「ヒューマンライクな」感覚を人工義手に付与する電子グローブ

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(Electronic glove offers ‘humanlike’ features for prosthetic hand users)

2019/9/4 アメリカ合衆国パデュー大学

Fig. 1

・ パデュー大学、ジョージア大学およびテキサス大学が共同で、人工義手に装着することで、人間の肌のような柔らかさ、温かさや外観を実現しながら圧力や温度等の情報をセンシングする電子グローブ(e-glove)技術を開発。
・ 同 e-glove は、伸縮性の薄膜フレキシブルセンサーとシリコンベースの回路チップを商用のニトリル手袋に統合したもの。特別設計したリストウォッチに接続して、センサリーデータのリアルタイム表示や、ポストデータ処理に向けたユーザーへのリモート送信ができる。
・ 義手の形に沿ってシームレスにフィットする同 e-glove のマルチモーダルなセンサーが、圧力、温度、湿度や電気生理学的な生体信号等の情報を収集。多様な肌の色合いの選択が可能で、リアリスティックな指紋や人工の爪も備え、人工義手ユーザーが多岐にわたる社会環境を快適に過ごすための手助けをする。
・ 同 e-glove の製造プロセスはコスト効果的で大量生産も可能。高コストをかけて人工義肢に音声や筋肉の制御装置を埋め込む他の新興技術とは異なり、ユーザーにとって入手が容易な選択肢を提供する。
・ 同 e-glove は、Purdue Research Foundation Office of Technology Comercizlization を通じて特許を取得。同 e-glove の実証とその設計の最適化に向け、同技術の治験の協力者と人工義肢産業の専門家を探している。
URL: https://purdue.edu/newsroom/releases/2019/Q3/electronic-glove-offers-humanlikefeatures-for-prosthetic-hand-users.html

(関連情報)
NPG Asia Materials 掲載論文(フルテキスト)
Soft-packaged sensory glove system for human-like natural interaction and control of prosthetic hands
URL: https://www.nature.com/articles/s41427-019-0143-9

<NEDO海外技術情報より>

Abstract

People with hand amputations experience strenuous daily life challenges, often leading to lifelong use of a prosthetic hand(s) and services. Modern advanced prosthetic hands must be able to provide human hand-like sensory perceptions to receive external stimuli during daily activities while simultaneously replicating a realistic appearance and physical properties to naturally integrate in social contexts; however, the practical realization of these issues are impeded by a lack of effective methodologies. Herein, we present an optimal set of materials, design layouts, and fabrication schemes to construct an easy-to-wear seamless electronic glove (e-glove) suitable for arbitrary hand shapes that provides all of the desired human hand-like features. The system configuration involves a connection to a control wristwatch unit for real-time display of sensory data measured and remote transmission to the user. The experimental and computational studies provide details regarding the underlying principles of the materials selection, mechanics design, and operational management of the entire system. The demonstration of the e-glove system in interactions with human subjects illustrates the utility, comfort, and convenience of this device.

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