JP5467268B2 - Involuntary movement suppression system, movement recognition apparatus, and movement recognition apparatus program - Google Patents

Involuntary movement suppression system, movement recognition apparatus, and movement recognition apparatus program Download PDF

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本発明は、不随意運動抑制システム、運動認識装置及び運動認識装置用プログラムに係り、更に詳しくは、振戦患者が随意運動を行う際に混在する不随意運動を抑制し、振戦患者に随意運動のみを行わせる運動支援を可能にする不随意運動抑制システム、運動認識装置及び運動認識装置用プログラムに関する。   The present invention relates to an involuntary movement suppression system, a motion recognition device, and a program for a motion recognition device, and more specifically, suppresses involuntary motion that is mixed when a tremor patient performs voluntary exercise, and voluntarily supports a tremor patient. The present invention relates to an involuntary movement suppression system, a movement recognition apparatus, and a program for the movement recognition apparatus that enable movement support that allows only movement.

自分の意思に反して手足が振動する振戦と呼ばれる神経疾患がある。当該振戦の一種として、ある動作を行う際やある姿勢を保とうとした場合に周期的に手足などが震える本態性振戦がある。本態性振戦の患者は、生活に必要な様々な器具を持つ手が震えることで、例えば、筆記しにくい、容器に入った飲料を飲みにくい、食事しにくい等の問題を招来する。このような振戦を抑制するには、β遮断薬などの薬の服用や脳深部刺激法(DBS)があるが、副作用をもたらすなど、身体への影響が問題となる。   There is a neurological disorder called tremor in which the limbs vibrate against their will. As one type of tremor, there is an essential tremor in which a limb or the like periodically shakes when performing a certain motion or trying to maintain a certain posture. A patient with essential tremor causes problems such as difficulty in writing, difficulty in drinking a beverage in a container, and difficulty in eating, because hands holding various instruments necessary for daily life shake. In order to suppress such tremors, there are drugs such as β-blockers and deep brain stimulation (DBS). However, the effects on the body such as side effects are problematic.

ところで、特許文献1には、身体の手作業の動作を補助する上肢動作補助装置が開示されている。この上肢動作補助装置は、使用者の上肢に装着される装具が設けられた自由端部を有し、装具に加えられた使用者の力情報に基づいて自由端部の軌道制御を行って、上肢の動作を補助するものである。ここで、当該装置においては、使用者の手の震えなどによって発生する本人の意思と関係ない力ベクトルを検出しないように、力情報が数Hz程度の低周波数の周期で変化している場合、前記自由端部の軌道制御を行わないようになっている。   By the way, Patent Literature 1 discloses an upper limb motion assisting device that assists the manual motion of the body. This upper limb movement assist device has a free end provided with a brace to be worn on the user's upper limb, performs trajectory control of the free end based on the user's force information applied to the brace, It assists the movement of the upper limbs. Here, in the device, when the force information is changing at a low frequency cycle of about several Hz so as not to detect a force vector that is not related to the intention of the person generated by the shaking of the user's hand, The trajectory control of the free end is not performed.

特開平11−253504号公報JP-A-11-253504

しかしながら、前記特許文献1の装置にあっては、本態性振戦患者の上肢の動作を補助することができない。すなわち、本態性振戦患者は、前述したように、自分が意図する動作すなわち随意運動を行おうとした際に、自分の意思とは関係のない体の震えすなわち不随意運動が生じる。このため、特許文献1の装置では、不随意運動による力の周期的な変化を検出した時点で、前記自由端部の動作制御が停止してしまい、随意運動の補助ができず、随意運動を行う際に不随意運動が混在する本態性振戦患者に対して、適切な運動支援を行うことができない。このため、従来では、振戦患者に対して、不随意運動の影響を抑制して随意運動を行わせるための装具や機械的システムは存在しない。   However, the device of Patent Document 1 cannot assist the movement of the upper limb of the essential tremor patient. That is, as described above, when an essential tremor patient tries to perform a motion intended by himself / herself, that is, voluntary movement, a tremor of the body unrelated to his / her own intention, that is, involuntary movement occurs. For this reason, in the apparatus of Patent Document 1, when the periodic change in force due to involuntary movement is detected, the motion control of the free end is stopped, and the voluntary movement cannot be supported. Appropriate exercise support cannot be performed for patients with essential tremor in which involuntary movements are mixed. For this reason, conventionally, there is no appliance or mechanical system for causing tremor patients to perform voluntary movements while suppressing the influence of involuntary movements.

ところで、本発明者らは、鋭意、実験研究を行った結果、振戦患者の筋電位に周期性があることに着目し、当該筋電位に基づき、不随意運動のみと、不随意運動が混在した随意運動とを自動的に識別する信号処理アルゴリズムを創出した。ここでは、振戦患者の筋電位の周期性を利用し、随意運動を自動的に認識するために、筋電位を短時間フーリエ変換で信号処理することで、周波数毎のスペクトルの解析を行った。すなわち、振戦患者に、所定時間、随意運動を行ってもらい、当該随意運動中となる動作時と、その前後となる随意運動を行っていない非動作時における筋電位を所定時間毎に取得し、各筋電位に対し、短時間フーリエ変換での信号処理を行った。この際、窓関数として矩形窓を用い、窓時間を5〜200(msec)、周波数を1〜300(Hz)の各範囲内で変化させ、各窓時間及び各周波数のときのスペクトルを求めた。その結果、窓時間が長いときは(例えば、200(msec))、前記動作時と非動作時のスペクトルに大きな変化があり、特に、当該変化は、ある周波数(例えば、90Hz)で顕著であることを知見した。ところが、当該窓時間では、どの周波数でも、随意運動の開始時においてのスペクトルは微量であり、大きな反応が見られるまで時間遅れが生じる。そこで、窓時間が短いときには(例えば、20(msec))、前記動作時と非動作時のスペクトルの変化が小さいものの、随意運動の開始時に注目すると、僅かな時間遅れでスペクトルが変化することを知見した。従って、振戦患者から得られた筋電位に対して、短時間フーリエ変換で信号処理する際に、患者固有となる異なる前述の2種類の窓時間を用いることで、振戦患者の随意運動を正確且つ遅れなく認識可能になることを知見した。本発明者らの実験によれば、当該アルゴリズムでは、振戦患者における随意動作の識別率が約90%となり、高い有用性をもたらす結果となった。   By the way, as a result of earnestly conducting experimental research, the present inventors pay attention to the fact that the myoelectric potential of tremor patients has periodicity, and based on the myoelectric potential, only involuntary movement and involuntary movement are mixed. We created a signal processing algorithm that automatically identifies the voluntary movement. Here, in order to automatically recognize voluntary movements using the periodicity of myoelectric potential of tremor patients, spectrum analysis was performed for each frequency by performing signal processing of myoelectric potential with short-time Fourier transform. . That is, the tremor patient performs voluntary exercise for a predetermined time, and acquires the myoelectric potential during the voluntary exercise and the non-operating time when the voluntary exercise before and after the voluntary exercise is performed every predetermined time. Each myoelectric potential was subjected to signal processing by short-time Fourier transform. At this time, a rectangular window was used as the window function, the window time was changed within each range of 5 to 200 (msec) and the frequency was within 1 to 300 (Hz), and the spectrum at each window time and each frequency was obtained. . As a result, when the window time is long (for example, 200 (msec)), there is a large change in the spectrum during operation and non-operation, and the change is particularly remarkable at a certain frequency (for example, 90 Hz). I found out. However, at this window time, the spectrum at the start of voluntary movement is very small at any frequency, and a time delay occurs until a large reaction is seen. Therefore, when the window time is short (for example, 20 (msec)), although the change in the spectrum during the operation and the non-operation is small, the spectrum changes with a slight time delay when attention is paid at the start of voluntary movement. I found out. Therefore, when the myoelectric potential obtained from the tremor patient is signal-processed by a short-time Fourier transform, the voluntary movement of the tremor patient can be achieved by using the above-mentioned two different window times that are specific to the patient. It was found that recognition was possible accurately and without delay. According to the experiments of the present inventors, the algorithm has a discriminating rate of voluntary movements in tremor patients of about 90%, resulting in high usability.

本発明は、以上の課題及び知見に基づいて案出されたものであり、その目的は、振戦患者が随意運動を行っているか否かを正確且つ遅れなく自動判断することができ、振戦患者が随意運動を行う際に混在する不随意運動を抑制し、振戦患者に随意運動のみを行わせることに寄与できる不随意運動抑制システム、運動認識装置及び運動認識装置用プログラムを提供することにある。   The present invention has been devised on the basis of the above problems and knowledge, and its purpose is to automatically and accurately determine whether or not a tremor patient is performing voluntary exercise, To provide an involuntary movement suppression system, a movement recognition apparatus, and a program for the movement recognition apparatus that can suppress involuntary movement mixed when the patient performs voluntary movement and contribute to causing the tremor patient to perform only voluntary movement. It is in.

(1)前記目的を達成するため、本発明は、使用者の関節付近に装着され、当該関節による体部位の運動を支援可能に動作する装具と、当該装具による動作を制御する制御装置とを備え、前記装具の動作により、前記使用者が意図しない不随意運動を抑制する不随意運動抑制システムであって、
前記装具は、前記体部位の運動方向のみに動作可能なアームと、当該アームを動作させるアクチュエータと、前記体部位の動作を行う筋肉部分の皮膚表面に装着され、前記筋肉部分の筋電位を所定時間単位で取得する筋電位センサとを備え、
前記アームは、前記アクチュエータが駆動すると、前記使用者が意図する随意運動の方向のみに前記体部位を動作させる一方、前記アクチュエータが停止すると、前記体部位の運動を規制可能に固定され、
前記制御装置は、前記随意運動の有無を判断するためのデータが記憶されたデータベースと、前記データに基づき、前記筋電位センサからの筋電位の検出時における随意運動の有無を推定する運動推定手段と、当該運動推定手段による推定に応じて前記アクチュエータに動作指令を行う指令手段とを備え、
前記指令手段では、前記運動推定手段により前記随意運動が行われていると推定されると、前記アクチュエータを駆動させる一方、前記運動推定手段により前記随意運動が行われていないと推定されると、前記アクチュエータを停止する、という構成を採っている。
(1) In order to achieve the above object, the present invention includes an appliance that is mounted near a user's joint and operates to support the movement of a body part by the joint, and a control device that controls the operation of the appliance. An involuntary movement suppression system that suppresses involuntary movement that is not intended by the user by the operation of the appliance,
The brace is mounted on the skin surface of a muscle part that operates the body part, an arm that can be operated only in the direction of movement of the body part, an actuator that operates the arm, and the muscle potential of the muscle part is predetermined. With a myoelectric potential sensor acquired in units of time,
When the actuator is driven, the arm moves the body part only in the direction of voluntary movement intended by the user, while when the actuator stops, the arm is fixed so as to be able to regulate the movement of the body part,
The control device includes a database in which data for determining the presence or absence of the voluntary movement is stored, and movement estimation means for estimating the presence or absence of the voluntary movement when detecting a myoelectric potential from the myoelectric potential sensor based on the data And command means for giving an operation command to the actuator according to the estimation by the motion estimation means,
In the command means, when it is estimated that the voluntary movement is performed by the movement estimation means, while driving the actuator, it is estimated that the voluntary movement is not performed by the movement estimation means, The actuator is stopped.

(2)また、前記運動推定手段では、前記筋電位センサにより筋電位が取得される毎に、当該筋電位に対し、予め設定された窓関数、窓時間及び周波数を用いた時系列信号の周波数領域への変換による信号処理を行うことによってスペクトルを算出し、当該スペクトルの値により前記随意運動の有無を推定する、という構成を採ることが好ましい。   (2) Further, in the motion estimation means, each time a myoelectric potential is acquired by the myoelectric potential sensor, a frequency of a time-series signal using a preset window function, window time, and frequency for the myoelectric potential. It is preferable to adopt a configuration in which a spectrum is calculated by performing signal processing by conversion into a region, and the presence or absence of the voluntary movement is estimated from the value of the spectrum.

(3)ここで、前記運動推定手段では、前記窓時間及び周波数の組み合わせとして、随意運動時とそうでない時の区別を行うための第1の組み合わせと、随意運動の開始時を認識するための第2の組み合わせとが設定され、これら第1及び第2の組み合わせそれぞれについて前記スペクトルを算出し、これら各スペクトルの値により前記随意運動の有無を推定する、という構成を採用することが好ましい。   (3) Here, the motion estimation means recognizes, as the combination of the window time and the frequency, the first combination for discriminating between the voluntary motion and the time when it is not, and the start time of the voluntary motion. It is preferable to adopt a configuration in which a second combination is set, the spectrum is calculated for each of the first and second combinations, and the presence or absence of the voluntary movement is estimated based on the value of each spectrum.

(4)また、前記データは、前記第1及び第2の組み合わせでの前記信号処理による各スペクトルの値と、前記アームの動作時のトルクとの対応関係であり、
前記運動推定手段では、前記データに基づき、逐次得られた筋電位毎に、前記使用者の随意運動に基づく動作時のトルクの大きさが推定され、
前記指令手段では、前記運動推定手段で推定されたトルクで前記アームが動作するように前記アクチュエータに対して駆動指令する、という構成を採ることが好ましい。
(4) Further, the data is a correspondence relationship between a value of each spectrum by the signal processing in the first and second combinations and a torque at the time of operation of the arm,
In the motion estimation means, for each myoelectric potential obtained sequentially based on the data, the magnitude of torque during operation based on the user's voluntary motion is estimated,
The command means preferably employs a configuration in which a drive command is given to the actuator so that the arm operates with the torque estimated by the motion estimation means.

(5)更に、前記制御装置は、前記使用者が体部位を動作させることで前記データを作成するデータ作成手段を更に備え、
前記データ作成手段では、前記筋電位センサで所定時間毎に取得した筋電位に対し、窓時間及び周波数の複数の組み合わせについて、窓関数が予め設定された前記信号処理によってスペクトルを算出し、得られたスペクトルから、前記体部位の動作中のスペクトル変化が最も長時間現れる窓時間と周波数の第1の組み合わせと、前記体部位の動作中のスペクトル変化が最も早い時間に現れる窓時間と周波数の第2の組み合わせとを決定し、測定した筋電位に対し前記第1及び第2の組み合わせで前記信号処理を行った結果得られたスペクトルの値と、随意動作の有無との対応関係を前記データとし、
前記運動推定手段では、前記第1及び第2の組み合わせそれぞれについて前記スペクトルを算出し、これら各スペクトルの値により前記随意運動の有無を推定する、という構成を採用することもできる。
(5) Furthermore, the control device further includes data creation means for creating the data by the user operating the body part,
In the data creation means, a spectrum is calculated by the signal processing in which a window function is set in advance for a plurality of combinations of window time and frequency with respect to the myoelectric potential acquired every predetermined time by the myoelectric potential sensor. The first combination of the window time and the frequency at which the spectrum change during the operation of the body part appears for the longest time, and the window time and the frequency at which the spectrum change during the operation of the body part appears at the earliest time 2 is determined, and the correspondence between the spectrum value obtained as a result of performing the signal processing with the first and second combinations on the measured myoelectric potential and the presence / absence of a voluntary action is defined as the data. ,
The motion estimation means may employ a configuration in which the spectrum is calculated for each of the first and second combinations, and the presence / absence of the voluntary motion is estimated based on the value of each spectrum.

(6)また、本発明は、使用者の体部位の動作時に得られた筋電位から、前記動作が前記使用者の意図する随意運動か否かを推定する運動認識装置であって、
前記随意運動の有無を判断するためのデータが記憶されたデータベースと、前記データに基づき、前記筋電位の検出時における随意運動の有無を推定する運動推定手段とを備え、
前記運動推定手段では、前記筋電位に対し、予め設定された窓関数、窓時間及び周波数を用いた時系列信号の周波数領域への変換による信号処理を行うことによってスペクトルを算出し、当該スペクトルの値により前記随意運動の有無を推定する、という構成を採っている。
(6) Further, the present invention is a motion recognition device that estimates whether or not the motion is a voluntary motion intended by the user from a myoelectric potential obtained during the motion of the user's body part,
A database in which data for determining the presence or absence of the voluntary movement is stored; and a movement estimation means for estimating the presence or absence of the voluntary movement when detecting the myoelectric potential based on the data;
The motion estimation means calculates a spectrum by performing signal processing on the myoelectric potential by converting a time-series signal into a frequency domain using a preset window function, window time, and frequency, The configuration is such that the presence or absence of the voluntary movement is estimated based on the value.

(7)更に、本発明は、使用者の体部位の動作時に得られた筋電位から、前記動作が前記使用者の意図する随意運動か否かを推定する運動認識装置に適用されるプログラムであって、
前記筋電位に対し、予め設定された窓関数、窓時間及び周波数を用いた時系列信号の周波数領域への変換による信号処理を行うことによってスペクトルを算出し、当該スペクトルの値により前記随意運動の有無を推定する手順を前記運動認識装置に実行させる、という構成を採っている。
(7) Furthermore, the present invention is a program applied to a motion recognition device that estimates whether or not the motion is a voluntary motion intended by the user from a myoelectric potential obtained during the motion of the user's body part. There,
A spectrum is calculated by performing signal processing on the myoelectric potential by converting a time-series signal into a frequency domain using a preset window function, window time, and frequency, and the value of the spectrum is used to calculate the voluntary movement. The structure which makes the said motion recognition apparatus perform the procedure which estimates the presence or absence is taken.

本発明によれば、振戦患者や脳性麻痺患者が随意運動を行っているか否かを正確且つ遅れなく自動判断することができ、振戦患者等が随意運動を行う際に混在する不随意運動を抑制し、振戦患者等に対して随意運動のみを行わせる運動支援が可能になる。   According to the present invention, it is possible to automatically and accurately determine whether or not a tremor patient or a cerebral palsy patient is performing voluntary movement, and involuntary movement mixed when a tremor patient or the like performs voluntary movement. This makes it possible to support exercise that causes tremor patients and the like to perform only voluntary exercise.

特に、前記(2)〜(5)の構成によれば、患者固有となる長短2種類の窓時間を用い、振戦患者等の筋電位に対して時系列信号の周波数領域への変換による信号処理を行うことで、振戦患者等の随意運動を正確且つ遅れなく認識することができる。   In particular, according to the configurations of (2) to (5) above, a signal obtained by converting a time-series signal into a frequency domain with respect to myoelectric potentials of a tremor patient or the like using two types of window times that are patient-specific. By performing the process, voluntary movements such as tremor patients can be recognized accurately and without delay.

本実施形態に係るや不随意運動抑制システムの概略構成図。The schematic block diagram of the involuntary movement suppression system which concerns on this embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本実施形態に係る不随意運動抑制システムとしての振戦抑制システムの概略構成図が示されている。この図において、前記振戦抑制システム10は、振戦患者である使用者Hが行う運動のうち、意図しない不随意運動を抑制するシステムである。この振戦抑制システム10は、使用者Hの関節付近に装着されて当該関節による体部位の運動を支援可能に動作する装具11と、装具11による動作を制御する制御装置12とを備えている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a tremor suppression system as an involuntary movement suppression system according to the present embodiment. In this figure, the tremor suppression system 10 is a system that suppresses unintentional involuntary movements among movements performed by a user H who is a tremor patient. The tremor suppression system 10 includes a brace 11 that is mounted near the joint of the user H and operates to support the movement of the body part by the joint, and a control device 12 that controls the movement of the brace 11. .

前記装具11は、使用者Hの腕部に装着されるようになっており、肘関節の屈曲動作を支援するようになっている。この装具11は、使用者Hの肘関節の屈曲動作方向のみに動作可能なアーム14と、アーム14を動作させるアクチュエータとしてのモータ15と、前記屈曲動作を行うための上腕筋の皮膚表面に装着され、上腕筋の筋電位を取得するための筋電位センサ17とを備えている。   The brace 11 is adapted to be worn on the arm portion of the user H, and supports the bending motion of the elbow joint. The brace 11 is attached to the skin surface of the upper arm muscle for performing the bending operation, the arm 14 that can be operated only in the bending operation direction of the elbow joint of the user H, the motor 15 as an actuator that operates the arm 14. And a myoelectric potential sensor 17 for acquiring myoelectric potential of the upper arm muscle.

前記アーム14は、使用者Hの上腕部の外側に沿って配置される上腕側アーム19と、使用者Hの前腕部の外側に沿って配置される前腕側アーム20と、これら上腕側アーム19と前腕側アーム20を相対回転可能に連結する連結部22と、上腕側アーム19の先端(上端)側に取り付けられ、使用者Hの上腕部に固定可能な上腕側装着部24と、前腕側アーム20の先端側に取り付けられ、使用者Hの手首に固定可能な前腕側装着部25とを備えている。   The arm 14 includes an upper arm side arm 19 disposed along the outer side of the upper arm portion of the user H, a forearm side arm 20 disposed along the outer side of the forearm portion of the user H, and the upper arm side arm 19. And a forearm side arm 20, a connecting part 22 for connecting the upper arm side arm 20 in a relatively rotatable manner, an upper arm side mounting part 24 attached to the tip (upper end) side of the upper arm side arm 19 and fixed to the upper arm part of the user H, A forearm side mounting portion 25 that is attached to the distal end side of the arm 20 and can be fixed to the wrist of the user H is provided.

前記連結部22は、使用者Hがアーム14を装着したときに、使用者Hの肘関節の付近の外側に配置されるようになっている。また、連結部22には、上腕側アーム19に対する前腕側アーム20の回転動作範囲を規制するストッパ(図示省略)が設けられており、当該ストッパにより、使用者Hの前記屈曲動作の範囲内のみで前腕側アーム20が回転動作可能となる。   The connecting portion 22 is arranged outside the vicinity of the elbow joint of the user H when the user H wears the arm 14. Further, the connecting portion 22 is provided with a stopper (not shown) that restricts the rotational operation range of the forearm arm 20 with respect to the upper arm side arm 19, and only by the stopper within the range of the bending operation of the user H. Thus, the forearm arm 20 can rotate.

前記上腕側装着部24は、上腕部の周囲を内側に挟み込み可能な平面視ほぼコ字状(図示省略)に形成されており、上腕部が挟み込まれる内側部分の幅は、装着する使用者Hの上腕部の太さに合わせて調整可能となっている。この上腕側装着部24は、図示しない面ファスナー等で上腕部の所定位置に脱落不能に固定される。   The upper arm side mounting portion 24 is formed in a substantially U shape (not shown) in plan view so that the periphery of the upper arm portion can be sandwiched inside, and the width of the inner portion where the upper arm portion is sandwiched is determined by the user H who wears it. It can be adjusted according to the thickness of the upper arm. The upper arm side mounting portion 24 is fixed to a predetermined position of the upper arm portion with a hook-and-loop fastener (not shown) so as not to fall off.

前記前腕側装着部25は、上腕側装着部24と実質的に同様の構成となっており、図示しない面ファスナー等で手首の所定位置に固定される。   The forearm side mounting portion 25 has substantially the same configuration as the upper arm side mounting portion 24 and is fixed to a predetermined position of the wrist with a hook-and-loop fastener (not shown).

前記モータ15は、連結部22に設けられており、モータ15の駆動時には、上腕側アーム19に対する前腕側アーム20の回転動作が行われる。その一方、モータ15の停止時には、上腕側アーム19に対する前腕側アーム20の回転動作がロックされ、アーム15が装着された状態の使用者Hは、前腕側アーム20のロックによって、前腕部を自由に動作できなくなる。なお、装具11による動作支援を行う前における後述のデータ取得時においては、モータ15が停止状態とされるが、使用者Hの前腕部の動作に合わせて、前腕側アーム19がフリーで回転動作可能になっている。   The motor 15 is provided in the connecting portion 22, and when the motor 15 is driven, the forearm arm 20 rotates with respect to the upper arm 19. On the other hand, when the motor 15 is stopped, the rotation operation of the forearm arm 20 with respect to the upper arm 19 is locked, and the user H with the arm 15 attached can freely move the forearm by locking the forearm arm 20. Can not work. In addition, at the time of data acquisition, which will be described later, before the operation support by the brace 11 is performed, the motor 15 is stopped, but the forearm arm 19 rotates freely according to the operation of the forearm portion of the user H. It is possible.

ここでは、図示しない入力手段での入力により、装具11による運動支援を行うための支援モードと、当該支援前にデータを取得するためのデータ取得モードとの何れかが選択され、当該選択に基づいて、前腕側アーム20の回転動作の態様が決定される。すなわち、前記支援モードが選択されると、制御装置12によってモータ15の駆動が制御され、モータ15の駆動時には、上腕側アーム19に対して前腕側アーム20が回転動作する一方、モータ15の停止時には、前腕側アーム20の回転動作がロックされる。一方で、前記データ取得モードが選択されると、モータ15は停止するが、前腕側アーム20の回転動作を自由に行うことができる。なお、本実施形態では、モータ15により、上腕側アーム19に対する前腕側アーム20の回転動作を行うようになっているが、同様の作用を奏する限りにおいて、当該モータ15の代わりに、シリンダ等、他のアクチュエータを適用することもできる。   Here, either an assist mode for performing exercise support by the brace 11 or a data acquisition mode for acquiring data before the support is selected by input from an input unit (not shown), and based on the selection. Thus, the mode of rotation of the forearm arm 20 is determined. That is, when the support mode is selected, the drive of the motor 15 is controlled by the control device 12, and when the motor 15 is driven, the forearm arm 20 rotates relative to the upper arm 19 while the motor 15 is stopped. Sometimes, the rotation of the forearm arm 20 is locked. On the other hand, when the data acquisition mode is selected, the motor 15 stops, but the forearm arm 20 can be freely rotated. In the present embodiment, the motor 15 rotates the forearm arm 20 with respect to the upper arm 19 by the motor 15. However, as long as the same action is achieved, instead of the motor 15, a cylinder, etc. Other actuators can also be applied.

前記筋電位センサ17は、使用者Hが肘関節を屈曲動作する際に用いる上腕筋のある皮膚表面の前後2箇所、すなわち、前記屈曲動作時の主働筋、拮抗筋の関係となる上腕二頭筋、上腕三頭筋がそれぞれある皮膚表面に1個ずつ取り付けられる。これら筋電位センサ17では、所定時間毎(本実施形態では、1msec毎)に筋電信号すなわち筋電位が取得され、当該筋電信号が逐次、制御装置12に伝送される。   The myoelectric potential sensor 17 has two upper and lower arm relations between the front and back of the skin surface where the brachial muscle is used, which is used when the user H flexes the elbow joint, that is, the main muscle and the antagonistic muscle during the flexing motion. One muscle and one triceps are attached to the skin surface. In these myoelectric potential sensors 17, myoelectric signals, that is, myoelectric potentials are acquired every predetermined time (in this embodiment, every 1 msec), and the myoelectric signals are sequentially transmitted to the control device 12.

前記制御装置12は、CPU等の演算処理装置及びメモリやハードディスク等の記憶装置等からなるコンピュータによって構成され、当該コンピュータを以下の各手段として機能させるためのプログラムがインストールされている。   The control device 12 is configured by a computer including an arithmetic processing device such as a CPU and a storage device such as a memory and a hard disk, and a program for causing the computer to function as the following units is installed.

この制御装置12は、筋電位の状態毎に、使用者Hが意図する随意運動の有無を判断するためのデータを作成するデータ作成手段27と、当該データを記憶するデータベース28と、データベース28に記憶されたデータに基づき、筋電位センサ17からの筋電位の検出時に随意運動を行っているか否かを推定する運動推定手段29と、運動推定手段29による推定に応じてモータ15に動作指令を行う指令手段30とを備えている。   The control device 12 includes, for each myoelectric state, data creating means 27 for creating data for determining the presence or absence of voluntary movement intended by the user H, a database 28 for storing the data, and a database 28. Based on the stored data, a motion estimation means 29 for estimating whether or not a voluntary movement is performed when detecting a myoelectric potential from the myoelectric potential sensor 17, and an operation command to the motor 15 according to the estimation by the motion estimation means 29. Command means 30 to perform.

前記データ作成手段27では、前記データ取得モードが選択されたときに、随意運動の有無を判断するための使用者固有のデータが以下の手順で作成される。   In the data creation means 27, when the data acquisition mode is selected, user-specific data for determining the presence or absence of voluntary exercise is created in the following procedure.

先ず、使用者Hが装具11を装着し、データ取得モードを選択し、使用者Hの前腕部の動作を自由に行えるように、前腕側アーム20がフリーで回転動作できる状態にする。そして、使用者Hが肘関節の屈曲動作を何回か行う。このとき、当該屈曲動作の前後で、使用者H若しくは付添者が、図示しないスイッチを押す等により、随意運動となる前記屈曲動作の開始時間、終了時間が特定される。そして、この間の所定時間毎に、筋電位センサ17により使用者Hの筋電位が測定される。   First, the user H wears the brace 11 and selects the data acquisition mode, so that the forearm arm 20 can be freely rotated so that the user H can freely operate the forearm. Then, the user H performs the elbow joint bending motion several times. At this time, before and after the bending operation, the user H or an attendant presses a switch (not shown) to specify the start time and the end time of the bending operation that is an arbitrary movement. Then, the myoelectric potential of the user H is measured by the myoelectric potential sensor 17 at predetermined time intervals.

そこで、データ作成手段27では、各時間における筋電位の測定値について、時系列信号に対する周波数領域の変換手法の一つである短時間フーリエ変換(以下、「STFT」と称する。)による信号処理が行われ、以下のようにデータが求められる。ここでのSTFTは、筋電位に窓関数を時間的にずらしながら掛け、フーリエ変換することで、複素数となるスペクトルを求めるものであり、STFTを用いる際には、適切な窓関数、窓時間、周波数を決定する必要がある。窓関数としては、動作中の筋電信号の周期的な減少量の少ない矩形窓が用いられる。一方、窓時間と周波数については、窓時間が、例えば5〜200(msec)、周波数が例えば1〜300(Hz)の範囲内にある窓時間と周波数の組み合わせを複数種類用意し、各組み合わせそれぞれについて、所定時間毎に測定された筋電位について、STFTによる演算処理が行われ、スペクトルが算出される。そして、得られたスペクトルから、屈曲動作中のスペクトル変化が最も長時間現れる窓時間と周波数の組み合わせ(以下、「第1の組み合わせ」と称する)が決定される。更に、得られたスペクトルから、屈曲動作中のスペクトル変化が最も早い時間に現れる窓時間と周波数の組み合わせ(以下、「第2の組み合わせ」と称する)が決定される。ここで、第1の組み合わせは、随意運動時とそうでない時の区別を行うために有用となり、第2の組み合わせは、随意運動の開始時を認識するために有用となる。   Therefore, the data creation means 27 performs signal processing by means of short-time Fourier transform (hereinafter referred to as “STFT”), which is one of frequency domain conversion methods for time series signals, with respect to the measured value of the myoelectric potential at each time. The data is obtained as follows. The STFT here is to obtain a spectrum that is a complex number by multiplying the myoelectric potential while shifting the window function in time and Fourier transform, and when using the STFT, an appropriate window function, window time, It is necessary to determine the frequency. As the window function, a rectangular window with a small amount of periodic reduction of the myoelectric signal during operation is used. On the other hand, for the window time and frequency, a plurality of combinations of window time and frequency having a window time in the range of, for example, 5 to 200 (msec) and a frequency in the range of, for example, 1 to 300 (Hz) are prepared. For the myoelectric potential measured every predetermined time, the calculation process by the STFT is performed, and the spectrum is calculated. Then, from the obtained spectrum, a combination of a window time and a frequency (hereinafter referred to as “first combination”) in which the spectrum change during the bending operation appears for the longest time is determined. Further, a combination of window time and frequency (hereinafter referred to as “second combination”) in which the spectrum change during the bending operation appears at the earliest time is determined from the obtained spectrum. Here, the first combination is useful for distinguishing between voluntary movements and other times, and the second combination is useful for recognizing the start of voluntary movements.

そして、測定した筋電位に対し第1の組み合わせでSTFTを行った結果得られた各時間のスペクトルが随意動作中であることを対応させる。同様に、第2の組み合わせについても、随意動作中であることを対応させる。これらの情報から、ニューラルネットワークなどの学習機械を用いた学習により、第1及び第2の組み合わせでのSTFTによる各スペクトルの値と随意動作の有無との対応関係がデータとして求められ、データベース28に記憶される。   And it corresponds that the spectrum of each time obtained as a result of performing STFT with the 1st combination with respect to the measured myoelectric potential is in operation arbitrarily. Similarly, the second combination is also associated with a voluntary operation. From this information, by using a learning machine such as a neural network, the correspondence between each spectrum value by the STFT in the first and second combinations and the presence / absence of an optional action is obtained as data, and stored in the database 28. Remembered.

前記運動推定手段29では、前記使用モードが選択されたときに、使用者Hの筋電位が測定される度に、以下の手順で、随意運動の有無が判断される。   When the use mode is selected, the motion estimation unit 29 determines the presence or absence of voluntary exercise by the following procedure every time the myoelectric potential of the user H is measured.

すなわち、取得された筋電位に対して、前記データ作成手段27と同様に、窓関数を矩形窓としたSTFTによる演算処理が行われる。この際、データ作成手段27で求めた第1及び第2の組み合わせについて、それぞれSTFTが行われ、第1及び第2の組み合わせ時におけるスペクトルが求められる。そして、データベース28に記憶されたデータに基づき、このときに、使用者Hが随意運動を行っているか否かが推定される。   In other words, similarly to the data creation means 27, the acquired myoelectric potential is subjected to arithmetic processing by an STFT having a window function as a rectangular window. At this time, STFT is performed for the first and second combinations obtained by the data creating means 27, and the spectrum at the time of the first and second combinations is obtained. Based on the data stored in the database 28, it is estimated at this time whether or not the user H is performing voluntary exercise.

前記指令手段30では、運動推定手段29により、使用者Hが随意運動を行っていると推定された場合、モータ15に対して駆動指令をする一方、使用者Hが随意運動を行っていないと推定された場合、モータ15に対して停止指令をする。   In the command unit 30, when the motion estimation unit 29 estimates that the user H is performing voluntary exercise, the command unit 30 issues a drive command to the motor 15, while the user H does not perform voluntary exercise. If estimated, a stop command is issued to the motor 15.

以上の構成により、使用者Hが随意運動を行おうとしたときは、モータ15が駆動し、上腕側アーム19に対して前腕側アーム20が回転動作し、この前腕側アーム20の回転動作によって、使用者Hの随意運動の意思に合致した形で、使用者Hの肘関節の屈曲動作がなされる。この際、随意運動に混在する不随意運動は、アーム14の動作に反映されずにアーム14によって規制されることになり、使用者Hは、アーム14による動作支援によって、結果的に随意運動のみを行えることになる。一方、使用者Hが随意運動を行わないときは、モータ15が停止し、前腕側アーム20の回転動作がロックされ、使用者Hは、肘関節の屈曲動作を自由にできなくなり、随意運動に伴わない不随意運動が規制される。   With the above configuration, when the user H tries to perform voluntary exercise, the motor 15 is driven, the forearm arm 20 rotates relative to the upper arm 19, and the forearm arm 20 rotates, The elbow joint of the user H is bent in a form that matches the intention of the user H to voluntary movement. At this time, the involuntary movement mixed in the voluntary movement is not reflected in the movement of the arm 14 but is regulated by the arm 14. As a result, the user H can support only the voluntary movement by the movement support by the arm 14. Will be able to. On the other hand, when the user H does not perform voluntary exercise, the motor 15 stops and the rotation operation of the forearm arm 20 is locked, and the user H cannot freely flex the elbow joint. Involuntary movements that are not accompanied are regulated.

従って、このような実施形態によれば、本態性振戦患者が随意運動を行おうとしたときに混在する不随意運動の影響を低減し、随意運動のみの運動支援を正確且つ遅れなく行うことができるという効果を得る。   Therefore, according to such an embodiment, it is possible to reduce the influence of involuntary movement mixed when a patient with essential tremor performs voluntary movement, and to perform exercise support only for voluntary movement accurately and without delay. The effect that you can do it.

なお、本発明に係る振戦抑制システム10は、本態性振戦患者の運動支援に限らず、他の振戦患者への運動支援も可能であり、更には、脳性麻痺などの不随意運動が混在する随意運動を支援する不随意運動抑制システムとして利用することも可能である。   In addition, the tremor suppression system 10 according to the present invention is not limited to exercise support for essential tremor patients, and can also support exercise for other tremor patients. Furthermore, involuntary exercise such as cerebral palsy is possible. It can also be used as an involuntary movement suppression system that supports mixed voluntary movements.

また、前記実施形態では、装具11を腕部に取り付け、腕部の運動支援を行うことを目的としているが、本発明はこれに限らず、脚部等の他の体部位に取り付け、当該体部位の運動支援として、振戦抑制システム10を適用することもできる。要するに、振戦抑制システム10では、関節によって動作する種々の体部位の運動支援が可能となる。   In the above-described embodiment, the orthosis 11 is attached to the arm and the exercise of the arm is supported. However, the present invention is not limited to this, and the body 11 is attached to another body part such as a leg. The tremor suppression system 10 can also be applied as exercise support for a part. In short, the tremor suppression system 10 can support exercise of various body parts that are operated by joints.

前記データ作成手段27及び運動推定手段29では、取得した筋電位に対して短時間フーリエ変換による信号処理を行っているが、本発明では、ウェーブレット変換等の他の時系列信号に対する周波数領域の変換手法を用いてもよく、この場合も、前記実施形態と同様の効果が得られる。   In the data creation means 27 and the motion estimation means 29, signal processing by short-time Fourier transform is performed on the acquired myoelectric potential. However, in the present invention, frequency domain conversion for other time series signals such as wavelet transform is performed. A technique may be used, and in this case, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.

更に、前記実施形態では、装具11による動作支援を行う使用前に、データ作成手段27で使用者Hのデータを作成したが、データ作成手段27を用いずに、第1及び第2の組み合わせでのスペクトルの値と随意動作の有無との対応関係のデータを予めデータベース28に記憶しておいてもよい。この場合は、前記第1及び第2の組み合わせが特定され、若しくは、当該組み合わせを複数種類用意して使用者Hの状態に応じて選択されることになる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the data of the user H is created by the data creation means 27 before using the operation support by the appliance 11, but the first and second combinations are used without using the data creation means 27. Data of the correspondence between the spectrum value and the presence / absence of an optional action may be stored in the database 28 in advance. In this case, the first and second combinations are specified, or a plurality of combinations are prepared and selected according to the state of the user H.

また、一度、データ作成手段27でデータを作成した場合、同一の使用者Hが、次に振戦抑制システム10を使用するときには、前記データ取得モードによるデータの作成を省略することができる。   In addition, once the data is created by the data creation means 27, when the same user H uses the tremor suppression system 10 next time, creation of data in the data acquisition mode can be omitted.

更に、データ作成手段27においては、連結部22にトルクセンサを設け、或いは、データ取得モードの際に、予めトルクが設定された種々の異なる動作を使用者Hが模擬することで、トルクを考慮した前記データを求めることができる。すなわち、使用者Hから得られた筋電位により、第1及び第2の組み合わせでのSTFTによる各スペクトルの値と、使用者Hの運動によるアーム14の動作時のトルクとの対応関係を学習によりデータ化することも可能である。この場合、前記運動推定手段29では、逐次得られた筋電位毎に、使用者Hの随意運動に基づく動作時のトルクの大きさが推定され、前記指令手段では、運動推定手段29で推定されたトルクでアーム14が動作するように、モータ15に対して駆動指令される。   Further, in the data creation means 27, a torque sensor is provided in the connecting portion 22, or the torque is taken into account by the user H simulating various different operations in which the torque is set in advance in the data acquisition mode. The data can be obtained. That is, from the myoelectric potential obtained from the user H, by learning the correspondence between each spectrum value by the STFT in the first and second combinations and the torque at the time of the operation of the arm 14 by the movement of the user H It can also be converted into data. In this case, the motion estimation means 29 estimates the magnitude of torque during operation based on the voluntary movement of the user H for each of the sequentially obtained myoelectric potentials, and the command means estimates the motion estimation means 29. A drive command is issued to the motor 15 so that the arm 14 operates with a high torque.

また、前記データベース28及び運動推定手段29により、若しくは、これらに加えてデータ作成手段27により、使用者Hの体部位の動作時における筋電位から、当該動作が使用者Hの意図する随意運動か否かを推定する運動認識装置として構成することもでき、前述した運動支援の他、随意運動の有無の自動判別が必要な種々の用途に適用することができる。   Whether the movement is an arbitrary movement intended by the user H from the myoelectric potential during the movement of the body part of the user H by the database 28 and the movement estimation means 29 or in addition to the data creation means 27. It can also be configured as a motion recognition device that estimates whether or not, and in addition to the motion support described above, it can be applied to various applications that require automatic determination of the presence or absence of voluntary motion.

その他、本発明における装置各部の構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。   In addition, the configuration of each part of the apparatus in the present invention is not limited to the illustrated configuration example, and various modifications are possible as long as substantially the same operation is achieved.

10 振戦抑制システム(不随意運動抑制システム)
11 装具
12 制御装置
14 アーム
15 モータ
17 筋電位センサ
27 データ作成手段
28 データベース
29 運動推定手段
30 指令手段
H 使用者
10 Tremor suppression system (involuntary movement suppression system)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Orthosis 12 Control apparatus 14 Arm 15 Motor 17 Myoelectric potential sensor 27 Data preparation means 28 Database 29 Motion estimation means 30 Command means H User

Claims (7)

使用者の関節付近に装着され、当該関節による体部位の運動を支援可能に動作する装具と、当該装具による動作を制御する制御装置とを備え、前記装具の動作により、前記使用者が意図しない不随意運動を抑制する不随意運動抑制システムであって、
前記装具は、前記体部位の運動方向のみに動作可能なアームと、当該アームを動作させるアクチュエータと、前記体部位の動作を行う筋肉部分の皮膚表面に装着され、前記筋肉部分の筋電位を所定時間単位で取得する筋電位センサとを備え、
前記アームは、前記アクチュエータが駆動すると、前記使用者が意図する随意運動の方向のみに前記体部位を動作させる一方、前記アクチュエータが停止すると、前記体部位の運動を規制可能に固定され、
前記制御装置は、前記随意運動の有無を判断するためのデータが記憶されたデータベースと、前記データに基づき、前記筋電位センサからの筋電位の検出時における随意運動の有無を推定する運動推定手段と、当該運動推定手段による推定に応じて前記アクチュエータに動作指令を行う指令手段とを備え、
前記指令手段では、前記運動推定手段により前記随意運動が行われていると推定されると、前記アクチュエータを駆動させる一方、前記運動推定手段により前記随意運動が行われていないと推定されると、前記アクチュエータを停止することを特徴とする不随意運動抑制システム。
A brace that is mounted near the user's joint and operates to support the movement of the body part by the joint, and a control device that controls the movement of the brace, and is not intended by the user due to the movement of the brace. An involuntary movement suppression system that suppresses involuntary movement,
The brace is mounted on the skin surface of a muscle part that operates the body part, an arm that can be operated only in the direction of movement of the body part, an actuator that operates the arm, and the muscle potential of the muscle part is predetermined. With a myoelectric potential sensor acquired in units of time,
When the actuator is driven, the arm moves the body part only in the direction of voluntary movement intended by the user, while when the actuator stops, the arm is fixed so as to be able to regulate the movement of the body part,
The control device includes a database in which data for determining the presence or absence of the voluntary movement is stored, and movement estimation means for estimating the presence or absence of the voluntary movement when detecting a myoelectric potential from the myoelectric potential sensor based on the data And command means for giving an operation command to the actuator according to the estimation by the motion estimation means,
In the command means, when it is estimated that the voluntary movement is performed by the movement estimation means, while driving the actuator, it is estimated that the voluntary movement is not performed by the movement estimation means, An involuntary movement suppression system, wherein the actuator is stopped.
前記運動推定手段では、前記筋電位センサにより筋電位が取得される毎に、当該筋電位に対し、予め設定された窓関数、窓時間及び周波数を用いた時系列信号の周波数領域への変換による信号処理を行うことによってスペクトルを算出し、当該スペクトルの値により前記随意運動の有無を推定することを特徴とする請求項1記載の不随意運動抑制システム。   In the motion estimation means, every time a myoelectric potential is acquired by the myoelectric potential sensor, the myoelectric potential is converted into a frequency domain of a time series signal using a preset window function, window time, and frequency. The involuntary movement suppression system according to claim 1, wherein a spectrum is calculated by performing signal processing, and the presence or absence of the voluntary movement is estimated from a value of the spectrum. 前記運動推定手段では、前記窓時間及び周波数の組み合わせとして、随意運動時とそうでない時の区別を行うための第1の組み合わせと、随意運動の開始時を認識するための第2の組み合わせとが設定され、これら第1及び第2の組み合わせそれぞれについて前記スペクトルを算出し、これら各スペクトルの値により前記随意運動の有無を推定することを特徴とする請求項2記載の不随意運動抑制システム。   In the motion estimation means, as the combination of the window time and the frequency, a first combination for distinguishing between voluntary motion and a time when it is not, and a second combination for recognizing the start time of the voluntary motion. The involuntary movement suppression system according to claim 2, wherein the spectrum is set for each of the first and second combinations, and the presence or absence of the voluntary movement is estimated based on the value of each spectrum. 前記データは、前記第1及び第2の組み合わせでの前記信号処理による各スペクトルの値と、前記アームの動作時のトルクとの対応関係であり、
前記運動推定手段では、前記データに基づき、逐次得られた筋電位毎に、前記使用者の随意運動に基づく動作時のトルクの大きさが推定され、
前記指令手段では、前記運動推定手段で推定されたトルクで前記アームが動作するように前記アクチュエータに対して駆動指令することを特徴とする請求項3記載の不随意運動抑制システム。
The data is a correspondence relationship between the value of each spectrum by the signal processing in the first and second combinations and the torque at the time of operation of the arm,
In the motion estimation means, for each myoelectric potential obtained sequentially based on the data, the magnitude of torque during operation based on the user's voluntary motion is estimated,
4. The involuntary movement suppression system according to claim 3, wherein the command means commands the actuator to drive the arm with the torque estimated by the movement estimation means.
前記制御装置は、前記使用者が体部位を動作させることで前記データを作成するデータ作成手段を更に備え、
前記データ作成手段では、前記筋電位センサで所定時間毎に取得した筋電位に対し、窓時間及び周波数の複数の組み合わせについて、窓関数が予め設定された前記信号処理によってスペクトルを算出し、得られたスペクトルから、前記体部位の動作中のスペクトル変化が最も長時間現れる窓時間と周波数の第1の組み合わせと、前記体部位の動作中のスペクトル変化が最も早い時間に現れる窓時間と周波数の第2の組み合わせとを決定し、測定した筋電位に対し前記第1及び第2の組み合わせで前記信号処理を行った結果得られたスペクトルの値と、随意動作の有無との対応関係を前記データとし、
前記運動推定手段では、前記第1及び第2の組み合わせそれぞれについて前記スペクトルを算出し、これら各スペクトルの値により前記随意運動の有無を推定することを特徴とする請求項2記載の不随意運動抑制システム。
The control device further comprises data creation means for creating the data by operating the body part by the user,
In the data creation means, a spectrum is calculated by the signal processing in which a window function is set in advance for a plurality of combinations of window time and frequency with respect to the myoelectric potential acquired every predetermined time by the myoelectric potential sensor. The first combination of the window time and the frequency at which the spectrum change during the operation of the body part appears for the longest time, and the window time and the frequency at which the spectrum change during the operation of the body part appears at the earliest time 2 is determined, and the correspondence between the spectrum value obtained as a result of performing the signal processing with the first and second combinations on the measured myoelectric potential and the presence / absence of a voluntary action is defined as the data. ,
3. The involuntary movement suppression according to claim 2, wherein the movement estimation unit calculates the spectrum for each of the first and second combinations and estimates the presence or absence of the voluntary movement based on a value of each spectrum. system.
使用者の体部位の動作時に得られた筋電位から、前記動作が前記使用者の意図する随意運動か否かを推定する運動認識装置であって、
前記随意運動の有無を判断するためのデータが記憶されたデータベースと、前記データに基づき、前記筋電位の検出時における随意運動の有無を推定する運動推定手段とを備え、
前記運動推定手段では、前記筋電位に対し、予め設定された窓関数、窓時間及び周波数を用いた時系列信号の周波数領域への変換による信号処理を行うことでスペクトルを算出し、当該スペクトルの値により前記随意運動の有無を推定することを特徴とする運動認識装置。
A motion recognition device that estimates whether or not the motion is a voluntary motion intended by the user from a myoelectric potential obtained during the motion of the user's body part,
A database in which data for determining the presence or absence of the voluntary movement is stored; and a movement estimation means for estimating the presence or absence of the voluntary movement when detecting the myoelectric potential based on the data;
The motion estimation means calculates a spectrum by performing signal processing on the myoelectric potential by converting a time-series signal into a frequency domain using a preset window function, window time, and frequency, A motion recognition device, wherein the presence or absence of the voluntary motion is estimated from a value.
使用者の体部位の動作時に得られた筋電位から、前記動作が前記使用者の意図する随意運動か否かを推定する運動認識装置に適用されるプログラムであって、
前記筋電位に対し、予め設定された窓関数、窓時間及び周波数を用いた時系列信号の周波数領域への変換による信号処理を行うことでスペクトルを算出し、当該スペクトルの値により前記随意運動の有無を推定する手順を前記運動認識装置に実行させるための運動認識装置用プログラム。
A program applied to a motion recognition device that estimates whether the motion is a voluntary motion intended by the user from a myoelectric potential obtained during the motion of a user's body part,
A spectrum is calculated by performing signal processing on the myoelectric potential by converting a time-series signal into a frequency domain using a preset window function, window time, and frequency, and the value of the spectrum is used to calculate the voluntary movement. A motion recognition device program for causing the motion recognition device to execute a procedure for estimating presence or absence.
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