機能的電気刺激を用いた中指PIP・MP関節における目標関節角度への追従制御

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2019-01-14
• タイトル: 機能的電気刺激を用いた中指PIP・MP関節における目標関節角度への追従制御
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Follow-up Control to Target Joints Angle in Middle Finger PIP and MP Joint Using Functional Electrical Stimulation
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: 手によるインタラクション
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 東京都市大学
• 著者所属: 東京都市大学
• 著者所属: 東京都市大学
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Tokyo City University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Tokyo City University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Tokyo City University
• 著者名: 渡邊, 恭佑; 岡, 誠; 森, 博彦
• 著者名(英): Kyosuke, Watanabe; Makoto, Oka; Hirohiko, Mori
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 他人に手指の動作を伝えるという場面は多く，機能的電気刺激により手指の細かな動作を制御することができれば，対象動作の獲得に繋げやすくなると考えられる．しかし，手指関節の動作に関わる筋骨格系の構造は非常に複雑であり，機能的電気刺激によって手指関節を任意の目標関節角度に追従させる制御を実現することは難しい．本稿では，機能的電気刺激を用いて中指 PIP ・ MP 関節角度における目標関節角度への追従制御を可能とすることを目的とした．指屈筋は主に PIP 関節の屈曲，指伸筋は主に MP 関節の伸展に大きく関与するという知見を基に，中指の PIP，MP 関節屈曲角度を追従するように指屈筋及び指伸筋へ電気刺激量を調整する制御器の提案を行った．4 条件の目標関節角度を設定し，提案手法による関節角度追従実験を行ったところ，全条件，全関節角度の目標に対する刺激開始 10 秒後の平均誤差は 1.75°であった．筋収縮と手指関節への関与度合いに基づいた制御器を構築することによって手指関節における目標関節角度への追従制御の可能性が示唆された．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: There are many scenes that teach others the motions of finger. If we can control detailed motions of finger by functional electrical stimulation, it is considered more likely to be lead to master the target motion. However, the structure of the musculoskeletal system related to the motions of finger joints is very complicated, and it is difficult to realize the follow-up control to the target finger joints angle by functional electrical stimulation. In this paper, we aim to enable follow-up control to the target joints angle at the middle finger PIP and MP joint angle using functional electrical stimulation. Based on the knowledge that the flexor digitorum muscles are mainly involved in flexion of the PIP joint and extensor digitorum muscles are largely involved in extension of the MP joint, we propose a controller that adjusts the amount of electrical stimulation to the flexor digitorum muscles and the extensor digitorum muscles so as to follow the PIP and MP joint target angle of the middle finger. Target joints angle of 4 conditions is set and a joints angle follow-up experiment by the proposed method is carried out. As a result, the average error after 10 seconds from the start of the stimulation with respect to all the conditions and all joint angle targets is 1.75 °. It is suggested the possibility of follow-up control to the target finger joints angle by constructing a controller based on muscles contraction and the degree of involvement in motions of the finger joint.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA1221543X
• 書誌情報: 研究報告ヒューマンコンピュータインタラクション（HCI）; 巻 2019-HCI-181, 号 31, p. 1-8, 発行日 2019-01-14
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8760
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会