力覚センサを用いた口腔ケアシミュレータのための計測アルゴリズムの構築

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  • Measurement algorithm for oral care simulator using force sensor

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抄録

本研究では力覚センサを用いた口腔ケアシミュレータを提案し，接触点およびブラッシング力の導出に関する基礎理論を構築する．提案するシミュレータでは，口腔モデルの底部に力覚センサを１つだけ設置する．そのため，従来のシミュレータと比較し，配線やセンサ数の大幅な削減が可能である．また，口腔モデルの歯やブラシ側にセンサを必要としないため，使用可能な口腔モデルやブラシの制約が少ない．口腔モデルの接触点を導出するために，まず，歯茎形状と力の作用線に着目し，接触点の候補を計算する．つぎに，各接触点候補における力の方向および移動速度を吟味し，理論上存在しうる接触点を絞りこむ．最後に，接触点におけるブラッシング力を導出し，使用者へフィードバックする．試作機による検証実験を行った結果，接触点および法線・接線力の導出が適切に行えることを確認した．今後は，介護士育成現場への導入を目指し，シミュレータを改善する．

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