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研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

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主たる研究テーマ 【 表示 ／ 非表示 】

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• 生活支援ロボットに関する研究

論文 【 表示 ／ 非表示 】

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• Robotic Arm System for Assisting Persons with Physical Disabilities to Drink Water

  Shotaro Gushi, Yuto Shimabukuro, Hiroki Higa

  proc. of ICIIBMS2024     2024年11月 [ 査読有り ]

  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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  This paper presents a robotic arm system for the purpose of assisting persons with physical disabilities to drink water. We have developed a seven-degree-of-freedom robotic arm with a thermoplastic polyurethane hand. We also implemented functions of an object detection with YOLOv5 algorithm and a user’s mouth detection based on MediaPipe machine learning platform in the proposed system. Firstly, tasks of grasping and moving each detected object (a paper cup or a plastic bottle) to the mouth of a user were conducted to evaluate the system. Secondly, tasks of grasping the plastic bottle laid down on an experimental table and letting it stand on the table were carried out. From the experimental results, it was found that the object detection and the detection of the user’s mouth were successfully performed, and that the success rates of these tasks were 80 % and more.

• 半側空間無視を中心とした注意障害に対する視覚的支援信号の効果とその計測

  石田 隆志、比嘉 広樹

  電気学会論文誌C ( 電気学会 )  144 ( 9 ) 901 - 910   2024年09月 [ 査読有り ]

  掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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  In this study, visual assist signals of unilateral spatial neglect (USN) were created from Kinsbourne's hypothesis and implemented in an inspection system. While conventional inspection is a fixed view of the patient's ability, the developed system enables measurement of a variation in the ability of USN patients with and without visual assist signals. Experimental results using the developed system showed that visual assist signals could alleviate USN and other attention-disorder behaviors but that it is necessary to select visual assist signals according to the patient's symptoms. In addition, the difference between the presence and absence of the visual assist signal made it possible to measure and visualize zone of proximal development, which had been treated conceptually. In the future, it is expected that the developed visual assist signals implemented in augmented reality (AR) devices will improve the daily activities of USN patients.

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• Modelling and performance analysis of hybrid electrical power generation system for condensate fractionation plant

  Shaon Ahmed, Mohd A. Rashid, Shamshul B. Yaakob, Hiroki Higa

  Engineering Review   44 ( 2 ) 11 - 24   2024年09月 [ 査読有り ]

  掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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  Refinery industries are mostly installed at the rural area or distant islands considering the hazardous conditions and transportation facilities. However, more often than not these islands or rural areas have no grid connections to facilitate electrification for these kinds of plants. Even if a grid extension is possible, the availability of power cannot be guaranteed in such rural areas. In any case, disruption in power continuity is not allowed for keeping every subsystem (e.g., heating, reaction subsystem) of the refinery industries under running condition. So, having a standalone, failure free and robust power generation system is a prerequisite criterion before starting up such plants in those areas. Diesel generator is the inevitable choice to meet the demand of electricity in such situation, although the cost of running a diesel generator dependent power system to support these sophisticated plants has been quite a challenge. However, with the available modern technologies, it is possible to think of a stable renewable power generation system that can ensure power availability at any time with the lowest possible operating cost. In this paper, a hybrid power generation system is modelled for a Condensate Fractionation Plant (CFP). Optimization, performance analysis and validation of the proposed model are assessed by using HOMER simulation tool.

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• Attempted movement classification of spinal cord injured patients using hybrid CNN-LSTM networks

  K. Shrestha, Md.A. Rahman, P.K. Saha, M.A. Rashid, H. Higa

  Int. J. Imaging Syst. Technol. ( Wiley )  34   2024年05月 [ 査読有り ]

  掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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  Individuals who are suffering from the most severe of motor disabilities can improve their quality of life by controlling and directing mechanical and electronic devices. As for Spinal Cord Injured (SCI) patients', attempted hand movements can be classified using electroencephalography (EEG). The research aims to develop a hybrid CNN-LSTM (Convolutional Neural Network—Long Short Term Memory) architecture for multichannel EEG sig nal classification. It is a challenging task to classify real-world multichannel EEGdata from SCI patients. The proposed research preprocessed the EEG data to improve the signal-to-noise ratio and arranged for them to extract additional information from the data. The preprocessing step includes filtering, downsampling, and artifact removal, while the postprocessing step includes time-frequency representation and spatial information encoding. A hybrid CNN-LSTM is used for feature extraction and classification. The proposed method has been implemented on a dataset consisting of 5 different classes of attempted hand movements from 10 SCI patients. The average classification accuracy of 92.36% is achieved for 5-class classification. To check the global validity of the proposed network, the BCI competition IV data is classified by the proposed method and has found 92.70% overall accuracy.

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• 上部体幹系にプリズム適応を発生させるバーチャルリアリティシステムの開発

  石田 隆志, 比嘉 広樹

  電気学会論文誌C ( 電気学会 )  143 ( 12 ) 1170 - 1179   2023年12月 [ 査読有り ]

  掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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  Conventionally, the adaptive body area for prism adaptation (PA) has been limited to the visible range of prism glasses, especially the unilateral upper limbs. In this study, we developed a virtual reality system that extends PA's adaptive body range. This system sets the visible area of the target and introduces a symbolic representation of the body position to realize a head position adaptation task. As a result, the head position adaptation task generates PA not to individual body parts but to a collection of multiple motor units, such as the upper trunk. Furthermore, experimental results in healthy subjects showed that the head position adaptation task could generate PA in the entire upper trunk and displace it to the left anteriorly. Therefore, the head position adaptation task is expected to be effective for the postural correction of USN patients with upper trunk deviated to the right posteriorly. Moreover, the developed system has potential applications in a wide range of fields, such as detecting cerebellar disorders.

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MISC（その他業績・査読無し論文等） 【 表示 ／ 非表示 】

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• ワイヤレス筋電インターフェースの開発 ～カーソルの制御～

  前上門 晴，比嘉 広樹

  令和6年度 電気学会九州支部沖縄支所講演会 ( 電気学会 )  OKI-2024-13   2024年12月

   

• VRデバイスの位置情報に関する検討 ～モーションキャプチャシステムとの比較～

  新垣 晴朗，具志 翔太朗，比嘉 広樹，大内 元

  令和6年度 電気学会九州支部沖縄支所講演会 ( 電気学会 )  OKI-2024-12   2024年12月

   

• TCP 通信を用いた筋電インタフェースの検討

  行弘 知樹, 比嘉 広樹

  令和6年度 電気学会九州支部沖縄支所講演会 ( 電気学会 )  OKI-2024-11   2024年12月

   

• 筋電信号を用いた幻肢痛治療の検討

  兼久 泰幸，比嘉 広樹

  令和6年度 電気学会九州支部沖縄支所講演会 ( 電気学会 )  OKI-2024-10   2024年12月

   

• 顔パーツインターフェースの検討

  喜舎場皓哉、比嘉広樹

  令和6年度 電気学会九州支部沖縄支所講演会 ( 電気学会 )  OKI-2024-09   2024年12月

   

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研究発表等の成果普及活動 【 表示 ／ 非表示 】

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• 音声入力による物体取得システムの製作

  畑 幸治，比嘉 広樹

  平成30年度 電気学会九州支部沖縄支所講演会論文  2018年12月  -  2018年12月   

• 脳波の特徴抽出に関する検討（第3報）

  又吉 淳二，比嘉 広樹

  平成30年度 電気学会九州支部沖縄支所講演会論文  2018年12月  -  2018年12月   

• サンシン演奏支援装置 ～弾弦部の試作～

  山城 慧音，上原 英之，比嘉 広樹

  平成30年度 電気学会九州支部沖縄支所講演会論文  2018年12月  -  2018年12月   

• 食事支援ロボットアームのモーション作成

  具志 翔太朗，上原 英之，比嘉 広樹

  平成30年度 電気学会九州支部沖縄支所講演会論文  2018年12月  -  2018年12月   

• 携帯型心電計の検討

  横山 優也，比嘉 広樹

  平成30年度 電気学会九州支部沖縄支所講演会論文  2018年12月  -  2018年12月   

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論文査読・海外派遣等、研究諸活動 【 表示 ／ 非表示 】

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• sa

  在外研究員等 

  2016年03月

  -

  2016年09月

   

• インテリジェントビジョンシステムの研究～医用機器への応用～

  在外研究員等 

  2008年05月

  -

  2009年01月

   

学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】

学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 社会貢献賞

  2011年06月22日   琉球大学工学部  

  受賞者: その他の受賞者

科研費獲得情報 【 表示 ／ 非表示 】

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• XR技術を応用したセルフトレーニングシステム構築と教育効果の検証

  基盤研究(C)

  課題番号: 24K13294

  研究期間: 2024年04月  -  2027年03月 

  代表者: 大内 元  研究分担者: 比嘉 広樹

  直接経費: 3,400,000（円）  間接経費: 1,020,000（円）  金額合計: 4,420,000（円）

  　概要を見る

  本研究ではXR（クロスリアリティ）技術を用いたシミュレーショントレーニング環境を構築し、遠隔でのセルフトレーニング、チームトレーニングが可能なオンライン教育環境におけるその有効性を検証する。より効果的なオンライントレーニング環境の開発は、withコロナ時代にまた、沖縄県のような島嶼県における離島へき地教育には必要不可欠であり、より実効性のある効果的教育手法の開発という喫緊の課題に寄与することが期待できる。

• 半側空間無視症状検査システムの開発とそのリハビリテーションへの応用

  基盤研究(C)

  課題番号: 24K14382

  研究期間: 2024年04月  -  2027年03月 

  代表者: 比嘉 広樹 

  直接経費: 3,500,000（円）  間接経費: 1,050,000（円）  金額合計: 4,550,000（円）

  　概要を見る

  本研究の目的は、脳卒中の後遺症として知られる半側空間無視症状を有する患者の支援と効果的なリハビリテーションを検討することである。この目的を達成するために、次のことを実施する。 1. 患者の症状を定量的に評価して情報提供を行う検査システムを検討する。 2. 患者の上部体幹系(上肢、頭部、体幹を含む)における姿勢のリハビリテーションを行うための手法を検討する。

• ニューロリハビリテーションを目的とした上肢運動支援システムの開発

  基盤研究(C)

  課題番号: 19K11349

  研究期間: 2019年04月  -  2022年03月 

  代表者: 比嘉 広樹 

  直接経費: 3,400,000（円）  間接経費: 1,020,000（円）  金額合計: 4,420,000（円）

• 食事支援モバイルアーム用インタフェースの開発

  基盤研究(C)

  課題番号: 25350671

  研究期間: 2013年04月  -  2016年03月 

  代表者: 比嘉　広樹 

  直接経費: 4,000,000（円）  間接経費: 1,200,000（円）  金額合計: 5,200,000（円）

• 食事支援用モバイルアームに関する研究

  基盤研究(C)

  課題番号: 22500509

  研究期間: 2010年04月  -  2012年03月 

  代表者: 比嘉　広樹 

  直接経費: 3,400,000（円）  間接経費: 1,020,000（円）  金額合計: 4,420,000（円）

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その他研究費獲得情報 【 表示 ／ 非表示 】

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• 障害者用インテリジェント・コンピュータ・インターフェース

  研究費種類: 財団・社団法人等の民間助成金  参画方法: その他

  研究種別: 受託研究  事業名: -

  研究期間: 2009年07月  -  2010年03月 

  代表者: 比嘉　広樹  資金配分機関: 独立行政法人科学技術振興機構　分任契約担当者　イノベーション推進本部副本部長（産学連携事業担当）

  直接経費: 3,847,000（円）  間接経費: 1,153,000（円）  金額合計: 5,000,000（円）

• インテリジェントビジョンシステムの研究

  研究費種類: 公的研究費（省庁・独法・大学等）  参画方法: その他

  研究種別: その他  事業名: -

  研究期間: 2008年05月  -  2009年01月 

  代表者: 比嘉　広樹  資金配分機関: -

  金額合計: 3,000,000（円）

• 障害者用ヒューマン・コンピュータインターフェースの開発

  研究費種類: 財団・社団法人等の民間助成金  参画方法: その他

  研究種別: 受託研究  事業名: -

  研究期間: 2006年09月  -  2007年03月 

  資金配分機関: 科学技術振興機構

  金額合計: 2,000,000（円）

共同研究実施実績 【 表示 ／ 非表示 】

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• 食事支援ロボットアームに関する研究

  研究期間: 2021年04月  -  2023年03月 

  資金配分機関: 立石科学技術振興財団

  金額合計: 1,000,000（円）

• 介護支援用ロボットアームの試作

  研究期間: 2002年  -  2004年 

  資金配分機関: 立石科学技術振興財団

  金額合計: 2,500,000（円）

SDGs 【 表示 ／ 非表示 】

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担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

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学外の社会活動（高大・地域連携等） 【 表示 ／ 非表示 】

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• GSC応用講義

  2020年12月

  　

  　

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  グローバルサイエンスキャンパスプロジェクトにおいて応用講義を行った。

• 未来共創フェア出展

  2020年03月

  　

  　

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  未来共創フェアにて、ものづくり体験教室を開催し、受講者（小中学生）にロボット製作の指導を行った。

• 琉大カガク院受講生の研究指導

  2020年02月

  -

  継続中

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  琉大カガク院受講生（高校生）の研究指導を行っている（継続中）。 ・沖縄科学技術教育シンポジウムにて研究成果の発表を行わせた。 ・グローバルサイエンスキャンパス全国研究発表会にて研究成果の発表を英語で行わせた。

• 出前講義「人に電気をつないでみると...」

  2019年12月

  　

  　

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  宮古高校から依頼があり、出前講義を行った。

• GSC応用講義

  2019年11月

  　

  　

  　概要を見る

  グローバルサイエンスキャンパスプロジェクトにおいて応用講義を行った。

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メディア報道 【 表示 ／ 非表示 】

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• はえばる福祉まつり出展

  南風原町  南風原町文化センター  2018年11月

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  南風原町文化センターにて開催されたはえばる福祉まつりに研究室で開発した「サンシン演奏支援装置」を出展し、来場者に紹介、実演を行った。

• プチ・オープン・ラボ

  琉球大学工学部  2013年8月

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  地域の小学生を研究室に招待し、研究室で行っている研究活動を紹介し、実演を行った。また参加者に実験等の体験を行ってもらった。

• はえばる福祉まつり出展

  南風原町  南風原町文化センター  2012年11月

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  南風原町文化センターで開催されたはえばる福祉まつりに、研究室で開発した福祉機器を出展し、来場者に実演・説明を行った。

• 沖縄産学官イノベーションフォーラムでのパネル展示

  沖縄県工業技術センター  2009年11月

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  沖縄産学官イノベーションフォーラムにおいて研究紹介パネル展示を行った。

• 親子サイエンスツアー

  オリオンビール  2007年10月

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  オリオンビール名護工場で開催された親子サイエンスツアーに出展し、研究成果物の紹介とデモンストレーションを行った。

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学術貢献活動 【 表示 ／ 非表示 】

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• 沖縄の産業まつり出展

  （ 県立武道館アリーナ棟 ）

  2013年10月

  　

  　

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  沖縄の産業まつりにおいて、研究成果物の出展とデモンストレーションを行った。

• 沖縄病院文化祭における研究紹介

  （ 国立病院機構沖縄病院 ）

  2010年11月

  　

  　

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  国立病院機構沖縄病院において開催された文化祭において研究紹介を行い、研究成果物のデモンストレーションを行った。

• 沖縄産業まつり出展

  （ 県立武道館アリーナ棟 ）

  2007年10月

  　

  　

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  那覇市で開催された沖縄の産業まつりに出展し、研究成果物の実演・説明を行った。