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ハンドエグゾスケルトン装置 NEW

国内特許コード P170013864
整理番号 (S2013-0656-N0)
掲載日 2017年3月17日
出願番号 特願2015-504425
出願日 平成26年3月7日(2014.3.7)
国際出願番号 JP2014056032
国際公開番号 WO2014136958
国際出願日 平成26年3月7日(2014.3.7)
国際公開日 平成26年9月12日(2014.9.12)
優先権データ
  • 特願2013-046449 (2013.3.8) JP
発明者
  • 荒田 純平
  • ガサート ロジェ
出願人
  • 国立大学法人九州大学
発明の名称 ハンドエグゾスケルトン装置 NEW
発明の概要 小型、軽量であり、人体の手指部に装着し、日常生活動作を支援することが可能なハンドエグゾスケルトン装置を提供する。
ハンドエグゾスケルトン装置は、三層のスライドばね機構により、ひとつの駆動手段によって動作変換を行うことで、ヒトの手指における中手指節間関節、近位指節間関節、遠位指節間関節について、動力を伝達し、日常生活動作を支援することができる。上記ハンドエグゾスケルトン装置によれば、従来と比較して、小型、軽量に人体の手指の把持動作を支援する装置を実現できる。上記ハンドエグゾスケルトン装置は、ひとつの駆動手段により手指の三関節について屈曲・伸展を駆動できる点と、大きな駆動力を伝達できることに特徴がある。さらに、装置本体に柔軟性を有するため,安全に駆動できる。
従来技術、競合技術の概要


身体的機能に関する医療リハビリテーションは、病気または外傷によって低下した身体機能の回復のため、病院等で施される。近年、より有効な機能回復手法の提供、機能回復の定量的評価、またはリハビリテーション従事者の負担軽減等を目的として、ロボット技術をリハビリテーションへ応用する試みがなされている。特に、ロボットを装着することにより低下した身体機能を支援し日常生活動作を支援するロボット等の試みは、活発に行われている。



従来のハンドエグゾスケルトン装置として、リンク機構を応用したものは、非特許文献1、非特許文献2などが知られている。ワイヤ機構を応用したものとして、非特許文献3、非特許文献4などが知られている。流体駆動を応用したものとして、非特許文献5、非特許文献6などが知られている。また、非特許文献7は、三層の連結スライドばねを用いた機構である。

産業上の利用分野


本発明は、ハンドエグゾスケルトン装置に関する。例えば、人体に装着し、手指動作を支援するための、三層のスライドばね機構による、ハンドエグゾスケルトン装置に関する。また、例えば、三層のスライドばね機構による手指の屈曲伸展運動を支援するハンドエグゾスケルトン装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
駆動手段によって駆動され手指に装着される三層のスライドばね機構であるハンドエグゾスケルトン装置であって、
前記手指の長手方向に沿って先端より直列に配置された第0外装部と第1外装部と第2外装部と第3外装部とから構成され、
前記第0外装部と前記第1外装部、前記第1外装部と前記第2外装部、前記第2外装部と前記第3外装部は、上下方向に並列に配置され複数組を成す上部ばね及び下部ばねによりそれぞれ連結され、
それぞれの外装部の上部を固定する前記上部ばねは、スライド機構により、ある一定の距離を自在に手指長手方向に対して固定端を移動することができるように、可変長となっており、
それぞれの前記外装部の下部を固定する前記下部ばねは、その両端においてその外装部にそれぞれ固定され、
それぞれの前記外装部内には、手指長手方向についてのみ自在にスライド移動可能な駆動ばねを備え、
前記駆動ばねの先端は前記第0外装部へ固定され、前記駆動ばねの他端は、駆動軸へ固定され、
前記外装部を連結する前記上部ばね及び前記下部ばねと、前記駆動ばねとは、上下方向に三層を構成し、
人体の手指に装着する際には、遠位指節間関節より末端部の部位に前記第0外装部を、前記遠位指節間関節と近位指節間関節と間の部位に前記第1外装部を、前記近位指節間関節と中手指節間関節と間の部位に前記第2外装部を、手掌部に前記第3外装部を、それぞれ固定し、
前記人体に装着した状態で、前記駆動軸を人体手指に対してその人体手指の長手方向に駆動することにより、前記遠位指節間関節と前記近位指節間関節と前記中手指節間関節とに対して回転力を供給し、前記人体の手指についての屈曲伸展動作を支援することを特徴とするハンドエグゾスケルトン装置。

【請求項2】
前記三層のスライドばね機構において、前記第0外装部と前記第1外装部と前記第2外装部と前記第3外装部とをそれぞれ連結する前記上部ばね及び前記下部ばねの長さと、駆動ばねの長さとは、装着者の手指サイズ、各関節を屈曲させるタイミングを変化させる指標となっており、
これらのばね長さを変更することで動作を調整可能となっている請求項1に記載のハンドエグゾスケルトン装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015504425thum.jpg
出願権利状態 公開
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