加藤 龍 (カトウ リュウ)

KATO Ryu

所属組織

大学院工学研究院 システムの創生部門

職名

准教授

メールアドレス

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ホームページ

http://katolab.ynu.ac.jp/



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出身学校 【 表示 / 非表示

  • 1994年04月
    -
    1999年03月

    旭川工業高等専門学校   なし   制御情報工学科   卒業

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 2005年04月
    -
    2008年03月

    東京大学  工学系研究科  精密機械工学専攻  博士課程  単位取得満期退学

  • 2003年04月
    -
    2005年03月

    北海道大学  工学研究科  システム情報工学専攻  博士課程  中退

  • 2001年04月
    -
    2003年03月

    北海道大学  工学研究科  システム情報工学専攻  修士課程(博士前期課程)  修了

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学) -  東京大学

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 2014年07月
    -
    継続中

      電気通信大学   脳科学ライフサポート研究センター   客員准教授

  • 2010年12月
    -
    2012年03月

      東京大学   情報学環   併任助教

  • 2009年10月
    -
    2013年03月

      電気通信大学大学院   情報理工学研究科   助教

  • 2008年04月
    -
    2009年09月

      東京大学大学院   工学系研究科   特任助教

  • 2004年04月
    -
    2005年03月

      日本学術振興会   日本学術振興会特別研究員

所属学会 【 表示 / 非表示

  • 2001年
    -
    継続中
     

    日本ロボット学会

  • 2008年
    -
    継続中
     

    IEEE

  • 2001年
    -
    継続中
     

    精密工学会

専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • リハビリテーション科学・福祉工学

  • 知能機械学・機械システム

 

著書 【 表示 / 非表示

  • オーグメンテッド・ヒューマン~AIと人体科学の融合による人機一体、究極のIFが創る未来~

    (担当: 分担執筆 )

    NTS  2018年01月 ISBN: 9784860435158

  • 福祉技術ハンドブック -健康な暮らしを支えるために

    横井浩史,加藤龍,中村達弘,森下壮一郎 (担当: 共著 , 担当範囲: 2章日常生活のサポート技術,2.2節 移動支援,2.2.6項 義肢(義手・義足) pp.218-225を分担執筆 )

    朝倉書店  2013年10月

     概要を見る

    本書は福祉や介護の現場,高齢者の生活で使われる機器やシステムなどの技術開発に関わる人のための最新のハンドブックであり,申請者らは義肢(義手・義足)の項を担当し,義肢装具の研究課題や研究開発動向などを,研究成果を交えながら概説している.

  • Advances in Therapeutic Engineering

    Hiroshi Yokoi, Keita Sato, Soichiro Morishita, Tatsuhiro Nakamura, Ryu Kato,Tatsuya Umeda, Hidenori Watanabe,Yukio Nishimura and Tadashi Isa, Katsunori Ikoma, Tamaki Miyamoto,Osamu Yamamura (担当: 共著 , 担当範囲: Chapter 10: fMRI analysis of prosthetic hand rehabilitation using a brain-machine interface )

    CRC Press  2012年12月 ISBN: 9781439871737

  • Technological Advancements in Biomedicine for Healthcare Applications

    Hiroshi Yokoi, Ryu Kato, Takashi Mori, Osamu Yamamura and Masafumi Kubota (担当: 共著 , 担当範囲: Chapter 19 Functional Electrical Stimulation Based on Interference-Driven PWM Signals for Neuro-Rehabilitation )

    IGI Global  2012年10月 ISBN: 1466621966

  • Advances in Robot Manipulators

    Jeffrey Too Chuan Tan, Feng Duan, Ryu Kato and Tamio Arai (担当: 共著 , 担当範囲: Chapter6: Collaboration Planning by Task Analysis in Human-Robot Collaborative Manufacturing System )

    INTECH  2010年04月 ISBN: 978-953-307-070-4

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学位論文 【 表示 / 非表示

  • 信号の個人差と時変性に適応する筋電義手を用いた運動機能再建に関する研究

    加藤 龍

      2008年04月

    学位論文(博士)   単著

     概要を見る

    東京大学大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 本論文は,信号の個人差と時変性という不安定な信号特性に適応する新しい筋電義手の開発と,手指を失った切断者の運動機能再建に対する義手の適用効果について,工学的・脳科学的・臨床的側面から明らかにすることを目的として執筆した論文である.筋電信号特徴の時変性を吸収するオンライン学習型動作識別法,干渉駆動型多自由度ロボットハンド,電気刺激による触覚代替で構成される筋電義手を開発し,fMRIによる脳活動評価,ADLによる臨床評価を行い,その有用性を示した.

  • A Study on Human-embedded EMG Based Control System

    加藤 龍

      2003年03月

    学位論文(修士)   単著

     概要を見る

    北海道大学大学院 工学研究科 システム情報工学専攻 本論文は,人間の運動機能を補助する知的な運動補助装置において,人間をもシステムの一部として捉え,人間が装置に習熟し,装置は人間に適応するような相互適応系としてシステム設計を行う研究に関する論文である.予め取得した動作特有の筋電信号から動作判別能力を情報エントロピーで定量化し,その変化に応じて,動作教示の必要性を判定する方法論を提案し,相互適応システムへの適用可能性を示した.

論文 【 表示 / 非表示

  • Selective motor fascicle transfer and neural-machine interface: case report

    Takehiko Takagi,Yosuke Ogiri,Ryu Kato,Mitsuhiko Kodama,Yusuke Yamanoi,Wataru Nishino,Yoshihisa Masakado,Masahiko Watanabe

    Journal of Neurosurgery     2019年02月  [査読有り]

    共著

    DOI

  • Development of new cosmetic gloves for myoelectric prosthetic hand using superelastic rubber

    Yoshiko Yabuki,Kazumasa Tanahashi,Yasuhiro Mouri,Yuta Murai,Shunta Togo,Ryu Kato,Yinlai Jiang,Hiroshi Yokoi

    Robotics and Autonomous Systems   111   31 - 43   2019年01月  [査読有り]

    共著

    DOI

  • Development of an upper-limb neuroprosthesis to voluntarily control elbow and hand

    Yosuke Ogiri,Yusuke Yamanoi,Wataru Nishino,Ryu Kato,Takehiko Takagi,Hiroshi Yokoi

    Advanced Robotics   32 ( 16 ) 879 - 886   2018年08月  [査読有り]

    共著

    DOI

  • Estimating wrist joint angle with limited skin deformation information

    KATO Akira, MATSUMOTO Yuya, KATO Ryu, KOBAYASHI Yo, YOKOI Hiroshi, FUJIE Masakatsu G., SUGANO Shigeki

    Journal of Biomechanical Science and Engineering ( 一般社団法人 日本機械学会 )  13 ( 2 ) 1 - 11   2018年05月  [査読有り]

    共著

     概要を見る

    <p>Ascertaining a person's motion intentions through muscle activity is important for controlling various assistive devices for people with disabilities. Several techniques have been proposed for estimating the extent of intended joint angle motion using skin deformation information derived from muscle contractions. The objective of this study is to verify our signal processing procedure for estimating intended wrist joint angle with skin deformation information in able-bodied subjects and subjects with an upper-limb amputation. Skin deformation was measured with a tactile sensor consisting of 48 distance sensors over a large measurement area. The root-mean-square error (RMSE) of the measured and estimated angles are evaluated offline using multiple linear regression in one individual with an upper-limb amputation and five able-bodied participants. In all tests, subjects undertook a wrist flexion and extension task guided by visual feedback, measured in real time. Sensors are selected in descending order of the standard deviation of each sensor's value. Strong relationships occur between the position and displacement of the area of greatest skin deformation and the intended wrist joint angle in all subjects. The minimum RMSE was 8.19° for the individual with an upper-limb amputation using 48 sensors as input, and 2.24° for able-bodied individuals using 16 sensors. One-way repeated-measures analysis of variance showed that at least 16 sensors are needed to reliably record skin deformation. Skin deformation analyzed with multiple linear regression is a plausible means of estimating intended wrist joint angle in persons with an upper-limb amputation. Even when a limited number of sensors (≥16) are used, continuous joint angle can be estimated reliably. These findings will inform the design of assistive devices that must noninvasively determine muscle activity.</p>

    DOI CiNii

  • 適応学習機能を備えたオーダーメイド筋電義手による脳機能の評価

    水落 千彰, 矢吹 佳子, 毛利 保寛, 東郷 俊太, 姜 銀来, 加藤 龍, 横井 浩史

    バイオメカニズム学会誌 ( バイオメカニズム学会 )  42 ( 2 ) 101 - 107   2018年05月

    共著

     概要を見る

    ヒトと機械の融合技術は,障害者支援や労働補助,身体機能の拡張など,様々な用途への応用展開と科学的興味を有する.この論文では,筋電義手を事例としてヒトと機械の協働システムにおける脳の適応現象に着目し,これを解析する装置の開発状況について報告している.提案されたシステムは,筋電義手と脳活動の計測システムによって構成され,筋電義手は,筋電図(EMG)パターンを認識することができる学習機能(個性適応機能)を有する.実験による解析と評価は,筋電義手のパフォーマンス評価に用いるPick-and-Place 実験を行った際の皮質領域の活動を,fNIRS(functional Near Infrared Spectroscopy,近赤外脳機能計測法)によってリアルタイムに測定し解析することで行う.

    DOI CiNii

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総説・解説記事 【 表示 / 非表示

  • 身体を拡張する筋電義手"障害"を再定義するテクノロジーの実現を目指して

    粕谷昌宏,加藤龍,高木岳彦,伊藤寿美夫,高山真一郎,横井浩史

    情報管理 ( 国立研究開発法人科学技術振興機構 )  58 ( 12 ) 887 - 899   2016年03月

    総説・解説(その他)   共著

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    本解説は,身体の拡張というキーワードに,これまでの筋電義手の歴史を概説し,新時代の筋電義手のあり方について解説する記事である.

    DOI

  • 人の精密な手指機能を再建する五指型筋電義手

    加藤龍, 横井浩史

    精密工学会誌   80 ( 3 ) 259 - 264   2013年03月

    総説・解説(学術雑誌)   共著

     概要を見る

    本解説は,人の精密な手指機能を再建する五指型筋電義手に関する最前線の研究を筆者らの研究内容を紹介しながら概説している記事である.

    DOI

  • 手指リハビリテーション用FM干渉型電気刺激

    横井浩史,加藤龍, 森下壮一郎,中村達弘

    メディカル・サイエンス・ダイジェスト   39 ( 2 ) 56 - 57   2013年02月

    総説・解説(学術雑誌)   共著

     概要を見る

    本解説は,手指麻痺患者に対して痛みが小さく十分な筋収縮強度でリハビリが行える電気刺激手法を概説し,その成果について紹介している記事である.

学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • Kazuo Tanie Award

    2017年08月31日   IEEE  

    受賞者:  Yosuke Ogiri,Yusuke Yamanoi, Wataru Nishino, Ryu Kato, Takehiko Takagi, Hiroshi Yokoi

科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 運動主体感,身体所有感を増強させる身体機能再建BMIデバイスの開発研究

    基盤研究(B)

    研究期間:  2015年04月  -  2018年03月  代表者:  加藤 龍

  • ヒトの心理・習熟状態を察して自律学習する上肢BMIリハビリ機器の開発研究

    若手研究(B)

    研究期間:  2013年04月  -  2015年03月  代表者:  加藤 龍

  • ヒトと機械の融合を支える相互適応型・運動機能再建システムに関する研究

    若手研究(B)

    研究期間:  2009年04月  -  2011年03月  代表者:  加藤 龍

研究発表 【 表示 / 非表示

  • Development of five-finger robotic hand using master-slave control for hand-assisted laparoscopic surgery

    Koki Yoshida, Hiroshi Yamada, Ryu Kato, Tatsuya Seki, Hiroshi Yokoi and Masaya Mukai

    38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society(EMBC2016)  (Orlando, FL, USA )  2016年08月16日  

     概要を見る

    本論文では、消化器などの大きな臓器の腹腔鏡下手術をロボットハンドを挿入して支援するシステムに関する論文である.補助の手の機能として,握力把握,精密把握,圧排,押し広げの4動作が可能なマスタースレーブ型5指型ハンドを開発した.また、掌部に折り畳み機構を搭載することで,小さい切開創で挿入可能となった. pp.5124-5127に掲載 DOI: 10.1109/EMBC.2016.7591880

  • Development of new Cosmetic Gloves for Myoelectric Prosthetic Hand by using Thermoplastic Styrene Elastomer

    Yoshiko Yabuki, Kazumasa Tanahashi, Suguru Hoshikawa, Tatsuhiro Nakamura, Ryu Kato

    The 14th International Conference on Intelligent Autonomous Systems  (上海、中国)  2016年07月03日  

     概要を見る

    本論文は,リアルな外観と,ロボット電動ハンドのスムーズな動作を実現する装飾用グローブ手袋の設計と製造方法に関する論文である.形状・皺・指紋・爪・色など,人の手指の身体的特徴を模倣する外観を有すること,把持性能については把持対象物への馴染みを実現する厚みを有すること,そして,日常生活利用に対する耐久性と,ヒトの皮膚の粘弾性に近い質感,および,関節の駆動を妨げないスムーズな動きを実現すること.これら設計要件を備えた装飾用グローブ手袋の開発と成果,および評価結果について述べている. DOI; 10.1007/978-3-319-48036-7_20

  • The cortical adaptation monitoring system for leg press machine with FES induced biofeedback

    Misato Kasuya, Mai Nozakura, Soichiro Morishita, Yinlai Jiang, Masao Sugi, Hiroshi Yokoi, Ryu Kat

    XXI ISEK(International Society of Electrophysiology and Kinesiology) CONGRESS(ISEK2016) O.4.6  (Chicago USA)  2016年07月  

     概要を見る

    本論文では,電気刺激リハビリを行う際,運動量を可視化してフィードバックするとリハビリ効果が向上すること,また脳活動モニタリングシステムの構築に関する論文である.健常者5名に対して,8日間の電気刺激トレーニングを実施し,運動量をフィードバックしたほうがしないものに比べて関節可動域の5%以上の改善が見られた.またリハビリ中にリアルタイムにNIRS画像を提示できる装置を開発した.O.4.6に掲載

  • Bran-muscle Interface: controlling a prosthetic hand

    Ryu Kato

    XXI ISEK(International Society of Electrophysiology and Kinesiology) CONGRESS(ISEK2016) S.17  (Chicago USA)  2016年07月  

     概要を見る

    本論文では,日本における筋電義手の現状と問題点を整理し,それを解決するための多自由度筋電義手を提案する.使用者のニーズによって13自由度義手と2自由度義手の2つを提供し,脳活動計測や臨床評価でその有用性を明らかにした.また、自然な把持動作を実現するため眼電信号を併用することや準備動作中の筋電を用いることなどにより大幅に操作の自然さが向上することを明らかにした.S.17に掲載

  • Investigation of a Cognitive Strain on Hand Grasping Induced by Sensory Feedback for Myoelectric Hand

    Hiroshi Yamada, Yusuke Yamanoi, Ko Wakita and Ryu Kato

    International Conference of Robotics and Automation 2016(ICRA2016)  (ストックホルム、スウェーデン)  2016年05月16日  

     概要を見る

    本論文では,触覚が把持に関する認知的負担を現象させることを明らかにした論文である. 振動で触覚フィードバックを与えることで,把持に視覚的な集中を要するタスクであっても触覚フィードバックを付与することで他の認知行為の認知的負担を減少させることを明らかにした.pp.3549-3554に掲載 DOI: 10.1109/ICRA.2016.7487537

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担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 大学院理工学府  サイバーロボティクス特論

  • 大学院理工学府  統合システム製作B

  • 大学院理工学府  統合システム製作A

  • 大学院理工学府  統合システム設計B

  • 大学院理工学府  統合システム設計A

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学外審議会・委員会等 【 表示 / 非表示

  • 電子情報通信学会福祉情報工学研究会

    2018年04月
    -
    継続中

    学協会   専門委員

  • 精密工学会代議員会

    2017年04月
    -
    継続中

    学協会  

  • 日本ロボット学会代議員会

    2017年04月
    -
    継続中

    学協会  

社会活動(公開講座等) 【 表示 / 非表示

  • 体の一部になる「機械」の手

    日経ビジネス(ウェブ) 

    2018年10月
     
     

     概要を見る

    https://business.nikkei.com/atcl/NBD/15/122600029/102400048/

  • 青少年のためのロボフェスタ2018

    2018年09月
     
     

  • カナラボ「サイボーグ義手を作ろう!人機械融合技術の体験」

    神奈川県立青少年センター 

    2018年08月
     
     

  • 小中高校生のためのプログラム ひらめき★ときめきサイエンス「サイボーグを作ろう!シーズンⅧ」

    2018年08月
     
     

  • 研究成果が厚労省義肢装具等完成用部品に指定

    2018年04月
    -
    継続中

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