2024/02/15 更新

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シバノキ　タロウ
芝軒　太郎
SHIBANOKI Taro
所属
環境生命自然科学学域 准教授
職名
准教授
外部リンク

学位

  • 博士（工学） （ 広島大学 ）

研究分野

  • ライフサイエンス / 医用システム  / 医用システム

  • ライフサイエンス / リハビリテーション科学  / リハビリテーション科学・福祉工学

学歴

  • 広島大学   大学院工学研究科 博士課程後期  

    - 2012年9月

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  • 徳島大学   Faculty of Engineering  

    - 2008年3月

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経歴

  • 岡山大学   学術研究院 自然科学学域   准教授

    2021年4月 - 現在

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  • 茨城大学工学部・准教授

    2020年4月 - 2021年3月

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  • 茨城大学工学部・講師

    2016年4月 - 2020年3月

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  • 茨城キリスト教大学・兼任講師

    2015年4月 - 2018年3月

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  • 茨城大学工学部・助教

    2014年4月 - 2016年3月

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  • 広島大学大学院工学研究院・特任助教

    2013年4月 - 2014年3月

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  • 日本学術振興会特別研究員（PD）

    2012年10月 - 2013年3月

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  • 日本学術振興会特別研究員（DC2）

    2011年4月 - 2012年9月

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所属学協会

委員歴

  • SCI'21   実行委員  

    2021年   

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  • International Conference on Artificial Life and Robotics   Program Committee  

    2020年 - 現在   

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  • 第26回ロボティクスシンポジア/第26回ロボティクスシンポジア 特集号   実行委員/ゲストアソシエートエディタ  

    2019年 - 2021年   

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  • 日本ロボット学会   会誌編集委員  

    2017年3月 - 2019年3月   

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  • 計測自動制御学会   システムインテグレーション（SI）部門ロボティクス部会委員  

    2017年 - 現在   

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論文

  • A System for Monitoring Animals Based on Behavioral Information and Internal State Information 査読

    Taro Shibanoki, Yuugo Yamazaki, Hideyuki Tonooka

    Animals   2024年

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • An EMG-Based Teleoperation System with Small Hand Based on a Dual-Arm Task Model 査読

    Taro Shibanoki, Kosuke Jin, Masaki Maeda

    40 - 43   2023年

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    DOI： 10.1109/ICCRE57112.2023.10155584

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  • A Task Estimation Method Based on Image Recognition and Its Application to EMG Prosthetic Hand Control 査読

    Shunji Hashiguchi, Taro Shibanoki

    147 - 154   2023年

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    DOI： 10.1109/ICVR57957.2023.10169610

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  • A Myoelectric Prosthetic Hand Control Training System Based on Cooperative Muscle Contraction Instruction 査読

    Yudai Nitta, Taro Shibanoki, Toshio Tsuji

    Proceedings of 2023 IEEE 12th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)   501 - 502   2023年

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • A Monitoring System for Postural Sway Stabilization Using Tactile Stimulation Near the Auricles 査読

    M. Tadokoro, T. Shibanoki, H. Tonooka

    1 - 4   2023年

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    DOI： 10.1109/IT57431.2023.10078716

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  • Mobile Robot Control Based on Virtual Impedance Force Feedback 査読

    Masaru Sasaki, Taro Shibanoki, Hideyuki Tonooka

    1 - 4   2023年

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    DOI： 10.1109/ESCI56872.2023.10099666

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  • Relationship Between Delay Time and Sensation in Tactile Feedback for Myoelectric Prosthesis 査読

    Shibanoki Taro, Jin Kosuke

    Proceedings of International Conference on Artificial Life and Robotics   27   275 - 277   2022年1月

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：ALife Robotics Corporation Ltd.  

    In this paper, we aim to develop a new tactile feedback method for myoelectric prosthetic hands and model the relationship between delay time and sensation in vibration stimulation. For myoelectric prosthetic hands, the tactile sensation can be expressed by vibrating an oscillator attached to the socket based on information obtained from tactile sensors attached to the prosthesis's fingertips. In this case, if there is a time gap between the sensory input and the stimulus, there is a possibility of causing discomfort. Therefore, in the experiment performed, a delay time, 𝐷u [s], is set between the start of contact with an object and the start of vibration using a tactile sensor and conducted NRS evaluation. The results showed that the discomfort was generated up to 𝐷u = 0.4 [s] and then decreased according to the delay time. The results showed that the discomfort was induced by controlling the timing of the vibration stimulus.

    DOI： 10.5954/icarob.2022.os14-2

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  • A Monitoring System of a Hamster Based on Video Image Analysis 査読

    Yamazaki Yugo, Shibanoki Taro, Tonooka Hideyuki

    Proceedings of International Conference on Artificial Life and Robotics   27   282 - 286   2022年1月

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：ALife Robotics Corporation Ltd.  

    This paper proposes a monitoring system for a hamster that uses a video camera. The proposed system first processes the video image taken from the top of the cage, and then extracts features related to posture information and internal state. These features are used to discriminate between daily activities and other activities. This allows the system to alert when the hamster behaves differently from its daily routine. We analyzed the daily behavior of a hamster by using the proposed system. The results showed that the behaviors of a hamster changed when stimuli are given from outside the cage, and the system could discriminate them appropriately.

    DOI： 10.5954/icarob.2022.os14-4

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  • A Mutual Control Method for a Multi-layered Non-contact Impedance Model-based Mobile Robots 査読

    Sasaki Masaru, Shibanoki Taro, Tonooka Hideyuki, Tsuji Toshio

    Proceedings of International Conference on Artificial Life and Robotics   27   270 - 274   2022年1月

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：ALife Robotics Corporation Ltd.  

    In this paper, a mutual control method is proposed for multi-layered non-contact impedance model-based mobile robots. In the proposed system, the motion priority is set to the robot, and the stiffness, viscosity, and inertia parameters of the non-contact impedance model are changed appropriately according to the priority value allowing the robots to avoid collisions with each other and obstacles at the same time. In the experiment, two mobile robots one controlled by electromyogram signals were prepared and operated to intersect. The other mobile robot automatically stopped and resumed its movement in response to the EMG-controlled robot with high priority, indicating that the proposed method can be used to control multiple robots.

    DOI： 10.5954/icarob.2022.os14-1

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  • Effects of Tactile Stimulation Near the Auricle on Body Sway During Foot Stamping 査読

    Tadokoro Masaya, Shibanoki Taro, Tonooka Hideyuki

    Proceedings of International Conference on Artificial Life and Robotics   27   278 - 281   2022年1月

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：ALife Robotics Corporation Ltd.  

    This paper describes the effects of tactile stimulation near the auricles on body sway in during foot stamping. The system measures center of pressure, acceleration of upper body, and whole-body movements by skeleton tracking with a depth camera while the participant performs foot stamping on the stabilometer, and extracts evaluation indices based on four perspectives: the amplitude, variation of body sway, rhythm of body sway, and correlation between of each limb. In the prototype experiment conducted with one healthy male, the body sway during foot stamping for ten trials in non-stimulus condition is compared with that for two trials in stimulus condition that the constant tactile stimulus is applied. As a result, the variation of the movement of lower limb and upper body sway were significantly reduced. This result implies that applying the constant tactile stimulation near both of auricles may be effective in stabilizing posture during foot stamping.

    DOI： 10.5954/icarob.2022.os14-3

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  • Effects of Tactile Stimulation Near the Auricle on Body Sway 査読

    Masaya Tadokoro, Taro Shibanoki

    Journal of Robotics and Networking and Artificial Life   9 ( 1 )   31 - 36   2022年

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • Improvements for Power-assisted Three-wheel Carrier Cart With Stair-climbing Ability 査読

    Toru Ishii, Isaku Nagai, Keigo Watanabe, Taro Shibanoki

    197 - 202   2022年

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    担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    DOI： 10.1109/ICMA54519.2022.9855966

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  • Relationship Between Tactile Stimuli and Human Body Sway 査読

    Masaya Tadokoro, Taro Shibanoki

    Proceedings of the 2021 International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB2021)   588 - 591   2021年1月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    Web of Science

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  • A 3D-printable Prosthetic Hand Based on a Dual-arm Operation Assistance Model 査読

    Taro Shibanoki, Kosuke Jin

    Proceedings of 2021 IEEE 3rd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech 2021)   137 - 138   2021年

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • A Neural Network Based on the Johnson SU Translation System and Related Application to Electromyogram Classification 査読

    Hideaki Hayashi, Taro Shibanoki, Toshio Tsuji

    IEEE Access   9   154304 - 154317   2021年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1109/access.2021.3126348

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  • An EMG-controlled Mobile Robot Based on a Multi-layered Non-contact Impedance Model 査読

    Taro Shibanoki, Masaru Sasaki, Toshio Tsuji

    Proceedings of 2021 IEEE 3rd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech 2021)   130 - 131   2021年

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • Longitudinal assessment of U-shaped and inverted U-shaped developmental changes in the spontaneous movements of infants via markerless video analysis 査読

    Naoki Kinoshita, Akira Furui, Zu Soh, Hideaki Hayashi, Taro Shibanoki, Hiroki Mori, Koji Shimatani, Yasuko Funabiki, Toshio Tsuji

    Scientific reports   10 ( 16827 )   2020年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/s41598-020-74006-y

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    その他リンク： http://www.nature.com/articles/s41598-020-74006-y

  • A 3D-printable Prosthetic Hand Considering Dual-arm Operation 査読

    Taro Shibanoki, Kosuke Jin

    Proceedings of 2020 IEEE 2nd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech 2020), pp. 262-263, Kyoto, March 10-12, 2020.   262 - 263   2020年3月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • A Training System for Brain-Computer Interfaces Based on Motor Imagery Selection 査読

    Yuki Koizumi, Taro Shibanoki, Toshio Tsuji

    Proceedings of 2020 IEEE 2nd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech 2020), pp. 217-218, Kyoto, March 10-12, 2020.   217 - 218   2020年3月

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • A New Approach for Training on EMG-based Prosthetic Hand Control 査読

    Taro Shibanoki, Kazuya Hashimoto, Go Nakamura, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    Proceedings of 2020 IEEE 2nd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech 2020), pp. 307-308, Kyoto, March 10-12, 2020.   307 - 308   2020年3月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • Markerless Measurement and Evaluation of General Movements in Infants. 査読 国際誌

    Toshio Tsuji, Shota Nakashima, Hideaki Hayashi, Zu Soh, Akira Furui, Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Koji Shimatani

    Scientific reports   10 ( 1422 )   2020年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/s41598-020-57580-z

    PubMed

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  • A Training Method for Voice Signal-based Human Interfaces Based on False Recognition 招待 査読

    Taro Shibanoki, Go Nakamura, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    The SICE Annual Conference 2019 (SICE 2019)   48 - 49   2019年

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • A Dual-arm Cooperation Training System for Myoelectric Prosthetic Hand Control 査読

    Kazuya Hashimoto, Taro Shibanoki, Go Nakamura, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    The Second Annual IEEE Life Sciences Conference (LSC), 2pages, Montreal, Canada, 28-30 October, 2018.   2018年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • Selection of Motor Imagries for Brain–Computer Interfaces Based on Partial Kullback–Leibler Information Measure 査読

    Taro Shibanoki, Yuki Koizumi, Bi Adriel, Jr. Yozan, Toshio Tsuji

    The Second Annual IEEE Life Sciences Conference (LSC), pp. 243-246, Montreal, Canada, 28-30 October, 2018   2018年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • A Training Method for the Speech Controlled Environmental Control System Based on Candidate Word Discriminations 査読

    Taro Shibanoki, Masaki Watanabe, Go Nakamura, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    Journal of Robotics, Networking and Artificial Life, Vol. 5, No. 2 (September 2018), pp. 135-138   2018年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • An EMG-based Prosthetic Hand Training System Using a Class Partial Kullback-Leibler Information 査読

    Tai Tomizawa, Taro Shibanoki, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    The first IEEE Life Sciences Conference (LSC2017), Sydney, December 13-15, 2017   2017年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • A virtual myoelectric prosthesis training system capable of providing instructions on hand operations 査読

    Go Nakamura, Taro Shibanoki, Yuichi Kurita, Yuichiro Honda, Akito Masuda, Futoshi Mizobe, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    International Journal of Advanced Robotic Systems   14 ( 5 )   2017年

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    © The Author(s) 2017. This article proposes a virtual hand and a virtual training system for controlling the MyoBock—the most commonly used myoelectric prosthetic hand worldwide. As the virtual hand is controlled using the method also adopted for the MyoBock hand, the proposed system provides upper-limb amputees with operation sensibilities similar to those experienced in MyoBock control. It can also display an additional virtual hand for the provision of instructions on hand operation, such as the recommended posture for object grasping and the trajectory desirable to reach a target. In virtual hand control experiments conducted with an amputee to evaluate the proposed virtual hand’s operability, the subject successfully performed stable opening and closing with high discrimination rates (89:3±6:65%), thanks to the virtual hand’s incorporation of the MyoBock’s operational characteristics. A training experiment using the proposed system was also conducted with eight healthy participants over a period of 5 days. The participants were asked to perform the box and block test using the MyoBock hand in a real environment on the first and final days. The results showed that the number of blocks transported in 1 min significantly increased and that the participants using the instruction virtual hand changed the orientation of the hand approaching blocks from vertical to lateral. The outcomes of the experiment indicate that the proposed system can be used to improve MyoBock hand control operation both quantitatively and qualitatively.

    DOI： 10.1177/1729881417728452

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  • Obstacle Avoidance Method for Electric Wheelchairs Based on a Multi-Layered Non-Contact Impedance Model 査読

    Haruna Kokubo, Taro Shibanoki, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    Journal of Robotics, Networking and Artificial Life, vol. 4, issue 1   45 - 48   2017年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • A Voice Signal-Based Manipulation Method for the Bio-Remote Environment Control System Based on Candidate Word Discriminations 査読

    Taro Shibanoki, Go Nakamura, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    Journal of Robotics, Networking and Artificial Life, vol. 4, issue 1   87 - 90   2017年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • A Virtual Myoelectric Prosthesis Training System Capable of Providing Instructions on Hand Operations 査読

    Go Nakamura, Taro Shibanoki, Yuichi Kurita, Yuichiro Honda, Akito Masuda, Futoshi Mizobe, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    International Journal of Advanced Robotic Systems, Vol. 14, Issue 5, DOI: 10.1177/1729881417728452 (10 pages)   2017年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • A human reaching movement model for Myoelectric Prosthesis Control 査読

    Go Nakamura, Taro Shibanoki, Yuichiro Honda, Futoshi Mizobe, Akito Masuda, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    Journal of Robotics, Networking and Artificial Life, vol. 4, issue 1   22 - 27   2017年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • A Body Sway Mitigation Method Based on Tactile Stimulation 査読

    Satowa Watanabe, Taro Shibanoki, Koji Shimatani

    The SICE Annual Conference 2016 (SICE2016)   518 - 519   2016年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • A High-fidelity Virtual Training System for Myoelectric Prostheses Using an Immersive HMD 査読

    Go Nakamura, Taro Shibanoki, Futoshi Mizobe, Akito Masuda, Yuichiro Honda, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    Proceedings of 10th international Convention on Rehabilitation Engineering & Assistive Technology (i-CREATe2016), Thailand, July 25-28, 2016   PP5.2   2016年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • バーチャルハンドを利用した相互学習型筋電義手トレーニングシステム 査読

    芝軒 太郎, 辻 敏夫, 中村 豪, 渡橋 史典, 早志 英朗, 栗田 雄一, 高木 健, 本田 雄一郎, 溝部 二十四, 陳 隆明

    日本ロボット学会誌   34 ( 6 )   404 - 410   2016年

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：一般社団法人 日本ロボット学会  

    This paper proposes an interactive training system for control of myoelectric prostheses. The proposed training system is capable of selecting suitable motions (EMG patterns) for each user by eliminating ineffective ones, and can also provide consistency between user's motor images and the corresponding prosthetic movements using a virtual prosthetic hand (VH). In the experiments performed, a one-day training session using the proposed system was conducted with nine healthy males (including an experienced) and an upper limb amputee. In addition, EMG discrimination ability of each subject during VH control without any feedback information was evaluated before and after the training to verify the training effects of the proposed system. The results showed that the discrimination rates for selected motions were sufficiently high (98.9 ± 1.24%) by using the proposed selection method, and the accuracy in discrimination for VH control was significantly improved after training (for healthy subjects and the amputee at the 0.1% and 1% level, respectively). It is therefore confirmed that the proposed system can be used for myoelectric prosthesis control training.

    DOI： 10.7210/jrsj.34.404

    CiNii Article

    CiNii Books

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  • A Recurrent Probabilistic Neural Network with Dimensionality Reduction Based on Time-series Discriminant Component Analysis. 査読

    Hideaki Hayashi, Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Yuichi Kurita, Toshio Tsuji

    IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems   26 ( 12 )   3021 - 3033   2015年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1109/TNNLS.2015.2400448

    Web of Science

    arXiv

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  • Development of the Bio-Remote Adaptive Human Interface with Novel Glasses-based Operation 査読

    Go Nakamura, Akitoshi Sugie, Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Yuichi Kurita, Yuichiro Honda, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    9th international Convention on Rehabilitation Engineering & Assistive Technology (i-CREATe2015)   p.2.2_110   2015年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • Change over time of infants' movements based on motion analysis: Comparison with changes in General Movements and the body sway

    Koji Shimatani, Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Yuichi Kurita, Akira Otsuka, Maura Casadio, Psiche Giannoni, Paolo Moretti, Pietro Morasso, Toshio Tsuji

    World Confederation for Physical Therapy Congress 2015, Singapore, May 1-4   PO-17-14   2015年5月

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    記述言語：英語  

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  • 未学習クラス推定ニューラルネットの提案と筋電義手制御への応用 査読

    島圭介, 今儀潤一, 早志英朗, 芝軒太郎, 栗田雄一, 辻敏夫

    日本ロボット学会誌   33 ( 4 )   2015年

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • A Neural Network Based Infant Monitoring System to Facilitate Diagnosis of Epileptic Seizures 査読

    Yuya Ogura, Hideaki Hayashi, Shota Nakashima, Zu Soh, Taro Shibanoki, Koji Shimatani, Akihito Takeuchi, Makoto Nakamura, Akihisa Okumura, Yuichi Kurita, Toshio Tsuji

    Proceedings of 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’15), Milano, Italy, August 25th-29th   5614-5617   2015年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • Operation Assistance for the Bio-Remote Environmental Control System Using a Bayesian Network-based Prediction Model 査読

    Taro Shibanoki, Go Nakamura, Keisuke Shima, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    Proceedings of 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’15), Milano, Italy, August 25th-29th   1160-1163   2015年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • 時系列判別成分分析に基づく次元圧縮型リカレント確率ニューラルネット 査読

    早志 英朗, 島 圭介, 芝軒 太郎, 栗田 雄一, 辻 敏夫

    計測自動制御学会論文集   50 ( 4 )   2014年

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • 動画像解析に基づく乳幼児行動マーカーレスモニタリングシステム 査読

    右田 涼, 島谷 康司, 芝軒 太郎, 栗田 雄一, 島 圭介, 辻 敏夫

    発育発達研究   2014 ( 65 )   1 - 7   2014年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本発育発達学会  

    This paper proposes a behavior analysis system for quantitative evaluation of infants with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) using video images. The system records infantsʼ movements using video cameras without any markers, and quantitatively evaluates each infantʼs behavior using features extracted from video images based on the behavior model. In the experiments performed, behaviors of infants in nursery school were evaluated using the proposed system. The results showed that the behavior of a high-risk infant significantly different from those of normal infants. These outcomes indicated that the proposed system could discriminate the behavior of normal infants and high-risk infants.

    DOI： 10.5332/hatsuhatsu.2014.65_1

    CiNii Article

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  • 新生児の自発運動評価を目的としたGeneral Movements診断支援システム 査読

    中島 翔太, 右田 涼, 早志 英朗, 芝軒 太郎, 島 圭介, 島谷 康司, 中塚 幹也, 竹内 章人, 中村 信, 栗田 雄一, 辻 敏夫

    計測自動制御学会論文集   50 ( 9 )   2014年

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • 因子分析によるパーキンソン病患者の指タップ運動機能評価と分類 査読

    島圭介, 山口裕希, 芝軒太郎, 辻敏夫, 神鳥明彦, 佐野佑子, 佐古田三郎

    計測自動制御学会論文集   49 ( 10 )   975-981   2013年10月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • 同時事後確率推定ニューラルネットを用いた双腕動作識別法 査読

    島圭介, 平松侑樹, 芝軒太郎, 辻敏夫

    計測自動制御学会論文集   49 ( 5 )   568-575   2013年5月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • A Quasi-Optimal Channel Selection Method for Bioelectric Signal Classification Using a Partial KL Information Measure 査読

    Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Toshio Tsuji, Akira Otsuka, Takaaki Chin

    IEEE Transactions on Biomedical Engineering   60 ( 3 )   853-861   2013年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • A Training System for the MyoBock hand in a Virtual Reality Environment 査読

    Go Nakamura, Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Yuichi Kurita, Masaki Hasegawa, Akira Otsuka, Yuichiro Honda, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    Proceedings of IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BioCAS2013)   5394-5397   2013年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • CPGシナジー仮説：非定常リズム信号を生成可能なCPGシナジーモデルの提案と指タップ運動の表現 査読

    島圭介, 丸元崇弘, 芝軒太郎, 栗田雄一, 辻敏夫, 神鳥明彦, 佐野佑子, 吉栖正生, 佐古田三郎

    計測自動制御学会論文集   49 ( 7 )   688-695   2013年

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • Bioelectric Signal Classification Using a Recurrent Probabilistic Neural Network with Time-series Discriminant Component Analysis 査読

    Hideaki Hayashi, Keisuke Shima, Taro Shibanoki, Yuichi Kurita, Toshio Tsuji

    Proceedings of 35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'13)   5394-5397   2013年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • 箔状圧電センサを利用した頸髄損傷患者のためのPC操作インタフェース 査読

    島圭介, 杉江研勇, 芝軒太郎, 卜楠, 上野直広, 吉栖正生, 辻敏夫

    計測自動制御学会論文集   48 ( 12 )   854-862   2012年12月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • A Class Selection Method Based on a Partial Kullback-Leibler Information Measure for Biological Signal Classification 査読

    Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Takeshi Takaki, Yuichi Kurita, Akira Otsuka, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    2012 IEEE/ICME International Conference on Complex Medical Engineering (CME 2012)   276-279   2012年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • VRを利用した筋電義手操作トレーニングシステムの開発と仮想Box and Block Testの実現 査読

    芝軒太郎, 村上隆治, 島圭介, 辻敏夫, 大塚彰, 陳隆明

    日本ロボット学会誌   30 ( 6 )   621-628   2012年8月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • 偏KL情報量に基づくクラス選択法の提案とEMG識別のための動作選定問題への応用 査読

    芝軒太郎, 島圭介, 高木健, 栗田雄一, 大塚彰, 陳隆明, 辻敏夫

    計測自動制御学会論文集   48 ( 9 )   580-588   2012年

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • Multi-channel surface EMG classification based on a quasi-optimal selection of motions and channels 査読

    Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Takeshi Takaki, Yuichi Kurita, Akira Otsuka, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    2012 ICME International Conference on Complex Medical Engineering, CME 2012 Proceedings   276 - 279   2012年

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    掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    This paper introduces a motion and channel selection method based on a partial Kullback-Leibler (KL) information measure. In the proposed method, the probability density functions of recorded data are estimated through learning involving a probabilistic neural network based on the KL information theory. Partial KL information is defined to support evaluation of the contribution of each dimension and class for classification. Effective dimensions and classes can then be selected by eliminating ineffective choices one by one based on this information, respectively. In the experiments, effective channels for classification were first selected for each of the six subjects, and the number of channels was reduced by 32.1 ± 25.5%. After channel selection, appropriate motions for classification were chosen, and the average classification rate for the motions selected using the proposed method was found to be 91.7 ± 2.5%. These outcomes indicate that the proposed method can be used to select effective channels and motions for accurate classification. © 2012 IEEE.

    DOI： 10.1109/ICCME.2012.6275609

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  • A Novel Dual-arm Motion Discrimination Method Using Recurrent Probability Neural Networks for Automatic Gesture Recognition 査読

    Yuki Hiramatsu, Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Toshio Tsuji

    Proceedings of the 2011 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII 2011)   1346-1351   2011年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • A Class Selection Method Based on a Partial Kullback-Leibler Information Measure for Biological Signal Classification 査読

    Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Takeshi Takaki, Toshio Tsuji, Akira Otsuka, Takaaki Chin

    Proceedings of the 2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII 2010)   317-322   2010年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • 偏KL情報量に基づく変数選択法と生体電極選定への応用 査読

    芝軒太郎, 島圭介, 辻敏夫, 高木健, 大塚彰, 陳隆明

    計測自動制御学会論文集   45 ( 12 )   724-730   2009年6月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • A Novel Channel Selection Method Based on Partial KL Information Measure for EMG-based Motion Classification 査読

    Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Toshio Tsuji, Akira Otsuka, Takaaki Chin

    ICBME2008 - 13th International Conference on Biomedical Engineering (IFMBE Proceedings, Vol. 23)   694-698   2008年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • Biological Signal Recognition by Fast Statistical Learning Algorithm 査読

    Taro Shibanoki, Tadahiro Oyama, Stephen Githinji Karungaru, Satoru Tsuge, Yasue Mitsukura, Minoru Fukumi

    Proceedings of MJISAT' 2007   T2-4-1-T2-4-6   2007年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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書籍等出版物

  • Handbook of Research on Biomimetics and Biomedical Robotics, Edited by Maki K. Habib

    Taro Shibanoki, Toshio Tsuji（ 担当： 共著）

    IGI Global  2017年  （ ISBN:1522529934 ）

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    担当ページ：Chapter 15. Discrimination of Dual-arm Motions Using a Joint Posterior Probability Neural Network fo   記述言語：英語

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  • Handbook on Research on Advancement in Robotics and Mechatronics, Edited by Maki K. Habib

    Toshio Tsuji, Taro Shibanoki, Keisuke Shima（ 担当： 共著）

    IGI Global  2014年  （ ISBN:9781466673878 ）

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    担当ページ：Chapter 3. EMG-based control of a multi-joint robot for operating a glovebox, pp. 36-52   記述言語：英語

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MISC

  • Development of Myoelectric Robotic/Prosthetic Hands with Cybernetic Control at the Biological Systems Engineering Laboratory Hiroshima University 招待

    Toshio Tsuji, Taro Shibanoki, Go Nakamura, Akira Furui

    Journal of Robotics and Mechatronics   31 ( 1 )   27 - 34   2019年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）  

    DOI： 10.20965/jrm.2019.p0027

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  • バーチャルリアリティを利用した相互学習型筋電義手トレーニングシステム

    渡橋史典, 芝軒太郎, 栗田雄一, 島谷康司, 長谷川正哉, 大塚彰, 中村豪, 中村豪, 本田雄一郎, 陳隆明, 辻敏夫

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2014   ROMBUNNO.3P2‐G01   2014年5月

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    記述言語：日本語  

    J-GLOBAL

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  • 3A1-T05 OpenRTMを利用した環境制御装置「バイオリモート」のモジュール化(RTミドルウェアとオープンシステム)

    中村 豪, 本田 雄一郎, 芝軒 太郎, 陳 隆明, 辻 敏夫

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2014   "3A1 - T05(1)"-"3A1-T05(4)"   2014年5月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会  

    In this paper, we aim to develop a custom-made environment control system (ECS) in order to support daily living for physically handicapped persons. We modularized the ECS "Bio-remote" developed at Hiroshima University based on OpenRTM. The modularity enhanced flexibility and expandability of Bio-remote, and it made possible to operate by combining multiple input signals. In addition, we performed a trial test with an upper limb amputee in a room which was build to evaluate Bio-remote. We confirmed the operation of the prototype system and the advantage of the modularity that the system function can be easily modified and added.

    CiNii Article

    CiNii Books

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  • 2B2-4 把持力増大機構を有する5指駆動型筋電義手(OS10:生体モデリングとロボットシステム)

    島 圭介, 高木 健, 芝軒 太郎, 辻 敏夫, 小俣 透, 大塚 彰, 陳 隆明

    インテリジェントシステム・シンポジウム講演論文集   2011 ( 21 )   273 - 276   2011年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会  

    This paper proposes a five-fingered EMG-prosthetic hand, which enables a quick motion and a secure grasp. In order to realize the natural feeling of control similar to that of human movements, the control system includes the impedance model of human forearms, and utilizes the muscle contraction level extracted from the user's EMG signals. To verify the effectiveness of the developed prosthetic hand, the control experiments of quick motion and secure grasp using EMG signals performed with a subject.

    CiNii Article

    CiNii Books

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  • 5指駆動型筋電義手と筋シナジーモデルに基づく制御法

    辻敏夫, 芝軒太郎, 島圭介, 高木健, 大塚彰, 陳隆明

    日本義肢装具学会誌   26 ( 2 )   91-96   2010年4月

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    記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）  

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講演・口頭発表等

  • 違和感フィードバックを内包した3Dプリンタブル筋電義手

    水本 祥宇, 芝軒 太郎

    第34回バイオフロンティア講演会  2023年12月17日 

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    開催年月日： 2023年12月16日 - 2023年12月17日

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  • 耳介付近への触覚刺激が歩行に与える影響

    中森 馨士, 芝軒 太郎

    ライフサポート学会 第３２回フロンティア講演会  2023年3月13日 

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    開催年月日： 2023年3月13日 - 2023年3月14日

    記述言語：アブハズ語  

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  • パーソナルモビリティビークルのハブモータによる走行改善

    田賀大資, 渡辺桂吾, 永井伊作, 芝軒太郎

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)  2022年 

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    開催年月日： 2022年

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  • 階段昇降可能なパワーアシスト3輪キャリーカートの走行性能改善

    石井暢, 永井伊作, 渡辺桂吾, 芝軒太郎

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)  2022年 

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    開催年月日： 2022年

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  • 2自由度チルト機構を有するオスプレイ型ドローンの設計と製作

    板倉徹, 渡辺桂吾, 永井伊作, 芝軒太郎

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)  2022年 

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    開催年月日： 2022年

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  • 2自由度可変チルトロータを2つ用いた完全駆動型UAVに関する研究

    吉脇直輝, 渡辺桂吾, 芝軒太郎, 永井伊作

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)  2022年 

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    開催年月日： 2022年

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  • 1P2-K05 バーチャルリアリティを利用した5指駆動型筋電義手のためのトレーニングシステム

    江藤 慎太郎, 辻 敏夫, 渡橋 史典, 早志 英朗, 中村 豪, 芝軒 太郎, 高木 健, 栗田 雄一, 本田 雄一郎, 陳 隆明

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集  2015年  一般社団法人 日本機械学会

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    開催年月日： 2015年

    記述言語：日本語  

    This paper proposes a training system for controlling the five-finger EMG-prosthetic hand that enables not only fast finger motions but also a strong grasping force. The proposed system is developed based on the control method equivalent to the five-finger prosthetic hand, and conducts three types of training: muscle contraction, muscle cooperation, and grip force training. In the contraction training and the cooperation training, the control ability of muscle force and the reproducibility of EMG patterns can be trained, respectively. Appropriate gripping force according to the hardness of an object can also be trained via the grip force training using a virtual prosthetic hand. The validity of the proposed system is demonstrated in the five-day experiments conducted for three subjects.

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  • 3A1-T05 OpenRTMを利用した環境制御装置「バイオリモート」のモジュール化(RTミドルウェアとオープンシステム)

    中村 豪, 本田 雄一郎, 芝軒 太郎, 陳 隆明, 辻 敏夫

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集  2014年5月24日  一般社団法人日本機械学会

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    開催年月日： 2014年5月24日

    記述言語：日本語  

    In this paper, we aim to develop a custom-made environment control system (ECS) in order to support daily living for physically handicapped persons. We modularized the ECS "Bio-remote" developed at Hiroshima University based on OpenRTM. The modularity enhanced flexibility and expandability of Bio-remote, and it made possible to operate by combining multiple input signals. In addition, we performed a trial test with an upper limb amputee in a room which was build to evaluate Bio-remote. We confirmed the operation of the prototype system and the advantage of the modularity that the system function can be easily modified and added.

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  • 2B2-4 把持力増大機構を有する5指駆動型筋電義手(OS10:生体モデリングとロボットシステム)

    島 圭介, 高木 健, 芝軒 太郎, 辻 敏夫, 小俣 透, 大塚 彰, 陳 隆明

    インテリジェントシステム・シンポジウム講演論文集  2011年9月1日  一般社団法人日本機械学会

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    開催年月日： 2011年9月1日

    記述言語：日本語  

    This paper proposes a five-fingered EMG-prosthetic hand, which enables a quick motion and a secure grasp. In order to realize the natural feeling of control similar to that of human movements, the control system includes the impedance model of human forearms, and utilizes the muscle contraction level extracted from the user's EMG signals. To verify the effectiveness of the developed prosthetic hand, the control experiments of quick motion and secure grasp using EMG signals performed with a subject.

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  • 動作指示が可能な筋協調制御訓練システム

    鳥井保秀, 芝軒太郎, 中村豪, 陳隆明, 辻敏夫

    第29回ライフサポート学会フロンティア講演会  2020年3月12日 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 作業モデルを内包した3Dプリンタブル筋電義手

    神 弘輔, 芝軒 太郎

    第28回ライフサポート学会フロンティア講演会  2019年3月15日 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 誤認識を利用した代用発声システム

    菅野 亮太, 芝軒 太郎, 中村 豪, 陳 隆明, 辻 敏夫

    第17回公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会（SI2016）  2016年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • クラス偏KL情報量を利用した相互学習型筋電義手訓練システム

    富澤 太, 芝軒 太郎, 陳 隆明, 辻 敏夫

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016  2016年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 耳介への刺激が身体動揺に与える影響

    渡邊 聖和, 芝軒 太郎, 島谷 康司

    LIFE 2016（第32回ライフサポート学会大会，第16回日本生活支援工学会大会，日本機械学会福祉工学シンポジウム2016）  2016年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 新生児General Movements評価支援システムの精度検証

    木下 直樹, 川嶋 克明, 尾倉 侑也, 早志 英朗, 曽 智, 芝軒 太郎, 森 裕紀, 島谷 康司, 栗田 雄一, 辻 敏夫

    日本発達神経科学学会第5回学術集会  2016年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • バーチャルリアリティを利用した5指駆動型筋電義手のためのトレーニングシステム

    江藤慎太郎, 渡橋史典, 早志英朗, 中村豪, 芝軒太郎, 高木健, 栗田雄一, 本田雄一郎, 陳隆明, 辻敏夫

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015  2015年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Development of a Virtual Training System for Myoelectric Prostheses

    Go Nakamura, Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Yuichi Kurita, Yuichiro Honda, Takaaki Chin, Toshio Tsuji

    Asian Prosthetic and Orthotic Scientific Meeting 2014 in conjunction with The Second Meeting of the International Society for Restorative Neurology (APOSM2014 & ISRN)  2014年11月30日 

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    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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  • マーカーレス運動解析システムに基づく新生児運動の経時的変化

    芝軒 太郎, 島谷 康司, 島 圭介, 辻 敏夫

    日本発達神経科学会第3回大会  2014年 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • バーチャルリアリティを利用した相互学習型筋電義手トレーニングシステム

    渡橋史典, 芝軒太郎, 栗田雄一, 島谷康司, 長谷川正哉, 大塚彰, 中村豪, 本田雄一郎, 陳隆明, 辻敏夫

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014  2014年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • OpenRTMを利用した環境制御装置「バイオリモート」のモジュール化

    中村豪, 本田雄一郎, 芝軒太郎, 陳隆明, 辻敏夫

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014  2014年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • てんかん発作診断支援のための乳幼児モニタリングシステム

    尾倉 侑也, 中島 翔太, 右田 涼, 早志 英朗, 曽 智, 芝軒 太郎, 島谷 康司, 竹内 章人, 中村 信, 奥村 彰久, 栗田 雄一, 辻 敏夫

    平成26年度日本人間工学会中国・四国支部,関西支部合同大会  2014年 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 新生児の自発運動評価を目的としたGeneral Movements診断支援システム

    中島 翔太, 右田 涼, 早志 英朗, 曽 智, 芝軒 太郎, 島 圭介, 島谷 康司, 中塚 幹也, 竹内 章人, 中村 信, 栗田 雄一, 辻 敏夫

    日本発達神経科学会第3回大会  2014年 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 動画像解析に基づく乳幼児行動マーカーレスモニタリングシステム

    右田 涼, 島谷 康司, 曽 智, 芝軒 太郎, 栗田 雄一, 島 圭介, 辻 敏夫

    日本発達神経科学会第3回大会  2014年 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • General Movements評価のためのマーカレス新生児運動モニタリングシステム

    第46回日本人間工学会中国・四国支部大会  2013年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 筋音図を利用した多自由度義手の制御

    第3回全国電動義手研究会  2012年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 未学習クラス推定ニューラルネットによる筋電義手制御

    第45回日本人間工学会中国・四国支部大会  2012年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 音声信号を利用した環境制御装置Bio-Remoteの操作方式

    第45回日本人間工学会中国・四国支部大会  2012年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 動画像解析に基づく乳幼児行動マーカーレスモニタリングシステム

    第13回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会  2012年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 把持力増大機構を有する5 指駆動型筋電義手

    第21回インテリジェント・システム・シンポジウム  2011年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 非定常リズム信号を生成可能なCPGシナジーモデルの提案と指タップ運動機能評価への応用

    第12回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会  2011年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 筋電義手操作のためのバーチャルトレーニングシステムの提案と仮想Box and Block Testの実現

    第20回計測自動制御学会中国支部学術講演会  2011年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 次元圧縮型確率ニューラルネットを用いたブレイン・マシン・インタフェース

    日本人間工学会中国・四国支部九州・沖縄支部合同開催支部大会  2011年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Otto Bock筋電義手操作を目的としたバーチャルトレーニングシステム

    日本人間工学会中国・四国支部九州・沖縄支部合同開催支部大会  2011年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 判別成分分析に基づく新しい次元圧縮型リカレント確率ニューラルネット

    第12回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会  2011年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 偏KL情報量に基づく動作選定法～ヒトとシステムが相互に学習可能な訓練システムの実現を目指して～

    第2回全国電動義手研究会  2011年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 筋電義手操作を目的としたバーチャルトレーニングシステムの提案

    第2回全国電動義手研究会  2011年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 加速度信号を用いたバイオミュージックシステム

    第19回計測自動制御学会中国支部学術講演会  2010年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 頚椎損傷患者のための箔状圧電センサを利用したマスク型インタフェース

    日本人間工学会第43回中国・四国支部大会  2010年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 5指駆動型筋電義手と筋シナジーモデルに基づく新しい制御法

    第25回日本義肢装具学会学術大会  2009年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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  • 把持力増大機構を有する5指駆動型義手の筋電制御

    第3回義手を語る会  2009年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 筋電義手操作トレーニングを目的としたバーチャルハンド制御システム

    電気・情報関連学会中国支部第60回連合大会  2009年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 偏KL量に基づく電極選定法

    第3回義手を語る会  2009年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 加速度センサを用いた新しい双腕動作識別法とロボット制御への応用

    第42回日本人間工学会中国・四国支部大会  2009年 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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受賞

  • SI2016優秀講演賞

    2016年   計測自動制御学会  

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  • 計測自動制御学会論文賞

    2014年  

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  • 日本人間工学会中国四国支部優秀論文賞

    2012年   日本人間工学会中国・四国支部  

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  • 第21回インテリジェント・システム・シンポジウムプレゼンテーション賞

    2011年   日本機械学会  

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共同研究・競争的資金等の研究

  • マイクロモータを用いた触覚情報伝達インタフェース

    2023年04月 - 2024年03月

    公益財団法人立石科学技術振興財団  公益財団法人立石科学技術振興財団 2023年度研究助成(A) 

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  • 痛みを感じる義手：振動刺激に基づく違和感フィードバックと人間らしい制御の試み

    研究課題/領域番号：20K20212  2020年04月 - 2023年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究  若手研究

    芝軒 太郎

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    配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）

    本年度は，筋電義手における触覚フィードバックについて，まず振動刺激に基づく違和感フィードバックモデルのプロトタイプを提案するとともに，健常者を対象とした感性評価を行った．提案システムは，本研究課題で開発中の3Dプリンタブル筋電義手の指先に感圧センサを装着し，把持対象物との接触を検知した後，センサ値に応じたフィードバックを振動子を用いて実現する．実験では，人が行う操作と感覚フィードバックのタイミングのずれによる違和感に着目し，振動刺激の遅延による感じ方の評価を行った．結果より遅延時間が約0.4 [s] 付近まで違和感が上昇し，その後徐々に低下することが明らかになった．また，振動刺激を付与した際の身体への影響評価として，足踏み時の身体動揺を両耳介付近の定常振動刺激により低減できることを明らかにした [The 2022 International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB2022)]．
    さらに，これら得られた知見を元に，生物の身体動作と内部状態を動画像処理により1台のビデオカメラのみで評価可能なモニタリングシステムを開発した．提案システムでは得られた動画像に対し，背景差分処理により重心軌跡，色情報抽出により心拍情報を同時に取得でき，抽出した運動情報と内部状態から計測対象の日常的な行動と異なる行動を検知可能である．実験では音刺激を付与し，刺激前後の行動の変化を検知できる可能性を示した．その他，生体信号制御インタフェースの衝突回避モデルに基づく協調制御法等を開発した．

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  • 双腕協調タスクモデルに基づく5指駆動型筋電電動義手の提案と義手処方支援

    研究課題/領域番号：17K12723  2017年04月 - 2021年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    芝軒 太郎

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    配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）

    本年度は，双腕で行う作業のモデル化を進め，各腕の姿勢情報から推定した作業状態に応じた制御を行うことで，安定した動作が可能な新たな3Dプリンタブル筋電義手を開発した [The 2020 IEEE 2nd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech 2020)]．実験では，提案義手を用いて実際に義肢と健常肢とを協調させた作業を行い，蓋を開けるなど，両腕を使った作業を安定して実行できることを示した．また，日常生活において筋電義手をより安定して制御可能とするために，双腕作業を考慮した新たなトレーニングシステムおよびトレーニングにおける動作の指示法について検討を行った．提案システムではVR環境下に構築したVirtual Hand（VH）を切断肢では筋電位，健常肢では各指の姿勢情報に基づいて制御可能である．提案システムは訓練の難易度を調整可能であり，訓練者の能力に応じたステージの提示や指示を行うことで訓練者の能力を効率的に向上できる [LifeTech 2020，第29回ライフサポート学会フロンティア講演会]．
    さらに，使用者の生体信号制御能力を評価して訓練に用いる試みはさまざまな生体信号インタフェースに応用できることを発見し，動作イメージ制御型ブレイン・コンピューター・インタフェースおよび音声で操作可能な環境制御装置に展開した．実験では，短時間の訓練で動作イメージを精度良く制御できること [LifeTech2020]，また，使用者の発話能力に合わせた追加学習／訓練により，不明瞭な発話であっても安定した識別が実現できることを明らかにした [SICE Annual Conference 2019 (SICE 2019)]．

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  • 筋シナジーモデルに基づく5指駆動型電動義手制御法の提案と筋電義手処方支援

    研究課題/領域番号：26462242  2014年04月 - 2017年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    陳 隆明, 本田 雄一郎, 大塚 彰, 中村 豪, 黒坂 昌弘, 芝軒 太郎, 辻 敏夫, 秋末 敏宏

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    配分額：4940000円 （ 直接経費：3800000円 、 間接経費：1140000円 ）

    本研究では，複雑な5指動作を再現可能な筋電義手（以下，5指義手）と筋電制御方法およびバーチャルリアリティ技術を応用したトレーニングシステムを開発した．そして，最終的に3Dプリンタとマイクロコンピュータを用いた新たな5指駆動型筋電義手を試作し，多くの動作を再現可能な筋電義手を実現した．本研究では，人間の複雑な5指の動作は複数の基本動作（筋シナジー）の組み合わせによって表現できるという考えに基づく動作識別法を導入することによって，複雑な5指動作の識別を可能にした．また，開発したトレーニングシステムでは，バーチャル環境下で仮想物体を把持・解放などの訓練を行うことが可能である．

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  • 誤認識を利用した音声操作型環境制御装置：Bio-remoteの提案と障害者支援

    研究課題/領域番号：26330226  2014年04月 - 2017年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    芝軒 太郎, 辻 敏夫, 陳 隆明, 大塚 彰

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    配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）

    本研究では，誤認識に基づく音声操作型環境制御装置：Bio-Remoteを開発するとともに，行動の予測モデルに基づく操作支援を実現した．そして，肢体不自由者の自立生活を支援するためにBio-Remoteシステムを応用したロボットマニピュレータ制御および衝突回避機能を有する移動型ロボットについて検討を行った．

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  • 共創型人間‐機械インタフェースの提案と筋電義手処方支援システムの開発

    研究課題/領域番号：11J00522  2011年 - 2012年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    芝軒 太郎

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    配分額：1300000円 （ 直接経費：1300000円 ）

    本年度は,筋電義手制御のための電極・動作選定法および筋電義手をはじめとするさまざまな機器の制御法について検討を行った.まず,偏KL情報量に基づく筋電位計測のための適切な電極貼付位置選定法を提案した.偏KL情報量はあらかじめ貼付した電極のうち,ある電極を除去した際の情報量の偏りを表しており,各電極が動作の識別に必要か否かを判別できる.偏KL情報量に従って識別に不要な電極を逐次削除することで,適切な電極を選定可能である.提案法では,筋電位の学習・識別に確率ニューラルネットを用いており,KL情報量最小化に基づく学習則を導入することで,ニューラルネットの学習と各電極が識別に与える影響度を同時に評価可能である.実験では。上肢切断者を含む全9名を対象に筋電位信号識別実験を行い,あらかじめ貼付した多数の電極から識別に必要な少数の電極を選定できること,選定電極のみを用いて精度良い動作識別が可能であることを示した[IEEE Transactions on Biomedical Engineering].次に,偏KL情報量を識別対象動作の選定に応用し,被験者が随意的に再現可能な動作(識別可能動作)を選定する方法を提案した.また,電極選定法と提案する動作選定法を組合せることで適切な電極と動作を同時に選定可能とした.実験では,あらかじめ被験者に手首・指に関連する動作を多数実施させ,提案法を用いて識別可能動作のみを選定できることを示すとともに,電極と動作の同時選定を行い,適切な電極と動作を偏KL情報量という統一的な枠組みによって一挙に獲得できることを示した.[計測自動制御学会論文集,IEEE/CME International Conference on ComPlex Medical Engineering (CME2012)].
    また,予期しない未学習動作を識別可能なニューラルネットを提案し,誤動作を防止した筋電義手制御を実現した.さらに,音声信号や圧電信号などの生体信号を制御入力とした新たなPC・家電機器制御インタフェースを開発した[計測自動制御学会論文集,日本人間工学会中国四国支部大会].
    一方,多数の乳幼児の行動をマーカーレスに計測し,画像処理によって行動を抽出・モデル化することで,健常児と車門家が指摘するハイリスク児との行動の違いを明らかにした[SI2012].

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担当授業科目

  • メカトロニクスシステム学演習 （2023年度） 通年  - その他

  • メカトロニクスシステム学特別演習 （2023年度） 通年  - その他

  • ロボットビジョン （2023年度） 第２学期  - 金3～4

  • ロボティクス・知能システム工学演習 1 （2023年度） 前期  - その他

  • ロボティクス・知能システム工学演習 2 （2023年度） 後期  - その他

  • 偏微分方程式 （2023年度） １・２学期  - 水3～4

  • 機械システム工学演習１ （2023年度） 前期  - その他

  • 機械システム工学演習２ （2023年度） 後期  - その他

  • 特別研究 （2023年度） その他  - その他

  • 生体信号処理特論 （2023年度） 後期  - 火3～4

  • 生体信号処理特論 （2023年度） 後期  - 火3～4

  • 生体情報システム特論 （2023年度） 後期  - その他

  • 生体情報システム特論 （2023年度） 後期  - その他

  • 画像センシング （2023年度） 第２学期  - 金3～4

  • 重積分 （2023年度） 第１学期  - 水3～4

  • 重積分 （2023年度） 第１学期  - 水3～4

  • 電子回路 （2023年度） 第２学期  - 月1～2,木3～4

  • 電子回路 （2023年度） 第２学期  - 月1～2,木3～4

  • システム工学で何ができるか （2022年度） 前期

  • メカトロニクスシステム学演習 （2022年度） 通年  - その他

  • 偏微分方程式 （2022年度） １・２学期  - 水3～4

  • 工学基礎実験実習 （2022年度） １・２学期  - 水5～8

  • 機械システム工学概論 （2022年度） 前期  - 金1,金2

  • 機械システム工学演習１ （2022年度） 前期  - その他

  • 機械システム工学演習２ （2022年度） 後期  - その他

  • 生体信号処理特論 （2022年度） 後期  - 火3～4

  • 生体情報システム特論 （2022年度） 後期  - その他

  • 重積分 （2022年度） 第１学期  - 水3～4

  • 重積分 （2022年度） 第１学期  - 水3～4

  • 電子回路 （2022年度） 第２学期  - 月1～2,木3～4

  • 電子回路 （2022年度） １・２学期  - 月7～8

  • 電子回路 （2022年度） 第２学期  - 月1～2,木3～4

  • 電子回路 （2022年度） 第２学期  - 月1～2,木3～4

  • メカトロニクスシステム学演習 （2021年度） 通年  - その他

  • 工学基礎実験実習 （2021年度） 前期  - 水5～8

  • 機械システム工学概論 （2021年度） 前期  - 金1～2

  • 機械システム工学演習１ （2021年度） 前期  - その他

  • 機械システム工学演習２ （2021年度） 後期  - その他

  • 生体信号処理特論 （2021年度） 後期  - 火3～4

  • 生体情報システム特論 （2021年度） 後期  - その他

  • 電子回路 （2021年度） 第２学期  - 月1,月2,木3,木4

  • 電子回路 （2021年度） 第２学期  - 月1,月2,木3,木4

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