勒帯損傷診断ロボットのコンプライアンス制御に対するファジィ理論の応用

模糊理论在符伤诊断机器人顺应性控制中的应用

• 批准号: 02807142
• 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: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02807142/
• 关键词: 勒帯損傷診断; ロボット; コンプライアンス制御; ファジィ理論

この研究は、勒帯損傷診断ロボティクスを応用する研究の一環をなすものであり、今年度は、ロボットのコンプライアンス制御システムの構築と、それに対するファジィ理論の応用を目指した。ロボットア-ムの運動が被験者の体形に一致した運動方向を正確に辿るために、医師の触診の際に行なわれる手探りの状態が、必要となる。そこで、ロボットア-ムに伝わる荷重を逐次センシングして、それをフィ-ドバックして、運動方向を修正するプログラムの開発を行った。はじめに、既設の多関節マイクロロボットに、本予算で購入した制御用コンピュ-タを接続し、動作試験を行った。多関節ロボットの末端効果器で、実験動物の下腿部を把持し、それをあらかじめ設定した方向に運動させた。その際に生じる、いろいろな方向への荷重の大きさを、既設の6軸力センサ-によって検出した。その荷重の値を、コンピュ-タにフィ-ドバックすることにより、最初に設定した運動の修正を行ない、最適な運動を実現するためのコンプライアンス制御プログラムを作成した。次に、屍体より採取した膝関節を実験台に固定し、臨床的に行われていると同じ方法で、動揺性試験を行った。それによって、コンプライアンス制御のプログラムを点検した。さらに、コンピュ-タによる膝関節モデルの運動機構の数値シミュレ-ションを行い、屍体膝関節の実験より得られた数値を下に、コンプライアンス制御に対するファジィ理論の応用の具体的な作業を行った。また、正常膝関節に対して、ファジィ理論を応用したコンプライアンス制御のもとで、ロボットア-ムによる勒帯損傷診断試験を行い、動作の精度、誤った制御指令に対する対応について検討した。最後に、外傷による勒帯損傷を疑われる患者について臨床実験を行ない、結果の評価を行った。

这项研究是对机器人技术在扣损伤诊断中应用的研究的一部分，今年我们旨在建立机器人合规控制系统并将模糊理论应用于它。必须在触诊期间执行的摸索状况，以准确遵循与受试者身体形状相匹配的运动方向。因此，我们开发了一个程序，该程序会顺序感测到机器人臂的载荷，向后馈电并纠正运动方向。首先，将现有的多关节微型机器人连接到带有主预算的控制计算机，并进行了操作测试。实验动物的下腿被铰接的机器人的末端效应子抓住，并朝着预设方向移动。使用现有的六轴力传感器检测到在各个方向上发生的载荷的大小。通过将负载值馈送到计算机，纠正了机芯的初始设置，并创建了合规性控制程序以实现最佳运动。接下来，从尸体收集的膝关节固定在实验表上，并以与临床上执行的方式进行搅拌测试。这检查了合规性控制程序。此外，使用计算机对膝关节模型的运动机理进行数值模拟，并按照从尸体膝关节的实验中获得的数值进行了混凝土工作以将模糊理论应用于合规性控制。此外，在使用模糊理论的合规控制下，使用机器人组来诊断正常膝关节的扣损伤，并检查了运动的准确性和对错误控制命令的响应。最后，对涉嫌创伤引起的创伤的患者进行了临床实验，并评估了结果。