比嘉 広樹 (ヒガ ヒロキ)

Higa Hiroki

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職名

教授

科研費研究者番号

60295300

研究分野・キーワード

生体医工学

現在の所属組織 【 表示 / 非表示

  • 専任   琉球大学   工学部   工学科電気システム工学コース   教授  

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 東北大学 -  工学博士  その他

職歴 【 表示 / 非表示

  • 2006年04月
    -
    継続中

      琉球大学 工学部 准教授  

専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 医用システム

  • リハビリテーション科学・福祉工学

主たる研究テーマ 【 表示 / 非表示

  • 支援ロボットアームに関する研究

論文 【 表示 / 非表示

  • 逆運動学解法を用いた食事支援のための7自由度ロボットアーム・シミュレータ

    島袋 雄一, 具志 翔太朗, 又吉 淳二, 比嘉 広樹

    電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌) ( 一般社団法人 電気学会 )  140 ( 9 ) 1040 - 1049   2020年

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    <p>In order to help people with disabilities of the upper extremities drink and eat, a simulator for self-feeding assistive robotic arm using solving method of inverse kinematics has been developed in this paper. Using inverse kinematics equations of 7 degrees of freedom (DOF) with an arm angle parameter, the robotic arm model was implemented in the simulator and its controller with mouse device was also designed. The arm angle parameter defined the angle between the arm plane and a reference plane was used to resolve the robotic arm redundancy. Three able-bodied persons participated in simulation experiments. They manipulated the robotic arm model in a virtual space using mouse device. It was found from the simulation results they successfully performed the drinking and eating tasks in our simulator.</p>

  • 食事支援シミュレータの検討

    島袋 雄一, 比嘉 広樹

    生体医工学 ( 公益社団法人 日本生体医工学会 )  57 ( 0 ) S84_2 - S84_2   2019年

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    <p>上肢不自由者の自立を支援するツールとして生活支援ロボットアームがある。このロボットアームには、上肢不自由者が操作して自身の代わりに食事や物を拾う等の上肢を扱う日常生活動作の支援を行うことが要求される。本研究では、ロボットアームを利用して食事支援を行うことを検討している。今回、仮想空間においてロボットアームによる食事支援のためのシミュレータを検討した。仮想空間には3D総合開発環境ソフトウェアUnityを使用した。仮想空間内に、着座した状態のユーザと、テーブル、食器等を配置し、ロボットアームを操作して、水分摂取とスープ摂取のシミュレーションを行った。環境内のロボットアームの制御にはゲームコントローラを使用した。また水やスープ等の液体には、小球を複数個用いて表現した。健常被験者1名に同コントローラを操作してもらい、シミュレータの評価を行った。実験結果より、水分摂取、スープ摂取とも実行可能であることが示された(図1参照)。しかし、操作時に2種類のモードを切り替えることに多少操作しづらさが感じられた。今後の課題として、ロボットアームの手首回旋時における自動制御の導入が挙げられる。</p>

  • 事象関連電位を指標とした脳波判別

    又吉 淳二, 比嘉 広樹

    生体医工学 ( 公益社団法人 日本生体医工学会 )  57 ( 0 ) S238_2 - S238_2   2019年

     概要を見る

    <p>非侵襲型ブレイン・コンピュータ・インタフェースでは,精度の問題や即応時間などの問題がある.本研究では,上下左右の方向判別を行うことを目的に,事象関連電位(ERP)P300に着目し,その判別について検討を行っている.今回,健常被験者に視覚刺激を呈示した際のERPを取得し(図1),反応が大きい電極を選定した後,P300の有無を判別する学習器を作成,オフライン/オンライン判別の結果から各アルゴリズムにおけるERPの有用性を検討した.判別アルゴリズムには,線形判別分析(LDA),サポートベクタマシン(SVM)を用いた.学習の結果,各アルゴリズムでの学習率は94%程度となり,オフライン判別実験の結果はLDAでは83.3 %,SVMでは75.0 %となった.オンライン判別の結果はLDAでは60.4 %,SVMでは47.9 %であった.判別率の低下の理由としては,1方向に絞れていない結果がオフライン判別実験よりも多くなってしまったことや,過学習があげられる.今後は方向の絞り込みや信号処理部分の工夫を行い,システムの向上を行う.</p>

  • ロボットアームを用いた食事動作の基礎的実験

    具志 翔太朗, 比嘉 広樹

    生体医工学 ( 公益社団法人 日本生体医工学会 )  57 ( 0 ) S194_2 - S194_2   2019年

     概要を見る

    <p> 社会には生まれつき身体に障がいを有する人々や,事故や病気,老化などが原因で日常生活に支障をきたしている人々が多く存在する.本研究では,上肢不自由者の日常生活動作を支援する目的で,ロボットアームを用いた食事支援に関する検討を行っている.今回,様々な食事動作を支援できるように人間の腕を模倣した7自由度のロボットアームを製作し,その手先に食物に見立てたビーズ入りスプーンを握らせた状態で移動させて,動作確認を行った.ここで,ジャイロセンサを使用してロボットアームの手先を水平に保つように設定した.実験結果より,ロボットアームのサーボモータを3.90 rpm 以内の回転速度で動作させた場合に,ビーズをこぼさずにスプーンを移動させられる(図1)ことが示された.ビーズをこぼさずに更に速い回転速度でスプーンを移動させるには,動作周波数の高いマイコンを用いた制御が必要であると考えられる.今後の課題として,食物を用いた動作実験を行うことが挙げられる.</p>

  • A Medical Training System Using AR: Evaluation of User Interfaces

    R. Umeda, S. Gushi, and H. Higa

    Conference proceedings : ... Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual Conference ( Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBS )  2018   2018年07月

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MISC(その他業績・査読無し論文等) 【 表示 / 非表示

  • 光音響法を用いた非侵襲血糖測定器の検討(第2報)

    謝花 隆仁,比嘉 広樹

    令和元年 電気学会九州支部沖縄支所講演会 ( 電気学会 )    168 - 171   2019年12月

     

  • 機械学習を用いた筋電入力インタフェース

    高橋 新叶,比嘉 広樹

    令和元年 電気学会九州支部沖縄支所講演会 ( 電気学会 )    164 - 167   2019年12月

     

  • ARを用いた教育用手術支援システム

    上原 一斗,比嘉 広樹

    令和元年 電気学会九州支部沖縄支所講演会 ( 電気学会 )    172 - 175   2019年12月

     

  • ARマーカを用いた手術支援システムの検討

    上原一斗, 梅田龍亮, 比嘉広樹

    2019年電気学会 電子・情報・システム部門大会 ( 電気学会 )    874 - 876   2019年09月  [査読有り]

     

  • 食事支援ロボットアームのシミュレータに関する検討

    島袋 雄一、具志 翔太朗、比嘉 広樹

    2019年電気学会 電子・情報・システム部門大会 ( 電気学会 )    904 - 907   2019年09月  [査読有り]

     

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研究発表等の成果普及活動 【 表示 / 非表示

  • 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

  • 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
     

  • 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

  • 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

その他研究費獲得情報 【 表示 / 非表示

  • 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

  • 介護支援用ロボットアームの試作

    研究期間: 2002年  -  継続中 

    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

  • 生体医工学

担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 2020年度  技術英語I  講義

  • 2020年度  生体計測工学  講義

  • 2020年度  回路理論I  講義

  • 2019年度  回路理論I  講義

  • 2019年度  技術英語I  講義

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学外の社会活動(高大・地域連携等) 【 表示 / 非表示

  • 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。

  • 出前講義「君にもできる! オリジナルロボットの作り方」

    2019年08月
     
     

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    宮古高校から依頼があり、出前講義を行った。

  • 出前講義「人に電気をつないでみると...」

    2017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。

  • 出前講義「君にもできる! オリジナルロボットの作り方」

    2017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。

  • 出前講義「人に電気をつないでみると...」

    2015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。

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