公開日:2014/11/10  最終更新日:2015/08/12

テンプラー筋電車いす

制作:2012年11月〜 

1

手足を使わず操縦。

左右のコメカミあたりの筋電位を検出して電動車いすを制御します。

コメカミ付近には咀嚼のための側頭筋があり、この筋肉は歯を噛み締めるときによく動きます。
したがって、この車いすは歯を噛み締める動作で操縦することができます。

操縦方法は

右の歯を噛み締めると右旋回
左の歯を噛み締めるt左旋回
両方の歯を噛み締める前進となります。
後進は前進のトン・ツーという動作をダブルクリックのタイミングで行います。
(前進の前に短い前進があると後進と判断します)
※基本、かみしめている間だけ動きます。筋電がなくなれば停止します。

特徴としては
筋電位なので反応が早い、随意的
操縦方法が直感的なのですぐに操縦できる。
無線なので乗らなくても操縦できます。

コメカミの筋電を利用したシステムをテンプラーシステムと名付けています。

動画
ビデオ2(ラジコン)
https://www.youtube.com/watch?v=ZBHPqtGNar0
ビデオ3(狭い場所で練習)
https://www.youtube.com/watch?v=EEU1C4prdF4

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comments

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― 制作のきっかけ、理由

筋電を使うといろいろおもしろいことができるのに
キットの筋電アンプは不安定だったり、市販の筋電アンプが高価だったため。
筋電で動くものが増えることは、たぶん、四肢に障害を持つ子が動かせるものが増えることと同じと考えています。

― こだわった点、苦労した点など

筋電アンプ開発に時間がかかりました。
・乾式電極方式
・高感度
・無調整
・電極外れ検出
・小型化
・低消費電力、単一電源
課題は電極装着エラーの検出、中途半端な装着状態の電極を検出して警告する機能の追加。

材料・道具など

基板 Icon external

筋電アンプ(自作)
 ADS1292 2ch・24bitアナログフロントエンドIC
 Atmega328P デジタルフィルタ処理

仕様
入力 2ch, ±1.21V
感度 0.14uV(LSB)
ADC 24bit, 500Hz
電力 6mA(3.3~5V)
出力 アナログ2ch
基板 28☓25mm

基板 Icon external

液晶表示付きコントローラ
 GR-SAKURA
 2.8インチTFTタッチシールドVer.1
 タッチパネルで各種設定ができます。

Xbee Icon external

筋電アンプから液晶付きコントローラとイルミネーションコントローラに積分筋電位を送っています。

Arduino Icon external

イルミネーションコントロールにArduino互換を
シリアルLEDを使ってタイヤカバーに筋電位のバー表示とイルミネーションを表示しています。

ここでのガジェットは電動車いすですが
このテンプラーを使っていろんなものを操縦したいです。

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タブレイン 2014/11/11 12:53

面白い発想ですが、車いすなどは、周りの環境によっては、瞬時の判断での停止や移動などが必要となり、何かの反応を読み取るようなものだと、誤動作含めて、利用するのは難しいと思います。以前、脳波などを使ったゲームの装置も利用したりしましたが、誤動作がひどく、今の制御には使えないとあきらめました。ゲームなどの安全なところで利用するのは、いろいろと価値はあると思います。それと、何かとっさに喋ろうとしたときにも誤動作の危険があののではないでしょうか。(ネガティブ意見で申し訳ありません)

Commentator file

naranavi 2014/11/12 10:03

コメントありがとうございます。 基本的に筋電位が発生している間のみの動作なので力を緩めると停止します、 このため安全性はコマンド方式に比べ高いと思います。 (慣れれば長時間の噛み締めも可能です) 筋電ですので反応j間は0.1秒以下で、ジョイコン操作と同様に行えます。 この動画の方は初めて装着して10分位でここまで操縦できるようになりました。 https://www.youtube.com/watch?v=ZBHPqtGNar0#t=14 直感的なのですぐに操縦できますが、左右の噛みわけが必要ですので自由自在に操縦するにはやはり慣れがが必要です。 慣れれば一刻堂のようにですが喋りながら運転できます(笑) ただ、脳波のように不確定性がほとんどないのでなんか有り難みが薄い感もあります。 電動車いすのもとのモデルは脳性マヒの子どもさんの練習用電動車いすだったので暴走しない仕組みを入れてあります。 (仕組みと言っても時間制御だけですが) このため狭い場所でも一般向けに試乗デモができています。 MFT2014でデモしますのでぜひ

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タブレイン 2014/11/13 11:57

ご返答頂きましてありがとうございます。 今回の開発が、脳性マヒの子どさん向けと言うことでは、とても大事な世の中のへの貢献ですので、期待しています。 技術的には、こちらでは見えませんので、是非とも安全かつ安心できる製品になることを願っています。

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naranavi 2014/11/14 20:11

電動車いす場合、完全に一人で操縦してお出かけできるか できないかで判断されがちですが、その中間があっていいと思います。 車いすを押しってもらっていると、どうも行く方向に理由が必要になる感じで、 赤ちゃんがハイハイして周りを探るようにそれほどの理由がなくても動いて行くことが必要だと思います。 完全でなくても自分の意思で短時間でも動けることを担保できたらと思い、開発を続けてます。 あっ、3Gシールド興味あります(^^)

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組み込みシステム、筋電アンプ

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テンプラー筋電車いす

公開:2014/11/10 23:57:33

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