではヒトのセンシングに基づく新しい価値創造を目指した研究を行っています。センシングの対象としては、心電や筋電に代表される生体信号や、モーションセンサや力センサによる人の動きや外部へ加えた力、さらには、音声や機器操作入力といった人間が人間や機器に対して行った出力のセンシングも含みます。現在のテーマの例としては，筋の活動と体の動きの計測結果を使ったサイクリング技術の向上支援や、起立動作の予測・支援などについて研究・開発を行っています。
研究テーマ
- ウェアラブルセンサを用いたジャスチャー認識
- 筋電位を用いた動作予測・起立動作支援
- 筋活動のリアルタイムフィードバックによるペダリング運動支援
RESEARCHER
ロボティクス&デザイン工学部
ロボット工学科
アシスティブデバイス研究室
吉川 雅博 准教授
研究内容
ロボット工学、情報科学、デジタルファブリケーション(3DCAD、3Dプリンタ)を駆使して、障害者の生活を支援する福祉機器を研究開発しています。機能と外観に優れ、実用的な福祉機器の実現を目指しています。当研究室が重点的に開発している福祉機器は、電動義手です。道具として機能性の高いもの、外観が手に酷似したものなど様々な電動義手を開発しています。障害ケアに携わる医療従事者、研究者への支援ツールも開発しています。
研究テーマ
- 筋隆起センシングにより操作する対向3指の電動義手(Finch)
- 装飾義手と同様の外観を持つ電動義手(Rehand)
- デジタルファブリケーションを活用した福祉機器の開発
- 生体信号に基づく動作認識
RESEARCHER
工学部
機械工学科
移動支援システム研究室
原口 真 講師
研究内容
本研究室ではメカトロニクス技術や機構設計を活用した介護福祉機器を研究開発しています。脊髄損傷者向けの段差乗越え可能な車椅子や高齢者用の新型歩行器、起立動作のリハビリ支援装置、介護従事者用の免荷式アシストスーツといった、使用者の移動を支援する機器をはじめとして、脳卒中患者向けの手指リハビリ装具やALS患者用の下衣着脱システムなどの開発も行っています。
研究テーマ
- 起立リハビリ支援システム
- 段差乗り越え機能の開発
- 脊柱回旋を促進する新型歩行器
- 手指伸展支援リハビリ装具
- 免荷式アシストスー
RESEARCHER
ロボティクス&デザイン工学部
システムデザイン工学科
生体模倣ロボティクス研究室
中山 学之 教授
研究内容
研究室では生物の仕組みをモデル化し、それをロボットの機構設計・制御系設計に応用することにより、生物のような巧みな動作をロボットで実現することを目指します。具体的には筋骨格系の構造を取り入れた無動力パワーアシスト装置の開発、生物の身体構造をまねたロボットの開発、脳の計算理論を応用した実時間環境認識システムの構築、および通信遅れなどの外乱に強い環境適応制御系の開発に取り組んでいます。
研究テーマ
- 疎構造モデル学習を用いた環境と柔軟に相互作用可能なロボットの実現
- 遅延加速度フィードバックによるロボットの機敏な運動制御
- 無動力パワーアシスト装置の開発
- 人との親和性の高い歩行支援装置の開発
- 脳の運動制御モデルに基づくニューロリハビリ支援ロボットの開発
RESEARCHER
ロボティクス&デザイン工学部
システムデザイン工学科
ウェルネス研究室
大須賀 美恵子 教授
研究内容
人にやさしいロボットは、安全で安心を与えるだけでなく、人の意図や気持ちを汲んで動くことが大事です。そのためには、人をはかる必要があります。心拍や呼吸、目の動きや脳波、筋電などを人に負担をかけずに測る技術とそこから人の意図や気持ちを推定する手法の研究、さらにそれを応用したシステムの開発をしています。
研究テーマ
- 生体信号(筋電や脳波)を用いた入力インタフェースの開発と評価
- インタラクティブ映像を用いた心身活性化システムの開発
- 高齢者施設へのコミュニケーションロボット導入に関する研究
- 心拍・呼吸の低負担計測技術の開発とその人状態評価への応用
- 脳波(事象関連電位)を用いた高齢者の認知機能評価に関する研究
RESEARCHER
工学部
電気電子システム工学科
ロボティクス研究室
田熊 隆史 教授
研究内容
ロボットの研究分野の一つに、ヒトをはじめ生物のような器用でエネルギー効率の良い運動の獲得があります。生物は柔軟な筋や腱でを持ち、これまでのロボットのような「固い」関節とは違った仕組みで体全体を動かしています。私たちはこれまでの工学では避けられてきた「柔らかさ」をロボットに取り入れ、これまでのロボットでは実現が難しい運動、たとえば衝撃が発生する跳躍や、腕振りによる体幹の受動的な捻り運動、自身の形状を適切に変形させながらの狭い隙間への潜り込みなどを実現させてきました。今後これを発展させ、倒壊した家屋や瓦礫の間を自在に動き回るロボットや、ヒトの運動能力の向上や運動メカニズムの理解などを目指します。
研究テーマ
- 柔軟体幹を有する四脚ロボットの多様な運動の発現
- 柔軟体幹を有する二脚ロボットによるエネルギ効率の良い歩行の実現
- 柔軟材料により構成されたロボットによる不整地踏破
- 小型群ロボットの運動制御
RESEARCHER
工学部
総合人間学系教室
健康体育研究室
西脇 雅人 准教授
研究内容
現代社会は、科学的なテクノロジーが極めて高度に発達しています。我々は、健康を保ち、生きるため、運動や身体活動を意図的に実施していかなくてはならない時代に生活していると言っても過言ではありません。科学テクノロジーの恩恵と負担を学びつつ、日本人がより健康な未来を切り開けるよう人の体と健康、運動や食品摂取の効果に関する研究を一緒に進めていきませんか？本研究室では、特に動脈の硬さに注目し、健康の秘訣について、運動や生活の習慣がもたらす健康効果について研究を進めています。
研究テーマ
- 運動・身体活動が動脈壁硬化度の改善に関する研究
- 食品・サプリメント摂取が動脈壁硬化度の改善に関する研究
- 低酸素トレーニングがもたらす効果に関する研究
