Research and Development of Assistive Devices Reconstructing Functional Movements with Bilateral Neural Interface

双侧神经接口重建功能运动辅助器具的研发

基本信息

批准号：
21240059
负责人：
OBINATA Goro
金额：
$ 30.62万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

The purpose of this research is to achieve artificial limbs such that those devices have a similar level maneuverability and controllability as human. The research took three steps. First, we established a method for picking up the meaning from action potentials of motor neurons. Second, we proposed a method for feeding back sensory signals to brains by electrical stimulations. Third, we integrated these two methods to achieve a high performance of artificial limbs.The experimental and simulation results show that the electrical stimulation for artificial sensory feedback can be conducted non-invasively, and the positive effects appear in the limb movements ; moreover, the stimulation is very useful for rehabilitation and assisting human movements. We applied the technique of electrical stimulation to design of assistive robotic device for upper limbs and to planning of rehabilitations. We also conducted the research for measuring sensory information by a newly developed tactile sensor, and introduced the sensor into artificial hands. It is shown with the experiments that the introduction of the feedback by the tactile sensor is quite useful for maneuvering the artificial hand.

这项研究的目的是实现假肢，使这些设备具有与人类相似的可操作性和可控性。该研究分为三个步骤。首先，我们建立了一种从运动神经元动作电位中获取意义的方法。其次，我们提出了一种通过电刺激向大脑反馈感觉信号的方法。第三，我们将这两种方法结合起来，实现了高性能的假肢。实验和仿真结果表明，人工感觉反馈的电刺激可以无创地进行，并且在肢体运动中出现积极的效果；此外，刺激对于康复和辅助人体运动非常有用。我们将电刺激技术应用于上肢辅助机器人设备的设计和康复规划。我们还进行了利用新开发的触觉传感器测量感觉信息的研究，并将该传感器引入到假手中。实验表明，触觉传感器反馈的引入对于操纵假手非常有用。

项目成果

期刊论文数量（23）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ロボット支援型下肢リハビリテーションにおける筋骨格モデルに基づいた運動軌道と足先に作用する力の設計

机器人辅助下肢康复中基于肌肉骨骼模型的运动轨迹和脚趾受力设计

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
日本機械学会論文集(C編)
影响因子：
0
作者：
裴艶玲;金泳佑;大日方五郎;長谷和徳
通讯作者：
長谷和徳

Bilateral Transfer in Active and Passive Guidance-reproduction Based Bimanual Tasks : Effect of Proprioception and Handedness

基于主动和被动指导再现的双手任务中的双边转移：本体感觉和惯用手的影响

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
K.Park;Y.Kim;G.Obinata
通讯作者：
G.Obinata

Task Based Design Method for Multi-joint Prosthetic Hand

基于任务的多关节假手设计方法

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Kamada;Y. Kim;G. Obinata
通讯作者：
G. Obinata

双腕での力知覚・再現タスクにおける両側性転移

用两只手臂进行力量感知/再现任务的双边转移

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
人間工学
影响因子：
0
作者：
朴根永;斉川秀司;金泳佑;長井力;大日方五郎
通讯作者：
大日方五郎

Trajectory planning of a robot for lower limb rehabilitation

DOI：
10.1109/iembs.2011.6090296
发表时间：
2011-12
期刊：
2011 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
影响因子：
0
作者：
Yanling Pei;Youngwook Kim;G. Obinata;K. Hase;D. Stefanov
通讯作者：
Yanling Pei;Youngwook Kim;G. Obinata;K. Hase;D. Stefanov