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ハンドエグゾスケルトン装置

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
登録番号 特許第6782542号
出願日 平成26年3月7日(2014.3.7)
登録日 令和2年10月22日(2020.10.22)
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
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】
手指に装着され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直列に配置された複数の外装部と、
前記複数の外装部の上部をそれぞれ連結し、スライダ機構により、ある一定の距離を自在に前記手指の長手方向に対してT字型のストッパを移動することができるように、前記外装部から露出する部分の長さが可変長となっている複数組の上部ばねと、
前記複数の外装部の下部をそれぞれ連結し、固定長の複数組の下部ばねと、
前記長手方向へ駆動される駆動軸と、
各外装部内を通り、前記複数の外装部のうち前記駆動軸までの距離が最長の外装部に一端が固定され、前記駆動軸に他端が固定され、前記長手方向に沿ってのみスライド移動自在な駆動ばねと、
を備え、
前記駆動ばねは、前記複数の外装部内で前記駆動ばねのみ入る空間を移動する一枚の板ばねのみで構成され、
前記上部ばねと前記下部ばねと前記駆動ばねとは、前記長手方向と直交する上下方向に並列に離間して配置されて三層のスライドばね機構を構成し、
前記駆動軸の駆動により、前記駆動ばねがスライド移動し、前記駆動ばねの曲げ方向動作を生じさせ、前記手指の関節に回転力を供給する、ハンドエグゾスケルトン装置。

【請求項2】
請求項1に記載のハンドエグゾスケルトン装置であって、
前記複数の外装部は、第0外装部、第1外装部、第2外装部、及び第3外装部を含み、
遠位指節間関節より末端部の部位に前記第0外装部、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、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、手掌部に前記第3外装部、がそれぞれ固定され、
前記駆動軸を前記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する、ハンドエグゾスケルトン装置。

【請求項3】
請求項1または2に記載のハンドエグゾスケルトン装置であって、
前記上部ばねの長さ、前記下部ばねの長さ、及び前記駆動ばねの長さは、前記手指の各関節を屈曲させるタイミングを変化させる指標となり、
前記上部ばねの長さ、前記下部ばねの長さ、及び前記駆動ばねの長さを変更することで、前記三層のスライドばね機構の動作を調整する、ハンドエグゾスケルトン装置。

【請求項4】
請求項1または2に記載のハンドエグゾスケルトン装置であって、
前記上部ばねのかたさ、前記下部ばねのかたさ、及び前記駆動ばねのかたさは、前記手指の各関節を屈曲させるタイミングを変化させる指標となり、
前記上部ばねのかたさ、前記下部ばねのかたさ、及び前記駆動ばねのかたさを変更することで、前記三層のスライドばね機構の動作を調整する、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 登録
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