「力を感じる医療・福祉介護次世代ロボット」プロジェクト

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研究概要

　超高齢社会では高齢者の増加に伴って益々若年介 護者が必要となります。その結果、社会の持続的発 展を達成するために必要な生産人口が減少すること となります。このような背景から、人間の動作を物理 的に補助する新ロボット技術の研究開発が強く望まれ ています。
　しかしながら、人間支援にはこれまで産業用ロボット技術で培ってきた力強く頑強で精密な動作のみでは対応しきれない場面が多く現れます。これは人との身体的な接触が必要となる支援動作では、優しく柔らか な動作が不可欠となるからです。　このような機能は力触覚（ハプティック）技術を用いることでロボットに実装することが可能です。力触覚技術の実装においては、ロボットで利用するアクチュエータの基本性能が非常に重要であることから、 KASTの戦略的研究シーズ育成事業（平成27年度）では力触覚技術実装に適した新たなアクチュエータの研究開発を行ってきました。
　本プロジェクトでは、これらのアクチュエータ技術に加えて、力触覚基盤技術、モータ制御技術および生活支援応用技術を結集し、超高齢社会に必要とさ れる医療・福祉・介護を支援する実用的な次世代支援ロボットの開発を行います。
　人間支援を行うロボットには、人間との物理的インタラクションが必須とされるものの、これまでのロボット工学ではその実現策を十分には示していませんでした。人間の意図に反さず優しく接触するための繊 細な力加減の制御が人間支援実現の鍵となります。力触覚技術を実装することでロボットは力を感じることができるようになります。
　本プロジェクトは、医療福祉介護支援分野において力触覚技術の実用化を狙ったものです。本プロジェクトにおいては、機能性ハプティックアクチュエータおよび力触覚技術の応用対象を、医療を支援するための医療デバイス、手術支援ロボット、障害などに起因する身体能力低下を補う福祉を支援するためのリハビリテーション支援ロボット、高齢者介護を支援するための生活支援ロボットの四つに大別し、随時研究開発および成果の実用化を行うことで段階的にノウハウや技術の蓄積をし、次の研究開発、実用化へと繋げていきます。

研究内容

❶ 医療デバイスの開発

　力覚機能を有する鉗子ロボット等の低自由度デバイスを試作し、これを用いた性能評価試験および臨床試験をプロジェクト期間内に達成します。医療現場においては髪の毛よりも細く、とても千切れやすい糸で毛細血管の吻合を行うなど、繊細な手の感覚が要求される場面が多々あります。力触覚技術を援用することで発生している感触を増幅し、医師に伝えるなど人間の能力の限界を超えたデバイスが実現できます。

❷ リハビリテーション支援ロボットの開発

　リハビリテーション施設等と共同で実証実験を行いながら現場や使用者のニーズを十分に反映させた設計開発を行います。リハビリテーションが必要とされる麻痺患者の多くは、四肢を伸ばす訓練を行います。このとき、ロボットが人間の動作を阻害するように動いてしまっては患者に負荷がかかるばかりでなく、本来リハビリテーションを施すはずの筋や関節を痛める結果になりかねません。コンソーシアム企業とも連携し、実用化を見据えながら柔らかい運動支援を実現するリハビリテーション支援ロボットの研究を進めます。

❸ 生活支援ロボットの開発

　特に住環境での日常動作を支援するためのロボットの開発を行います。介護分野において希求されている歩行支援や起き上がり、立ち上がり支援などを実現する装置の研究を進めます。

❹ 手術支援ロボットの開発

　従来の医療ロボットにはない力触覚機能という 付加価値を持ったシステムのデザインを進め、雛型としての実験機の開発を達成します。そして、プログラム期間内にin vivo での臨床試験を実施し、有用性を実証することを目標とします。