A control of electrohydrautic digital servo actuator used for a powered orthosis for paralyzed lower limbs is discussed. This powered orthosis is designed to enable a locomotor handicapped person to restore gait. A digital servo actuator and its controller have been developed to suit the specifications of this powered orthosis. The advantages are as follows: 1)easier interfacing with host computer, 2)capability of changing its dynamic characteristics by an external command, 3)higher reliability by incorporated mechanical feedback mechanism. It is explained in this paper how much the dynamic behaviors of the digital servo actuator can be improved by a software program for control of the actuator and by a choice of a set of proper parameters.

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This paper describes a powered orthosis for lower limbs which restores the gait of locomotion disabled persons such as paraplegics, and its clinical experiments. It supports the patient's weight, has four electrohydraulic digital actuators to motorize hip and knee joints, as well as sensors to detect joint angles, plantar contacts. Each joint angle is controlled by microcomputer in such a way that an appropriated gait pattern is restored for a stable powered level walk. This second prototype of the powered orthosis has been designed and developed to test on patients to see the effectiveness of the powered orthosis. For the control of this orthosis, the gait pattern is generated by a 16-bit master microcomputer using the preprogrammed pattern which is synthesized with 20 parameters; Gsix 8-bit slave microcomputers measure and control joint angles. Further a desktop microcomputer is used for the change of parameters as well as for the dialog with the master computer. The orthosis weighs only 19.5kg, and hydraulic power unit 68kg. Clinical experiments of this prototype have been carried out on two paraplegics. A powered walk of 6.0 sec/step was realized for the first time and then 4.5 sec/step for about 10 meters.

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We developed a leg extender exoskeleton that extends the leg length by 40 cm. We also propose a linearity index to evaluate the feeling of operating the exoskeleton. We developed an evaluation method for the foot positioning accuracy of the leg extender exoskeleton. This method uses three types of target marker trajectories to consider various walking situations.  We performed an actual experiment with four types of link configurations. The foot positioning accuracy was measured and evaluated according to the linearity index of each exoskeleton. The results showed that an exoskeleton with good linearity provides better foot positioning accuracy.

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1979年に初めてヒトに対して応用されてから,天然サンゴの

は骨補填材として臨床応用されてきた.天然サンゴ(ハマサンゴ)は,海綿骨に類似した構造を有し,埋植後の初期機械的特性が類似しているという理由から選ばれた.サンゴは炭酸カルシウムの結晶の一種であるAragoniteで構成されており,多孔性であることが特徴である.in vitroやin vivoの実験によってサンゴの生体適合性,骨伝導性および生体吸収性がこれまでに明らかにされた.サンゴは成長因子の適切なキャリアとして機能し,細胞の付着,成長,拡散および分化を可能にするため,天然サンゴは優れた骨補填剤であると報告されている.本稿では,環境破壊問題によって存続の懸念がある天然サンゴの代替品として人工養殖されたサンゴの一種であるMontipora digitataの由来骨補填材に関連する研究をレビューする.

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本講演では, 高齢者や障害者の3自由度肩運動(屈曲伸展, 内外転, 内外旋)を補助する型ロボットを提案する, 提案する型ロボット装着者の筋電信号を基に制御される。

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脊髄損傷者の歩行を支援することを目的に動力付

型機器を試作し，その動作確認を行った．この装置は，外側系構造のフレームにアクチュエータを取り付けて股・膝関節を動力化し，プログラマブルロジックコントローラを用いた制御により，歩行機能の回復を図るというものである．本体寸法は，日本人の人体寸法データに基づき設定し，フレームの長さと幅の調整が可能である．また，X・O脚の程度に応じて，内外側方向への下肢関節軸角度も調整できる．アクチュエータは，減速比1:101の減速装置と，ブラシレスDCモータで構成され，最大トルク90.9 Nmを発生する．歩行時の制御方式は，骨盤帯に取り付けられたモーションセンサの角度信号をトリガとして，モータを駆動させる仕組みとなっている．健常者による予備的な装着適合性調査によれば，下肢に沿わせるようにフレームを配置することができ，各調整機能の有効性が確認された．また，プロトタイプの動作確認の結果，無負荷状態において，基本的な動作を正常に実行できることを確認した後，標準体型の健常者が装着して，椅子からの立ち上がり，歩行，座り動作の各モードを実行できることを確認した．さらに，杖に組み込まれた操作スイッチにより遠隔操作が可能となり，操作性の向上を図ることができた．

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我々は体力の衰えた高齢者や軽度障害者等の日常生活での動作補助を行うため, 型ロボットの研究を進めている。本稿では, 体力弱者のため, 型ロボットにより前腕運動を補助する方法を提案する。提案手法では, 主に表面筋電信号 (EMG) を基に人間の前腕運動を型ロボットにより自動的に補助する。型ロボットの高度なリアルタイム制御を実現するため, ファジィ・ニューロ制御を用いている。提案手法の有効性は実験により確認した。

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本講演では, 高齢者や障害者のリハビリテーションや日常生活での動作支援を行うため, 前腕部の運動を補助する型ロボットを提案する, 提案する型ロボットはロボット装着者の筋電信号を基に制御される。

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近年，“Powered exoskeleton”と呼ばれる動力付

型機器（以下，）が実用化され，脊髄損傷者の歩行再建に有用となる可能性が示されている.しかしながら，安全性の観点からについて調べた研究報告は数少ない．我々は安全なの設計と運用に資するための基礎的知見を得ることを目的に，を用いたリハビリテーションの現状を調べ，そのリスクを分析した．まず文献調査の結果によれば，の有害事象報告には皮膚トラブルや機器の不具合の件数が多かった．転倒の件数は多くはなかったが，これは介助者の支援行動の有用性を示唆するものであった．次にリハビリテーション施設における2種類のを用いた歩行訓練を観察した結果，理学療法士2名の接触介助と近接監視がを装着した対麻痺患者の転倒を防止し，安全性の確保は介助者の支援行動に依存していることを裏付けた．一方，介助を担う理学療法士の不安定な歩行や心理的・身体的負担を示唆する行動特性が見られ，機器の適合性・使用性等の問題もあった．最後にリスクアセスメントの結果からは，複数の重要危険源に対する工学的保護方策の適用はリスク低減に寄与するが，転倒等の危険源に関しては使用者に依存する残留リスク方策と組み合わせなければ，リスク回避が困難であることが示された．の設計と運用にあたっては，装着者・介助者の使用を前提に，工学的手段と人的支援との包括的なリスク低減方策が必要と考えられた．

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本論文は，装着型パワーアシスト機構の開発を目的とする．対象部位は腰部であり持ち上げ動作の補助を行い，腰部椎間板の損傷を防ぐものである．そのため装置は小型·軽量かつ，十分な出力が得られるものでなければならない．ここでは，そのために装置の構造について議論を行う．具体的には内骨格式と式を比較·検討を行う．また，式のものを設計·製作を行い，その特性を議論する．同時に簡単な制御実験を行う，式の有効性について議論を行う．

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動力付

型機器は，脊髄損傷者の歩行自立を促進し，運動機能の回復に寄与するとされている．しかし，は使用者の下肢にフィットしないことにより，皮膚トラブルを引き起こすことがある．この問題に対処するため，調整可能なのプロトタイプを開発した．本研究では，アクチュエータと制御システムを搭載したプロトタイプを用いて，歩行および立ち座り動作が正常に行われるかどうかを検証した結果について報告する．

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介護作業においては人を安全性にかつ快適に支援できるように、適切な把持力で介護者を把持することが最も重要である。この高い把持力精度を実現するには、接触圧分布や滑り感覚等の指先の接触によって得られる感覚が大変重要になる。そこで、本研究では型把持支援システムにおいて、指先感覚などを利用しながら高い力精度を実現可能な構造を提案する。この構造では、把持対象に指は直接接しており、装着者の指と把持物体に常に一定の割合で支援力を配分することで、安定して高い力精度実現できていることを、実験により確認し、評価を行う。

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我々は人間肩運動補助用型ロボットシステムの研究開発を進めている。固定の運動回転中心機構の型ロボットを用いて人間の肩関節の運動補助を行う場合, 構造的に被験者の肩運動と型ロボットの補助動作の回転中心にズレが生じる。このズレは, 被験者に不快感を与えるだけでなく, 運動の妨げになる可能性がある。そこで, 本稿では回転中心のずれを緩和することで, より快適な運動補助を実現する肩運動回転中心移動機構を提案する。

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A leg extender exoskeleton is very useful when doing work involving tall shelves, looking around for security, etc. Therefore, we developed an exoskeleton with an active ankle joint. Its weight is approximately 12kg and it extends the leg length by 40 cm. It provides good mobility, and a well-trained person can run with it.

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黒〜茶系色素であるメラニンは，地球上の生物に極めてありふれた存在である。髪の毛や鱗・皮膚など，我々脊椎動物の体色形成に関わるほか，植物や原生動物でも黒色色素の合成が観察される。また，本総説で説明する昆虫について見てみると，アリやクロアゲハ・カブトムシなどの色からも明らかなように，メラニンの合成は特に珍しいものではない。しかし，種々の生物がつくるメラニンは，一見すると同じ物体であるかの様に見えつつも，個々の生物に特有の合成経路・合成酵素が存在する。つまり，進化の過程に於いてそれぞれの生き物が独自にメラニン合成能を発達・進化させてきたと考えられる。この総説では昆虫のメラニン合成系について論ずるが，特に我々が直接目にする「昆虫の体そのもの」である内の酵素群について説明する。ドーパやドーパミンなどのフェノール性基質の酸化反応を触媒する含銅酵素を中心に，それらの基質合成系などにも触れる。また，ヒトなどとの違いについて説明するとともに，その進化学的な意義について議論したい。

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油滴を界面活性剤の水溶液に滴下すると、油滴界面に界面活性剤の濃度差ができ油滴内部にマランゴニ対流が発生する。このマランゴニ対流によって、油滴が水溶液内を自走する現象が知られている。溶液中に滴下された油滴は、一般にランダムな方向にランダムな速度で自走するが、これを制御しようとする試みはこれまで見られなかった。我々は、油滴に

フレームを装着することで、特定の方向と速度で自走させる手法を提案した。本稿では、油滴の自走原理と、流体の物理シミュレーション、フレームを用いた方向制御について紹介する。

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Robots that have intimate contacts with people such as communication robots and care assistant robots are used widely in recent years. Appearances of such robots are important to encourage use of the robots and to extract desirable reaction from people. Also, each demand for such robots contains minor differences and each robot for the demand is designed one by one. However, designing robot spends long time and each demand would be changing every day. For these reasons, designing robots needs much more speed and capability of realizing desired appearance. In this paper, for automatic robot designing with arbitrary shape and functions by a computer, a uniform method to simplify robot designing by 3D printed inner structure is proposed. Robot designing is converted into optimization problem of allocating components by proposed method and becomes suitable for a computer to deal with. Desired shape is also maintained while needed functions are equipped by this method. Effects of proposed method is confirmed through shape comparison experiment.

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