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ヒトの運動特性を模倣したロボット筋電義手
筋電義手とは，筋収縮によって発生する筋電信号（EMG: electromyogram）を制御信号として利用するロボット義手です．筋電信号からヒトの動作意図や力の入れ具合といった情報を推定し，義手の関節を駆動させることができれば，使用者の思った通りの動作を実現できる可能性があります．そのため，事故などで上肢を切断した患者のQOL（Quality of Life）を向上させる手段として注目されています．しかしながら，一般的に普及している筋電義手のほとんどは単純な握りや開きなどの動作しか行えないため，ヒトの上肢機能を代替するには不十分でした．
本研究室では，5指を独立して駆動可能な高性能ロボット筋電義手の開発を行なっています．筋電信号と機械学習に基づく高精度な動作識別アルゴリズムに加えて，人の運動特性を模倣した制御モデルを導入することで，使用者が直感的かつ自然に操作可能なシステムの実現を目指しています．
関連文献
- Akira Furui, Shintaro Eto, Kosuke Nakagaki, Kyohei Shimada, Go Nakamura, Akito Masuda, Takaaki Chin, and Toshio Tsuji
A Myoelectric Prosthetic Hand with Muscle Synergy-based Motion Determination and Impedance Model-based Biomimetic Control
Science Robotics, vol. 4, no. 31, eaaw6339, Jun 2019. (SCI, IF = 19.4)
概要：筋シナジー理論と動作発生モデルに基づく生体模倣筋電義手の開発を行いました．
[sciencemag.org]
- Akira Furui, Kosuke Nakagaki, and Toshio Tsuji
Biomimetic Control of Myoelectric Prosthetic Hand Based on a Lambda-type Muscle Model
Proceedings of 2021 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), pp. 10484–10490, Xi’an, China & Online, May 30–June 5, 2021.
概要：筋の運動モデルを導入した義手の模倣制御法を提案しました．
[IEEE Xplore] [arxiv]