しらさぎプロジェクト大学開放特許データベース(単願&発明者検索)

研究者詳細情報
研究者 戸田 英樹
大学 富山大学 工学部電気電子システム工学
研究室名 知能ロボット工学
専門分野 知覚情報処理・知能ロボティクス リハビリテーション科学・福祉工学
研究テーマ ・生体運動制御(Biological Movement Control)
・超高速気体センサ (High Speed Gas Concentration Measurement System)
・リハビリテーション機器の開発(Rehabilitation Machine)
・生体信号計測手法の開発(Biosignal Measurement Device )
・様々な新規計測デバイス・アルゴリズムの開発
検索キーワード
デバイス設計 / 救助ロボット / 生物生体工学 / リハビリテーション / 計測工学 / 省エネルギー / 超音波 / 超音波式気体センサ / 足首専用ストレッチシステム / 呼吸センサ / 高時間分解能 / 分子認識 / レスキューロボット / 足首関節拘縮
PR URL http://www.super-daigakuin.jp/pdf/seeds/toyama-seeds02.pdf
PRタイトル名 健常者の歩行機能改善能力を持つ足首関節拘縮防止リハビリロボットシステムの開発
PR詳細文 (図) 骨折などの事故により手術を行った後、高齢患者の三割ほどは「拘縮」状態となりベットの上からほとんど 動けなくなる。これを改善するための理学療法士による関節のリハビリ動作を模した関節リハビリロボットの開発を試みた。
特許

出願番号:2012-153658 / 特開番号:2014-14493 / 登録番号:6044924

足首関節運動装置

【課題】自動的に足首関節の持続受動運動を心地よく行うことができ、シンプルな構造で安価な足首関節運動装置を提供する。

【解決手段】使用者Mが着座する座部12aから離れて配置される基台部14を備える。基台部上面14aに取り付けられ、下腿のアキレス腱部分を下方から支持し、踵部分を基台部上面14aから浮かせる足支持部16を備える。足裏の指先側の部分が当接する足裏支持面18を有する揺動部材20を備える。揺動部材20を基台部14に対して揺動させることにより、使用者Mの足が踝付近を軸として揺動可能に揺動部材20を支持した揺動軸22bを備える。揺動部材20を往復揺動させるための動力を供給する駆動装置と、座部12aと基台部14との相対位置を固定する連結部材27を備える。揺動部材20が往復揺動することによって、足首関節の屈伸運動を行う。


出願番号:2013-234362 / 特開番号:2015-095115 / 登録番号:6338234

領域分け方法、領域分けプログラム及び画像処理システム

【課題】原画像に対して対象物を特定するための領域分けをスムーズかつ簡易に行うことができる領域分け方法を提供する。

【解決手段】1回目の走査では、走査画素と当該走査画素と同一行で1つ前の列の画素を比較し、前記所定の情報に基づいて両者の差が所定の閾値内であれば前記1つ前の列の画素のクラスタ番号と同じクラスタ番号を前記走査画素のクラスタ番号とし、それ以外であれば未使用のクラスタ番号を前記走査画素のクラスタ番号とし、改行したときの画素は未使用のクラスタ番号を付与し、次に、2回目の走査では、前記走査画素を含む同一行で同じクラスタ番号の領域と同じ列に属し前記走査画素の行より1つ前の行の画素を前記所定の情報に基づいて比較し、両者の差が前記所定の閾値内であれば前記走査画素のクラスタ番号と同じクラスタ番号の画素全てに前記1つ前の行の画素のクラスタ番号と同じクラスタ番号を付与して領域分けする。


出願番号:2013-170871 / 特開番号:2015-041166 / 登録番号:6265370

対象物追跡方法及び対象物追跡システム

【課題】対象物が画面内で動いたり止まったりしても対象物と他の物体との判別が可能な対象物追跡方法、並びに対象物を自動追跡可能な対象物追跡システムを提供する。

【解決手段】距離情報を有する動画像を撮像手段にて撮影してコンピュータに取り込み、前記動画像を構成する各フレームに対して所定のクラスタリング処理を行い、前記クラスタリング処理されたフレームを記憶テンプレートとして記憶手段に逐次蓄積するとともに、逐次蓄積されたフレームのうち直近のフレームと前記クラスタリング処理対象のフレームとをパターンマッチングさせて対象物を特定し、特定された対象物を追跡手段にて追跡する。


論文

(1)歩行機能改善能力を持つ足首関節用拘縮防止リハビリテーション装置

戸田英樹,谷崎亮太,木谷 光来

電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス 114 ( 51 ) 9 - 12 2014年05月


(2)Development of a High-Resolution Human-Specific Breath Gas Sensor for Survivor Detection in Disaster Zones

Hideki Toda, Genci Capi

Advanced Robotics ( Advanced Robotics ) 26 349 - 362 2010年


科研費

(1)健常者を含む歩行機能回復のための足首関節リハビリテーション運動装置の開発

挑戦的萌芽研究 2015-04-01 ~ 2017-03-31

本研究は,人間が人間らしい生活をするためには足の健康を維持する必要があるといわれている一方で,「足関節」専用のリハビリテーション装置が従来存在しなかったことから開発を行っている装置である.
平成27年度は,計画通り提案装置本体1台の開発を新規に行い,初年度の目的に沿って圧力・加速度・モーションキャプチャなど各種センサーを付け,被験者の状態を正確に把握出来るようセンサシステムの構築を行った.また,筋硬度計・ゴム専用の硬度計(装置のクッション特性などを計測する目的)など客観的に足の状態を計測出来る装置を導入し,被験者の歩行機能・運動機能が装置の特性とどのような関係性を持つかの調査・研究を行うためのプラットフォームの開発を行った.


(2)kHz時間分解能を持つ超音波気体センサの災害現場における人体検出への応用

若手研究(B) 0000-00-00 ~ 0000-00-00

本研究開発により、新たに3次元加工機を用いた高精度な気体濃度センサユニットの作成に成功し、検出精度の向上を果たした。更に超音波信号の処理機構に工夫を加えることで、擬似位相差制御機構の開発に成功した。加えて、被災地などに於ける人体の検出可能性について、センサを被験者からの距離2mの距離に配置しても人間固有の呼気を計測できることを検証することが出来た。以上3点の内容に関しては、3編の英語論文としてacceptされた。さらにIRIS2010国際学会において、本提案がbest awardを受賞した。


(3高齢者の寝たきりを予防するポータブル型リハビリ機器の開発

JST研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) FSステージ探索タイプ 0000-00-00 ~ 0000-00-00

高齢者の骨折などの事故により手術を行った後患者の三割ほどは「拘縮」と呼ばれる関節可動域が狭まりベッドの上からほとんど動けない状況に至る。拘縮を解消するには、原則理学療法士などによる関節動作のリハビリが必要になるが、人件費的にこの対処は難しい課題があった。ここでは、足首関節のリハビリ動作を理学療法士が行う際に、患者のかかとを掴んで前腕部で足裏を押し込むという動作を、(1)かかとを地面に付けない機構、(2)くるぶしを軸にして回転する機構、(3)足首にかかる反力を臀部で吸収する機構、を用いてベルト等で固定し、かかとに過度な負荷がかかるのを防ぐ足首リハビリシステムを開発することに成功した。本装置を用いる事で拘縮に悩む患者と家族そして病院の負担を減らすことを目指す。