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電動義手 新技術説明会 外国出願あり

国内特許コード P130009252
整理番号 P12051
掲載日 2013年5月13日
出願番号 特願2012-140417
公開番号 特開2014-004050
登録番号 特許第5882145号
出願日 平成24年6月22日(2012.6.22)
公開日 平成26年1月16日(2014.1.16)
登録日 平成28年2月12日(2016.2.12)
発明者
  • 森 貴彦
出願人
  • 独立行政法人国立高等専門学校機構
発明の名称 電動義手 新技術説明会 外国出願あり
発明の概要 【課題】簡易な構成で構築することができ、かつ操作の習熟が容易で、制御の高い再現性を有する電動義手を提供することを課題とする。
【解決手段】電動義手1は、上肢切断者Hの前腕部3に装着され、前腕部3の形状を検知する形状検知センサ2と、上肢切断者Hの肩峰5に装着され、肩峰5の形状を検知する第二形状検知センサ4と、前腕部3の形状に応じて形状検知センサ2から出力されるセンサ信号14を受付けるセンサ信号受付回路15、肩峰5の形状に応じて第二形状検知センサ4から出力される第二センサ信号16を受付ける第二センサ信号受付回路17、及び、受付けたセンサ信号14及び第二センサ信号16に基づく制御信号18を生成し、送出する制御信号生成送出回路19を有する制御部本体8と、制御部本体8と接続され、制御信号18に基づいてアーム7a,7bの開閉が制御されるハンド部6とを具備する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



自己や病気等によって失われた前腕部や上腕部の一部または全部の形態及び機能を復元するための義手が上肢切断者によって使用されている。義手は、上肢の外観の形態を復元するための「装飾用義手(エピテーゼ)」、肩関節や肩甲骨の動きを利用して肘や手先に相当する部分を可動させ、物品の把持等の各種動作を可能とする上肢の機能を復元するための「能動義手(能動式義手)」、フック等の複数のアタッチメントが交換可能に取付けられた特定作業を行うための「作業用義手」等が知られている。また、筋肉が収縮する際に発生する微弱な電流(表面筋電位)の変化を検出し、係る電流に基づいて内蔵されたモータを駆動して把持動作等の機能を復元するための「筋電義手」も知られている。なお、筋電義手は、能動義手の一種として分類されることもある。





ここで、能動義手は、一般にハーネスと呼ばれるループ状のストラップを肩に装着し、肩関節等の動きを複数のワイヤー(ケーブル)の張力によって義手先端の手先具に伝達することで、手先具による物品の把持動作を可能とするものである。手先具とは、例えば、一対のアームから構成され、当該アームの間の距離を近接または離間するように開閉制御することで物品を二方向から挟込んで把持(或いは挟持)するものである。さらに、手先具の中には、三本のアームから構成され、二本のアーム(人指し指及び中指等に相当)とこれに対向するように配された一本のアーム(親指に相当)を開閉制御するものも知られ、上記物品の把持動作等をより安定させるものもある。





一方、筋電義手は、表面筋電位を検出するセンサを備え、当該センサによって検出した表面筋電位の変化量に応じて手先具を電気的に制御するものである。これらの能動義手及び筋電義手を用いることにより、上肢切断者は自らの活動意思に基づいて手先具を制御することが可能となり、日常生活における基本的な動作を介護者の助けを借りることなく一人で行うことができ、生活の質向上を図ることができる。

産業上の利用分野



本発明は、電動義手に関するものであり、特に上肢切断者の活動意思に基づいて能動的な制御が可能な電動義手に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
上肢切断者の前腕部または上腕部の一部に装着され、前記前腕部または前記上腕部の形状を検知する形状検知センサと、
少なくとも一対のアームを有し、前記アームによる開閉動作が可能なハンド部と、
前記形状検知センサと電気的に接続され、前記前腕部または前記上腕部の形状に応じて前記形状検知センサから出力されるセンサ信号を受付けるセンサ信号受付回路、及び、受付けた前記センサ信号に基づいて、前記前腕部または前記上腕部の予め規定された初期形状からの変形方向に基づいて決定される、前記アームの動作方向を制御する制御方向、及び初期形状からの変形量に基づいて決定される、前記アームの動作距離を制御する制御量を含む制御信号を生成し、前記制御方向及び前記制御量に基づいて前記アームの開閉動作を制御するために、電気的に接続された前記ハンド部に前記制御信号を送出する制御信号生成送出回路を有する制御部本体と
を具備することを特徴とする電動義手。

【請求項2】
前記形状検知センサの装着位置と異なる前記上肢切断者の人体の一部に装着され、前記人体の一部の形状を検知する第二形状検知センサをさらに具備し、
前記制御部本体は、
前記第二形状検知センサと電気的に接続され、
前記人体の一部の形状に応じて前記第二形状検知センサから出力される第二センサ信号を受付ける第二センサ信号受付回路とをさらに具備し、
前記制御信号生成送出回路は、
受付けた前記第二センサ信号に基づいて、前記人体の一部の予め規定された第二初期形状からの変形方向に基づいて決定される、前記アームの動作の内容、及び前記第二初期形状からの第二変形量に基づいて決定される、前記アームの動作の実施状態を含む前記制御信号が生成されることを特徴とする請求項1に記載の電動義手。

【請求項3】
前記制御部本体は、
前記前腕部または前記上腕部の任意の形状を前記初期形状に変更する、及び/または、前記人体の一部の任意の形状を前記第二初期形状に変更する初期形状変更設定回路をさらに具備することを特徴とする請求項2に記載の電動義手。

【請求項4】
前記第二形状検知センサは、
前記上肢切断者の肩峰に装着されることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の電動義手。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012140417thum.jpg
出願権利状態 登録
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