CN104887362B - 指关节驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种指关节驱动装置。指关节驱动装置具备：第一基座部，其佩戴于食指；压力传感器，其在第一基座部佩戴于食指时设置于第一基座部与食指之间；以及接触部，其在佩戴时设置于压力传感器与食指之间，并与压力传感器接触。此外，以JIS K 6253为基准所测量的接触部的硬度计显示硬度为50以上。

Description

指关节驱动装置
技术领域
本发明涉及指关节驱动装置。
背景技术
以往，公知有佩戴于手并在该佩戴状态下辅助手指的动作的、即、使指关节屈伸的指关节驱动装置(例如，参照专利文献1)。该专利文献1所记载的指关节驱动装置具备：滑动托架，其在佩戴状态下配置于手背；第三连结部件，其相对于滑动托架设置于指尖侧；第三后侧臂以及第三前侧臂，它们可转动地设置于第三连结部件。而且，滑动托架滑动，从而使第三连结部件滑动，并且使第三后侧臂以及第三前侧臂向相反方向转动，由此能够使手指的第三关节屈曲。
在上述的指关节驱动装置中例如也能够构成为：对使用者的手指的运动进行检测，为了辅助该运动而对指关节驱动装置进行驱动，从而辅助手指的动作。在该情况下，能够列举在手指与指关节驱动装置的固定于手指的部分(以下，称为“手指佩戴部”)之间设置压力传感器的结构。由此，能够对从手指施加于手指佩戴部的力进行检测。而且，能够基于该检测结果，驱动指关节驱动装置，而进行手指的动作的辅助。
但是，因为手指比较柔软，所以若屈伸则变形。因该变形会导致从手指施加于手指佩戴部的力分散。由此难以对从手指施加于手指佩戴部的力准确地进行检测。
专利文献1：日本特开2002-345861号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在将指关节驱动装置佩戴于手而使用时，对从手指施加于手指佩戴部的力准确地进行检测的指关节驱动装置。
上述的目的通过下述的本发明来实现。
应用例1
本发明的指关节驱动装置的特征在于，具备：手指佩戴部，其佩戴于手指；力检测部，其在上述手指佩戴部佩戴于上述手指的佩戴时，设置于上述手指佩戴部与上述手指之间；以及接触部，其在上述佩戴时设置于上述力检测部与上述手指之间，并与上述力检测部接触，以JIS K6253为基准所测量的上述接触部的硬度计显示硬度为50以上。
由此，能够使接触部的硬度高于手指的硬度。因此，能够将从手指施加于手指佩戴部的力有效地传递至力检测部。因此，能够对从手指施加于手指佩戴部的力准确地进行检测。
应用例2
在本发明的指关节驱动装置中，优选以JIS K 7202为基准所测量的上述接触部的洛氏硬度为80以上。
由此，能够使接触部的硬度进一步高于手指的硬度。因此，能够将从手指施加于手指佩戴部的力进一步有效地传递至力检测部。
应用例3
在本发明的指关节驱动装置中，优选上述接触部以及上述手指佩戴部中的至少一方具有朝向上述力检测部突出的凸部。
由此，接触部能够与力检测部可靠地接触，从而能够对从手指施加于手指佩戴部的力有效地进行检测。
应用例4
在本发明的指关节驱动装置中，优选上述凸部具有朝向上述力检测部弯曲的弯曲面。
由此，能够尽可能地减少力检测部与接触部的接触面积。因此，能够对从手指施加于手指佩戴部的力进一步有效地进行检测。
应用例5
在本发明的指关节驱动装置中，优选上述接触部呈向一方向弯曲的板状。
由此，在佩戴时，接触部沿着手指的形状。因此，能够避免使用者感觉压迫感、不协调感。
应用例6
在本发明的指关节驱动装置中，优选上述力检测部以及上述接触部在上述佩戴时位于上述手指的手背侧。
由此，能够对从手指施加于手指佩戴部的力更加准确地进行检测。
应用例7
在本发明的指关节驱动装置中，优选上述手指佩戴部具备：手指佩戴部主体，其在上述佩戴时位于上述手指的手背侧；以及固定部，其与上述手指的手掌侧接触，并将上述手指佩戴部主体固定于上述手指。
由此，能够将手指佩戴部稳定地固定于手指，从而能够对从手指施加于手指佩戴部的力稳定地进行检测。
应用例8
在本发明的指关节驱动装置中，优选上述力检测部以及上述接触部在上述佩戴时隔着上述手指分别设置一对，
一方的上述力检测部以及一方的上述接触部设置于上述手指佩戴部主体侧，另一方的上述力检测部以及另一方的上述接触部设置于上述固定部侧。
由此，一对力检测部能够分别对从手指施加于手指佩戴部主体的力稳定地进行检测。此外，基于各力检测部检测出的力的差分对手指的屈伸的程度进行判断，因此能够对力更加准确地进行检测。
附图说明
图1是表示本发明的指关节驱动装置(第一实施方式)的使用状态的立体图。
图2是图1中的A-A线剖视图。
图3是表示从图2所示的状态弯曲手指的状态的剖视图。
图4是图1所示的指关节驱动装置具备的驱动部的俯视图。
图5是表示驱动部的动作原理的说明图。
图6是图1中的B-B线剖视图。
图7是以图2中的点划线表示的区域的放大详细图。
图8是表示本发明的指关节驱动装置(第二实施方式)的使用状态的横向剖视图。
图9是表示本发明的指关节驱动装置(第三实施方式)的使用状态的横向剖视图。
图10是表示本发明的指关节驱动装置(第四实施方式)的使用状态的横向剖视图。
具体实施方式
以下，根据附图所示的优选的实施方式对本发明的指关节驱动装置详细地进行说明。
第一实施方式
图1是表示本发明的指关节驱动装置(第一实施方式)的使用状态的立体图。图2是图1中的A-A线剖视图。图3是表示从图2所示的状态弯曲手指的状态的剖视图。图4是图1所示的指关节驱动装置具备的驱动部的俯视图。图5是表示驱动部的动作原理的说明图。图6是图1中的B-B线剖视图。图7是以图2中的点划线表示的区域的放大详细图。
另外，以下，为了便于说明，将图1中的左斜下侧称为“指尖侧”，将其相反的一侧称为“手腕侧”，将图2、图3中的左侧称为“指尖侧”，将其相反的一侧称为“手腕侧”。此外，将图4中图纸跟前侧称为“表面侧”，将其相反侧称为“背面侧”。此外，将图6、图7中的上侧称为“上”，将下侧称为“下”。而且，在图1～图3中，为了便于理解，省略了压敏单元。
图1所示的指关节驱动装置1佩戴于例如因事故、疾病等导致手指的弯曲伸直(屈伸)产生障碍的人、握力低下的人、因年龄增加而体力衰弱的老年人等的手100、即在本实施方式中为食指101。而且，该指关节驱动装置1是在该佩戴状态下使食指101的指关节屈伸，即用于在佩戴时对转动手指进行辅助的装置。该指关节驱动装置1具备：第一基座部(手指佩戴部主体)2、第一连杆部3、第二连杆部4、第二基座部5以及压敏单元7。此外，第一基座部2、第一连杆部3、第二连杆部4以及第二基座部5从手腕侧朝向指尖侧按顺序被连结。以下，对各部的结构进行说明。
如图1～图3所示，第一基座部2在佩戴状态下配置于食指101的基节102的手背105侧，即图中的上侧。
第一基座部2是外形形状呈扁平的块状的部件。并且，第一基座部2的基节102侧的面21沿着基节102的形状弯曲。由此，能够将第一基座部2相对于指关节驱动装置1的使用者(佩戴者)无不协调感地配置于基节102上。而且，能够将第一基座部2稳定地配置于基节102。
此外，第一基座部2经由佩戴带(固定部)20A佩戴于食指101的基节102。佩戴带20A由长边可调的带体构成，且其各端部201分别固定于第一基座部2的各侧面22。该佩戴带20A环绕至食指101的基节102的手掌106侧，即图1～图3中的纸面背面侧，由此能够使第一基座部2与基节102密接。由此，能够防止第一基座部2从基节102脱离。
手指佩戴部由上述的第一基座部2以及佩戴带20A构成。
如图1(图2、图3亦同)所示，第二基座部5在佩戴状态下配置于比第一基座部2更靠指尖侧，即食指101的中节103的手背105侧。由此，如后所述，能够通过指关节驱动装置1使食指101的基节102与中节103之间的近端指节间关节(第二关节)107屈伸(参照图2、图3)。
第二基座部5是外形形状呈偏平的块状的部件。此外，第二基座部5的与中节103抵接的面51优选沿着中节103的形状弯曲。由此，能够将第二基座部5相对于指关节驱动装置1的使用者无不协调感地配置于中节103上。而且，能够第二基座部5稳定地配置于中节103。
此外，第二基座部5经由佩戴带20B佩戴于食指101的中节103。佩戴带20B与佩戴带20A相同地由长边可调的的带体构成，且其各端部201分别固定于第二基座部5的各侧面52。该佩戴带20B环绕至食指101的中节103的手掌106侧，由此能够使第二基座部5与中节103密接。由此，能够防止第二基座部5从中节103脱离。
如图1所示，第一连杆部3设置于第一基座部2的指尖侧。第一连杆部3是全长长于第一基座部2、第二基座部5的全长的部件。该第一连杆部3具有：顶板31以及从顶板31的两缘部分别突出的侧壁32。而且，在两个侧壁32之间夹持第一基座部2。
此外，各侧壁32与第一基座部2的侧面22之间经由转动支承部11被连结。转动支承部11由设置于侧壁32以及第一基座部2中的一方的轴以及设置于另一方并供轴插入的轴承构成。此外，在假设近端指节间关节107通过屈伸而转动时的转动轴O107时，转动支承部11的转动轴O11与转动轴O107成为平行。通过上述的结构的转动支承部11，第一连杆部3能够相对于第一基座部2绕转动轴O11转动。
第二连杆部4设置于第一连杆部3的指尖侧。第二连杆部4具有相对于第二基座部5滑动的滑动部41以及从滑动部41上突出的突出部42。
如图2、图3所示，滑动部41是呈筒状的、即具有中空部411的部分，第二基座部5的轨道部53插通该中空部411。另外，轨道部53的全长充分长于滑动部41的全长，例如优选为滑动部41的全长的1.5～3倍，更加优选为1.7～2.3倍。
滑动部41边被轨道部53引导边滑动，由此第二基座部5能够相对于第一基座部2相对地接近以及分离。图2示出了第二基座部5相对于第一基座部2接近的状态，图3示出了第二基座部5相对于第一基座部2分离的状态。
突出部42夹持于第一连杆部3的两个侧壁32之间。并且，突出部42与各侧壁32之间经由转动支承部12被连结。转动支承部12由设置于突出部42以及侧壁32中的一方的轴以及设置于另一方并供轴插入的轴承构成。此外，转动支承部12的转动轴O12与转动轴O107成为平行。通过上述的结构的转动支承部12，第二连杆部4能够与第一连杆部3相同地绕与转动轴O107平行的转动轴O12转动。转动轴O11以及转动轴O12分别与转动轴O107平行，由此能够通过指关节驱动装置1边防止对近端指节间关节107施加多余的力边使近端指节间关节107容易地屈伸。
作为第一基座部2、第一连杆部3、第二连杆部4、第二基座部5的构成材料不被特别地限定，例如能够使用聚乙烯等那样的各种树脂材料、铝等那样的各种金属材料。此外，作为佩戴带20A、20B的构成材料不被特别地限定，例如能够使用硅橡胶等那样的各种橡胶材料。
此外，如图1所示，指关节驱动装置1进一步具备驱动部(第一驱动部)6A以及控制部10。
驱动部6A是担负经由转动支承部11使第一连杆部3转动的转动驱动的机构部。
如图4所示，驱动部6A具有：同心地连结于转动支承部11的上述轴的第一转动体61、使第一转动体61旋转的第二转动体62、使第二转动体62旋转的第三转动体63以及使第三转动体63旋转的压电马达64。
第一转动体61是呈圆盘状，并在其外缘部具有齿611的齿轮。
第二转动体62具有小齿轮621以及大齿轮622。小齿轮621具有与第一转动体61的齿611啮合的齿621a。大齿轮622是基圆直径大于小齿轮621的基圆直径的齿轮。该大齿轮622与小齿轮621同心地配置，并连结(固定)于小齿轮621的背面侧。
第三转动体63具有小齿轮631与大圆盘部632。小齿轮631具有与大齿轮622的齿622a啮合的齿631a。大圆盘部632是呈圆盘状，且其直径大于小齿轮631的基圆直径的部件。该大圆盘部632与小齿轮631同心地配置，并连结于小齿轮631的表面侧。
如图4所示，压电马达64是具有包括发挥压电效应的压电材料并形成为板状的两片压电元件(Piezo element)65以及以夹持于两片压电元件65之间的方式粘合于两片压电元件65并由金属平板构成的隔板66的层压体。以下，将压电马达64的长边方向称为“x方向”，将与x方向正交的压电马达64的宽度方向称为“y方向”，将与x方向以及y方向正交的压电马达64的厚度方向称为“z方向”。
在各压电元件65分别设置有用于对压电元件65施加电压的四个电极651。这些电极651在压电元件65上配置为两行两列的矩阵状，并与作为供电源的纽扣电池等电池(未图示)电连接。
此外，金属制造的隔板66不仅加强各压电元件65，还具有作为用于对各压电元件65施加电压的共同电极的作用，并连接于大地。
在压电马达64的x方向的端部设置有凸部67。凸部67与隔板66形成为一体。
在压电马达64的朝向y方向的两侧面上设置有四个支承部68，该四个支承部68用于以朝向设置有凸部67的一侧施力的状态支承压电马达64。这些支承部68与隔板66形成为一体，并配置于呈长方形形状的隔板66的四角。另外，x方向邻接的支承部68彼此优选经由连结板69被连结。
参照图5对上述的结构的压电马达64的动作原理进行说明。
压电马达64在对各压电元件65的电极651以一定周期施加电压时，压电马达64的凸部67进行椭圆运动由此进行动作。压电马达64的凸部67进行椭圆运动基于接下来的理由。另外，设置于各压电元件65的电极651除了配置部位不同之外其余设置均相同，因此以表面侧的压电元件65的电极651为代表进行说明。
首先，众所周知，包括压电材料的压电元件65具有若施加正电压则伸展的性质。因此，如图5(a)所示，在对四个电极651全部施加正电压后，若以特定的频率重复解除施加电压，则压电马达64(压电元件65)能够产生沿x方向进行伸缩的一种共振现象。另外，将压电马达64沿x方向重复伸缩的动作称为“伸缩振动”，将压电马达64伸缩的方向(图中的±x方向)称为“伸缩方向”。
此外，如图5(b)或者图5(c)所示，将相互位于对角线的位置的两个电极651设为一组(电极651a以及电极651d为一组、或者电极651b以及电极651c为一组)，若施加特定的频率的电压，则压电马达64(压电元件65)能够产生x方向的前端部(设置有凸部67的部分)沿附图中上下方向(y方向)摇头那样的一种共振现象。例如，如图5(b)所示，若对电极651a以及电极651d的一组以一定周期施加正电压，则压电马达64重复x方向的前端部沿上下方向移动的动作。此外，如图5(c)所示，若对电极651b以及电极651c的一组以一定周期施加正电压，则压电马达64重复x方向的前端部沿上下方向移动的动作。将上述的压电马达64的动作称为“屈曲振动”。以下，将压电马达64屈曲振动的方向(图中的±y方向)称为“屈曲方向”。
而且，若适当地选择压电元件65的物性、压电元件65的尺寸(全长、宽度、厚度)，则通过“屈曲振动”进行共振，由此也能够同时地诱发“伸缩振动”的共振。其结果，在以图5(b)所示的方式对电极651a以及电极651d的一组施加电压的情况下，压电马达64的前端部(设置有凸部67的部分)进行在附图上沿顺时针方向描画椭圆的动作(椭圆运动)。此外，在以图5(c)所示的方式对电极651b以及电极651c的一组施加电压的情况下，压电马达64的前端部进行在附图上沿逆时针方向的椭圆运动。有关背面侧的压电元件65，与表面侧的压电元件65完全相同的事项成立。
压电马达64利用上述的椭圆运动对作为被驱动体的第一连杆部3进行驱动。
即，在将压电马达64的凸部67按压于第三转动体63的大圆盘部632的外缘部632a的状态下产生椭圆运动。由此，凸部67重复如下动作，即在压电马达64伸展时，以按压于被驱动体的状态从左朝向右(或者从右朝向左)移动，在压电马达64收缩时，以从被驱动体分离的状态返回至原来的位置。其结果，第三转动体63通过从凸部67承受的摩擦力向一方向旋转。而且，该旋转力按顺序经由第三转动体63的小齿轮631、第二转动体的大齿轮622、小齿轮621与第一转动体61被传递。由此，能够经由转动支承部11驱动第一连杆部3使之旋转。
如上，在指关节驱动装置1中，能够通过使用压电元件65的简单的结构可靠地进行第一连杆部3的转动驱动。此外，使用压电元件65的结构还有助于指关节驱动装置1的小型化、薄型化。
此外，对于压电马达64而言，食指101的近端指节间关节107越向握拳侧屈曲，越能够实现高分辨率，因此优选。
另外，驱动部6A在本实施方式中担负第一连杆部3的转动驱动，但不限定于此，也可以担负第二连杆部4的转动驱动。在该情况下也与上述同样地能够可靠地进行第二连杆部4的转动驱动、也能够有助于指关节驱动装置1的小型化、薄型化。
控制部10基于被预先存储的程序对驱动部6A的动作进行控制。该控制部10与对驱动部6A供给电力的纽扣电池等电池(未图示)一同内置于例如第二连杆部4。另外，作为控制部10的结构不被特别地限定，例如，能够构成为具有微处理器与存储器。
如图6以及图7所示，在食指101的基节102与第一基座部2之间设置有压敏单元7。压敏单元7具有压力传感器(力检测部)8以及在佩戴状态下与基节102接触的接触部9。
压力传感器8呈板状，且上表面81固定于第一基座部2的面21。此外，压力传感器8对从基节102施加于第一基座部2的力(以下称为“按压力F”)进行检测。作为该压力传感器不被特别地限定，例如能够使用加压导电橡胶、水晶式压力传感器等。上述的压力传感器8与控制部10电连接。
如图7所示，接触部9由板状部91、连结部92与限制部93构成。
板状部91设置为隔着压力传感器8与第一基座部2对置。此外，板状部91在佩戴状态下，位于压力传感器8与基节102之间。板状部91在俯视时成为充分包括压力传感器8的程度的大小。
在板状部91的大致中央部形成有朝向上侧突出的凸部911。凸部911是在佩戴状态下与压力传感器8抵接的部分。凸部911呈棱柱状，其顶部912成为平面。通过该凸部911，在佩戴状态下能够将压力传感器可靠地按压于第一基座部2。
板状部91的基端部被连结部92悬臂支承。此外，在板状部91的自由端侧(指尖侧)设置有与限制部93卡合的第一卡合爪921。
连结部92将板状部91连结于第一基座部2。连结部92从第一基座部2的面21朝向下侧突出。此外，连结部92的下端部成为转动支承部922，从而经由该转动支承部922连结有板状部91。由此，板状部91能够相对于连结部92转动。
限制部93设置于板状部91的自由端侧。限制部93从第一基座部2的面21朝向下侧突出。此外，在限制部93的下端部设置有朝向板状部91侧突出的第二卡合爪931。该第二卡合爪具有在俯视板状部91时与第一卡合爪921重叠的部分，并且设置于第一卡合爪的下侧。
在未将指关节驱动装置1佩戴于食指101的未使用状态下，板状部91因自重而欲沿图7中逆时针方向转动，但通过第一卡合爪921以及第二卡合爪931的卡合，能够限制板状部91的转动限界。由此，在从未使用状态设定为佩戴状态时，能够防止板状部91阻碍指关节驱动装置1的佩戴。
此外，在未使用状态下，接触部9与压力传感器8分离。由此，能够防止压力传感器8的不需要的动作。
另外，在转动支承部922也可以设置有向板状部91沿图7中逆时针方向转动的方向施力的施力部。由此，在未使用状态下，能够可靠地维持压力传感器8与接触部9分离的状态。
此外，如设定为佩戴状态，则板状部91被手指按压而绕图7中顺时针方向转动。由此，凸部911与压力传感器8接触，从而能够对按压力F进行检测。另外，将食指101静止的静止状态下的按压力F设为按压力F1。
若从静止状态屈曲食指101，则成为小于按压力F1的按压力F2。另一方面，若从屈曲的状态伸长食指101，则按压力F从按压力F2上升，从而在伸长结束后返回按压力F1。
通过上述的按压力F伴随着手指的屈伸的变化，能够对手指的动作进行识别。
此处，手指比较柔软，因此难以对按压力F准确地进行检测。因此，在本发明中，将板状部91的依据JIS K 6253而被测量的计示硬度设为50以上。由此，能够使板状部91的硬度可靠地高于食指101的硬度(在本实施方式中，为通常的食指的平均硬度)。通过使该板状部91夹设于食指101与压力传感器8之间，能够将按压力F有效地传递至压力传感器8。因此，能够对按压力F准确地进行检测。
另外，板状部91的依据JIS K 6253而被测量的计示硬度优选为80以上，更加优选为90以上且不足100。由此，能够更加可靠地发挥上述效果。
此外，作为构成板状部91(接触部9)的材料不被特别地限定，例如能够使用各种树脂材料、各种金属材料等，但优选为树脂材料。
在板状部91(接触部9)由树脂材料构成的情况下，依据JIS K 7202而被测量的接触部9的洛氏硬度优选为65以上，更加优选为80以上，特别地优选为105以上且不足130。由此，能够更加可靠地发挥上述效果。
另外，作为上述树脂材料，例如能够列举聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚4-甲基戊烯-1、离聚物、丙烯系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-茶杯乙烯共聚物(AS树脂)、丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等聚酯、聚醚、聚醚酮(PEK)、聚双醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺、聚醛树脂(POM)、聚苯醚、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、芳香族聚酯(液晶聚合物)、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、其他氟系树脂、环氧树脂、苯树脂、尿素树脂、密胺树脂、硅树脂、聚氨酯等、或者以这些为主的共聚物、混合物、聚合物合金等，能够将这些中的一种或两种以上组合而使用。
如上，根据压敏单元7，当在佩戴状态下屈伸食指101时，能够对按压力F可靠且准确地进行检测。由此，能够准确地掌握使用者欲屈曲还是欲伸长食指101。
接下来，对指关节驱动装置1的动作进行说明。
在图2所示的状态下，指关节驱动装置1的第一基座部2被佩戴于食指101的基节102，第二基座部5被佩戴于中节103。而且，若驱动部6A从该状态开始如前所述那样进行动作，则如图3所示，能够使第二连杆部4沿图中的逆时针方向转动。由此，食指101的中节103与第二基座部5一同朝向图3中的右斜下方被按压。其结果，食指101的近端指节间关节107屈曲。
此外，若使第二连杆部4从图3所示状态开始向与上述转动方向相反的方向转动，则如图2所示，食指101的中节103与第二基座部5一同朝向图中左斜上方被拉伸。其结果，食指101的近端指节间关节107伸长。
此外，若近端指节间关节107屈曲(或者伸长)，则第二基座部5相对于第一基座部2分离(或者接近)，但如前所述，由于第二连杆部4与第二基座部5可相对地移动，因此能够迅速并且顺利地进行第二基座部5相对于第一基座部2的分离(或者接近)。由此，能够使近端指节间关节107容易地弯折，从而能够减轻对食指101的负担。
此外，指关节驱动装置1的使用者能够使未接受指关节驱动装置1的辅助的食指101的远端指节间关节109、拇指、中指、无名指、小指与食指101的近端指节间关节107独立地屈伸。
此外，指关节驱动装置1与构成为例如在手背105上滑动的部件滑动从而使指关节屈伸的情况(例如参照日本特开2002-345861号公报)相比，能够抑制装置整体的厚度。由此，在将指关节驱动装置1佩戴于手而使用时，能够减少对该使用者的手的动作施加限制。
此外，第二连杆部4与第二基座部5在食指101的中节103侧能够相对地移动，因此能够不受食指101的长度影响地佩戴指关节驱动装置1，从而通用性较高。
另外，对于佩戴状态的指关节驱动装置1而言，在本实施方式中，第一基座部2被配置于食指101的基节102，第二基座部5被配置于中节103，但不限定于上述的配置。例如，也可以在佩戴状态下，将第一基座部2配置于手背105，将第二基座部5配置于食指101的基节102。在该情况下，能够通过指关节驱动装置1使掌指关节(第三关节)108屈伸。此外，也可以在佩戴状态下，将第一基座部2配置于食指101的中节103，将第二基座部5配置于末节104。在该情况下，能够通过指关节驱动装置1使远端指节间关节(第一关节)109屈伸。此外，也可以在佩戴状态下，将第一基座部2配置于食指101的中节103，将第二基座部5配置于比第一基座部2更靠与指尖相反的一侧、即手腕侧的基节102。在该情况下，与本实施方式的佩戴状态相同地，能够通过指关节驱动装置1使近端指节间关节107屈伸。
如上，能够对欲进行屈伸动作的指关节优先进行辅助，由此能够根据使用状态，灵活地执行各种辅助动作。
另外，指关节驱动装置1例如能够应用于例如因事故、疾病等在手指的弯曲伸直产生障碍的人、握力低下的人、因年龄增加而体力衰弱的老年人等的康复训练。例如，若检测出的按压力F降低，则能够判断为使用者欲屈曲手指。在该情况下，通过向欲屈曲食指101的方向驱动指关节驱动装置1，使用者能够容易地屈曲食指101。另一方面，若按压力F增大，则能够判断为使用者欲伸长食指101。在该情况下，通过向欲伸长食指101的方向驱动指关节驱动装置1，使用者能够容易地伸长食指101。
此外，在上述康复训练中，也可以在佩戴状态下，对指关节驱动装置进行驱动，从而强制地屈伸食指101。此时，在压敏单元7检测出的按压力F超过预先设定的阈值的情况下，能够判断为对使用者的负担变得过度，因此若按压力F超过阈值，则停止指关节驱动装置1的驱动。由此，能够防止在康复训练中，对使用者施加过度的负担。
上述的指关节驱动装置的动作优选作为程序事先存储于控制部10的存储部。
第二实施方式
图8是表示本发明的指关节驱动装置(第二实施方式)的使用状态的剖视图。
以下，参照该附图对本发明的指关节驱动装置的第二实施方式进行说明，但以与上述的实施方式的不同点为中心进行说明，省略相同的事项的说明。
本实施方式除了压敏单元的结构不同以外，与上述第一实施方式相同。
如图8所示，在指关节驱动装置1A中，板状部91向一方向、即、在佩戴状态下朝向第一基座部2侧弯曲。由此，在佩戴状态下，板状部91沿着食指101的形状。由此，能够避免使用者感觉压迫感、不协调感。
另外，板状部91的曲率R的平均优选为1.0～6.0左右，更加优选为2.5～4.5。由此，能够不受使用者的食指101的个体差异地发挥上述效果。因此，指关节驱动装置1A通用性优异。
第三实施方式
图9是表示本发明的指关节驱动装置(第三实施方式)的使用状态的剖视图。
以下，参照该附图对本发明的指关节驱动装置的第三实施方式进行说明，单以与上述的实施方式的不同点为中心进行说明，省略相同的事项的说明。
本实施方式除了凸部的结构不同以外，与上述第一实施方式相同。
如图9所示，在指关节驱动装置1B中，凸部911具有朝向图9中上侧、即、第一基座部2弯曲的弯曲面913。由此，能够尽可能地缩小压力传感器8与凸部911的接触面积。由此，在按压力F与接触面积较小相应地较小的情况下，也能够有效地进行检测。
根据上述的结构，能够实现压力传感器8的检测精度的提高。
第四实施方式
图10是表示本发明的指关节驱动装置(第四实施方式)的使用状态的剖视图。
以下，参照该附图对本发明的指关节驱动装置的第四实施方式进行说明，但以与上述的实施方式的不同点为中心进行说明，省略相同的事项的说明。
本实施方式除了压敏单元的设置个数不同以外，与上述第三实施方式相同。
如图10所示，在指关节驱动装置1C中，除了压敏单元7之外，还设置有另一个压敏单元7’。
压敏单元7’设置于在佩戴状态下隔着基节102与压敏单元7对置的一侧、即、佩戴带20A侧。压敏单元7’设置为凸部911向手掌侧突出。
此外，在佩戴带20A的长边方向的中途设置有硬质的板片71。在佩戴状态下，在该硬质的板片71与凸部911之间夹持有压力传感器8。另外，板片71的硬度优选与第一基座部2的硬度相同。
在指关节驱动装置1C中，在屈曲食指101时，压敏单元7的压力传感器8检测出的按压力F降低，从而压敏单元7’的压力传感器8检测出的按压力F上升。另一方面，从屈曲食指101的状态开始，在伸长食指101时，压敏单元7的压力传感器8检测出的按压力F上升，从而压敏单元7’的压力传感器8检测出的按压力F降低。
在指关节驱动装置1C中，在屈曲以及伸长食指101的情况下，基于各压力传感器8检测出的按压力F的差分，对食指101的动作进行判断。由此，与省略了各压力传感器8中的一方的情况相比，能够基于大致几倍大小的按压力F对食指101的动作进行判断。由此，即使在按压力F较小的情况下，也能够对按压力F更加准确地进行检测。
以上，基于图示的实施方式对本发明的指关节驱动装置进行了说明，但本发明不限定于此，构成指关节驱动装置的各部能够置换为能够发挥相同的功能的任意的结构。此外，也可以附加任意的结构物。
另外，本发明的指关节驱动装置也可以组合上述各实施方式中的任意两个以上的结构(特征)。
此外，在上述各实施方式中，凸部设置于板状部(接触部)，但在本发明中不限定于此，例如可以设置于手指佩戴部，也可以设置于接触部以及手指佩戴部双方。此外，也可以省略双方的凸部，分体地设置作为隔板发挥作用的部件。
此外，在上述实施方式中，压敏单元设置于第一基座部，但在本发明中不限定于此，也可以设置于第二基座部(第四部件)，也可以设置于第一基座部以及第二基座部双方。
此外，指关节驱动装置的相对于手的佩戴部位在上述各实施方式中为食指，但不限定于此，例如也可以是拇指、中指、无名指、小指。
此外，第一驱动部在上述各实施方式中能够担负第二部件(第一连杆部)的转动、第三部件(第二连杆部)的转动，但此外，也能够担负驱动第四部件(第二基座部)相对于第一部件(第一基座部)的接近以及分离。
此外，第二驱动部在上述第二实施方式中能够担负第五部件(第三连杆部)的转动、第六部件(第四连杆部)的转动，但此外，也能够担负驱动第七部件(第三基座部)相对于第四部件(第二基座)的接近以及分离。
符号说明
1…指关节驱动装置；1A…指关节驱动装置；1B…指关节驱动装置；1C…指关节驱动装置；2…第一基座部(第一部件)；21…面；22…侧面；3…第一连杆部(第二部件)；31…顶板；32…侧壁；4…第二连杆部(第三部件)；41…滑动部；411…中空部；42…突出部；5…第二基座部(第四部件)；51…面；52…侧面；53…轨道部；6A…驱动部(第一驱动部)；61…第一转动体；611…齿；62…第二转动体；621…小齿轮；621a…齿；622…大齿轮；622a…齿；63…第三转动体；631…小齿轮；631a…齿；632…大圆盘部；632a…外缘部；64…压电马达；65…压电元件；651、651a、651b、651c、651d…电极；66…隔板；67…凸部；68…支承部；69…连结板；7…压敏单元；7’…压敏单元；71…板片；8…压力传感器；9…接触部；81…上表面；91…板状部；911…凸部；912…顶部；913…弯曲面；92…连结部；921…第一卡合爪；922…转动支承部；93…限制部；931…第二卡合爪；10…控制部；11、12、13、14…转动支承部；20A、20B、20C…佩戴带；201…端部；100…手；101…食指；102…基节；103…中节；104…末节；105…手背；106…手掌；107…近端指节间关节(第二关节)；108…掌指关节(第三关节)；109…远端指节间关节(第一关节)；O11、O12、O107…转动轴；F…按压力；R…曲率。

Claims (8)

1.一种指关节驱动装置，其特征在于，具备：
手指佩戴部，其佩戴于手指；
力检测部，其在所述手指佩戴部佩戴于所述手指的佩戴时，设置于所述手指佩戴部与所述手指之间；以及
接触部，其在所述佩戴时设置于所述力检测部与所述手指之间，并与所述力检测部接触，
以JIS K 6253为基准所测量的所述接触部的硬度计显示硬度为50以上。
2.根据权利要求1所述的指关节驱动装置，其特征在于，
以JIS K 7202为基准所测量的所述接触部的洛氏硬度为80以上。
3.根据权利要求1或2所述的指关节驱动装置，其特征在于，
所述接触部以及所述手指佩戴部中的至少一方具有朝向所述力检测部突出的凸部。
4.根据权利要求3所述的指关节驱动装置，其特征在于，
所述凸部具有朝向所述力检测部弯曲的弯曲面。
5.根据权利要求1或2所述的指关节驱动装置，其特征在于，
所述接触部呈向一方向弯曲的板状。
6.根据权利要求1或2所述的指关节驱动装置，其特征在于，
所述力检测部以及所述接触部在所述佩戴时位于所述手指的手背侧。
7.根据权利要求1或2所述的指关节驱动装置，其特征在于，
所述手指佩戴部具备：
手指佩戴部主体，该手指佩戴部主体在所述佩戴时位于所述手指的手背侧；以及固定部，该固定部在所述佩戴时位于所述手指的手掌侧，并将所述手指佩戴部主体固定于所述手指。
8.根据权利要求7所述的指关节驱动装置，其特征在于，
所述力检测部以及所述接触部在所述佩戴时隔着所述手指分别设置一对，
一方的所述力检测部以及一方的所述接触部设置于所述手指佩戴部主体侧，另一方的所述力检测部以及另一方的所述接触部设置于所述固定部侧。
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