靱帯損傷診断ロボットのコンプライアンス制御

韧带损伤诊断机器人的顺应控制

基本信息

批准号：
01570847
负责人：
山本真
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kitasato University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01570847/
关键词：
靱帯損傷自動診断ロボットコンプライアンス制御 6軸力センサ-

项目摘要

本研究は、従来徒手で行われてきた動揺性検査の装置としてロボットア-ムを導入した靱帯損傷診断自動システムの開発研究の中核をなすものであった。ロボットを導入する際に第一に解決しなければならない問題はロボットの誤動作による事故を防ぐための安全設計である。そのためには、機械的、電気的な安全装置とともに、センサ-の信号によるフィ-ドバック制御が必要である。また、医師の徒手による場合と同様の「手探り」状態が必要であり、やはりセンサ-信号によるフィ-ドバック制御が必要となる。こうした柔軟性をロボットに与える制御方法を一般にコンプライアンス制御と呼んでいる。コンプライアンス制御のためには、荷重センサ-の性能の向上、およびソフトウェアの開発が必要である。本研究では、既設のロボットに本予算で購入した6軸力荷重センサを組み込み、同じく本予算で購入したマイクロコンピュ-タ-に接続して、これらの問題解決のためのコンプライアンス制御を目指した。1.既設のロボットのア-ム部に、新規設計製作した脛骨の固定器具を組み込んだ。2.屍体より採取した膝調節を実験台に固定し、膝関節の動揺性試験を行った。前後方向、内外反方向それぞれについてあらかじめ設定した運動をロボットア-ムにより構成し、そのときの運動方向以外の方向に生じる荷重およびモ-メントの大きさを、6軸力荷重センサ-によりモニタ-した。3.モニタ-した信号を基にロボットが運動方向を自動的に変化させるようにマイクロコンピュ-タ-のソフトウェアを改変した。4.コンプライアンス制御の実現のため、ロボットに異常動作を与え、それが修正されるようなソフトウェアを開発した。5.正常ヒト膝関節による予備実験を行った。コンプライアンス制御によりロボットの運動がスム-ズに行われていることを総合的に評価した。

这项研究是对自动韧带损伤诊断系统开发和研究的核心，这些系统已使用机器人组作为手动搅拌性测试的设备实施。引入机器人时必须解决的第一个问题是安全设计，以防止机器人故障引起的事故。为此，除了机械和电气安全设备外，还需要使用传感器信号的反馈控制。此外，还需要使用医生的手册所需的“摸索”情况，并且还需要使用传感器信号的反馈控制。一种使机器人灵活性的控制方法通常称为合规性控制。合规性控制需要改善负载传感器性能和软件开发。在这项研究中，我们将从主要预算购买的六轴力负载传感器纳入了现有的机器人，并将其连接到从主预算中购买的微型计算机，旨在提供合规性控制以解决这些问题。 1。新设计和制造的胫骨固定装置被合并到现有机器人的臂部分中。 2。从尸体收集的膝盖调节固定在实验表上，并进行膝关节进行摇动测试。机器人臂用于为前后方向以及内部和外侧外侧方向提前设置运动，并且此时在运动方向以外的方向上产生的载荷和动量由六轴力负载传感器监视。 3。微型计算机软件已修改，以便机器人根据受监视信号自动更改其运动方向。 4。为了实现合规性控制，我们开发了软件，使机器人具有异常行为并纠正它。 5。使用正常的人膝关节进行初步实验。我们通过合规控制评估了机器人的平稳运动。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

藤江裕道: "ロボットによる靱帯損傷の診断" 臨床スポ-ツ医学. 6. 1309-1314 (1989)

Hiromichi Fujie：“使用机器人诊断韧带损伤”《临床运动医学》6. 1309-1314 (1989)。

DOI：
发表时间：
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0
作者：
通讯作者：

山本真: "髄内釘による骨折手術-理論と実際-" 南江堂, 242 (1989)

Makoto Yamamoto：“使用髓内钉进行骨折手术 - 理论与实践” Nankodo，242 (1989)

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影响因子：
0
作者：
通讯作者：

山本真: "臨床医学の展望「整形外科」" 日本医事新報. 3328. 43-50 (1988)

Makoto Yamamoto：“临床医学‘骨科’的观点”Nihon Iji Shinpo 3328. 43-50 (1988)。

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作者：
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山本真: "変形性関節症とその治療" 綜合臨床. 37. 1927-1928 (1988)

Makoto Yamamoto：“骨关节炎及其治疗”Sogo Clinic 37。1927-1928（1988）

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0
作者：
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藤江裕道: "多関節ロボットの動揺性試験への応用-イヌ膝関節による予備実験-" 整形外科バイオメカニクス. 9. 105-110 (1988)

Hiromichi Fujie：“多关节机器人在振荡测试中的应用-使用狗膝关节的初步实验”骨科生物力学。9. 105-110（1988）。

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