JP2012050728A - Exercise device for recovering function of semi-paralyzed finger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、片方の手の指が麻痺した患者の前記指を回復訓練させる片麻痺指機能回復訓練装置に関する。 The present invention relates to a hemiplegic finger function recovery training device for recovery training of a finger of a patient who has been paralyzed with a finger of one hand.
脳卒中を発症すると片麻痺が残ることが少なくない。この片麻痺には、リハビリテーションにより、指の機能を回復させることが可能である。このリハビリテーションは、熟練した医師や療養士の手で実施されるが、訓練が長時間、長期間に亘るため、医師や療養士の身体的な負担が大きい。
この負担を解消することを目的に、従来、訓練装置が提案されている(例えば、特許文献1(図15)参照。)。
Hemiplegia often remains after a stroke. In this hemiplegia, finger function can be restored by rehabilitation. This rehabilitation is carried out by skilled doctors and therapists, but since the training takes a long time and a long period of time, the physical burden on the doctors and therapists is great.
For the purpose of eliminating this burden, conventionally, a training apparatus has been proposed (see, for example, Patent Document 1 (FIG. 15)).
特許文献1を次図に基づいて説明する。
図27は従来の技術の基本原理を説明する図であり、この訓練装置200では、想像線で示される手201を支える第2支持本体202からリンク203〜206が延びており、リンク204とリンク205との連結部に第5装着部207が設けられ、リンク206の先端に第4装着部208が設けられている。
FIG. 27 is a diagram for explaining the basic principle of the prior art. In this
特許文献1段落番号[0078]に記載されているように、上記の構成により、第2指から第5指用の指動作支援機構は、患側上肢手指を種々の態様に変位させることができる。
As described in paragraph [0078] of
第4装着部208や第5装着部207で、指209に外から力を加えて屈曲させることを、他動的屈曲と呼ぶことにする。また、指209に外力を加えて伸張させることを、他動的伸張と呼ぶ。一方、外力を加えないで、患者の力により指209を伸張させることを自力的伸張と呼ぶことにする。
The bending of the
指209に、他動的屈曲と他動的伸張とを交互に繰り返す従来の訓練装置では、患者自身の力が反映されているか否かが不明である。患者自身の力が反映されていなければ、訓練の効果が小さく、訓練が長期化する。
そのため、自力的伸張を促すことができる訓練装置が望まれる。
In the conventional training apparatus that alternately repeats other dynamic flexion and other dynamic extension on the
Therefore, a training apparatus that can promote self-extension is desired.
本発明は、自力的伸張を促すことが可能な訓練装置を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a training device that can promote self-stretching.
請求項1に係る発明は、片方の手の指が麻痺した患者の前記指を回復訓練させる片麻痺指機能回復訓練装置であって、
この片麻痺指機能回復訓練装置は、手を載せる手載せ台と、この手載せ台に載せられた手の指の一本を押し下げて屈曲させ、屈曲された指が元に戻ろうとする伸張動作は妨げない指屈曲機構と、この指屈曲機構で押し下げられた前記指の付け根を叩いて前記伸張動作を促す指叩き機構とからなり、
前記指屈曲機構は、前記手載せ台の下方に設けられている第1軸から前記手載せ台にほぼ沿って延び、前記第1軸を中心に上下に旋回する第1アームと、この第1アームを上下に旋回させる第1サーボモータと、前記第1アームに加わるトルクを検出する第1トルク計測機構と、前記第1アーム上を移動可能に設けられる第1スライダと、前記手載せ台の上方に設けられている第2軸から前記第1アームに交差するように延ばされ、前記第2軸を中心に上下に旋回する第2アームと、この第2アームを上下に旋回させる第2サーボモータと、前記第2アームに加わるトルクを検出する第2トルク計測機構と、前記第2アーム上を移動可能に設けられる第2スライダと、前記第1スライダから上方に向かって延ばされる第1延長部と、前記第2スライダから前記手載せ台に向かって延ばされる第2延長部と、前記第1延長部の先端が前記第2延長部の先端に交差する交点で、前記第1延長部及び前記第2延長部を揺動自在に支持すると共に、前記指を押し下げる指押し部と、前記第1・第2トルク計測機構からトルク情報を取得し前記第1サーボモータ及び第2サーボモータを制御する制御部とからなることを特徴とする。
The invention according to
This hemiplegic finger function recovery training device has a hand platform on which a hand is placed and an extension operation in which one of the fingers on the hand platform is pushed down to bend and the bent finger tries to return. Consists of a finger bending mechanism that does not hinder and a finger tapping mechanism that urges the base of the finger pushed down by this finger bending mechanism to promote the extension operation,
The finger bending mechanism includes a first arm that extends substantially along the hand platform from a first shaft provided below the hand platform and pivots up and down around the first axis. A first servo motor that pivots the arm up and down, a first torque measuring mechanism that detects torque applied to the first arm, a first slider that is movably provided on the first arm, and a A second arm that extends from a second axis provided above to intersect the first arm and pivots up and down around the second axis, and a second arm that pivots the second arm up and down. A servo motor; a second torque measuring mechanism for detecting a torque applied to the second arm; a second slider movably provided on the second arm; and a first extending upward from the first slider. An extension and the second A second extension extending from the rider toward the platform, and an intersection at which a tip of the first extension intersects a tip of the second extension, the first extension and the second extension It comprises a finger pressing unit that supports the swinging and depressing the finger, and a control unit that acquires torque information from the first and second torque measurement mechanisms and controls the first servo motor and the second servo motor. It is characterized by that.
請求項2に係る発明では、前記指叩き機構は、前記第2アームの側方に設けられるレール部材と、このレール部材で案内されて走行する移動体と、この移動体に揺動自在に支持される第3アームと、この第3アームの先端に回転可能に設けられ前記指の付け根を叩く指叩きローラと、この指叩きローラを前記指の付け根に向かって進退させる第3サーボモータとからなることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the finger tapping mechanism includes a rail member provided on the side of the second arm, a moving body that is guided by the rail member, and a swingable support on the moving body. A third arm to be rotated, a finger tapping roller that is rotatably provided at the tip of the third arm and strikes the base of the finger, and a third servo motor that advances and retracts the finger tapping roller toward the base of the finger. It is characterized by becoming.
請求項3に係る発明では、前記手載せ台は、前記手の手首の近傍を揺動支点として上下に往復動することを特徴とする。
The invention according to
請求項4に係る発明は、前記手載せ台を揺動させる揺動軸に、前記手載せ台を上下に往復動させる第4サーボモータが接続され、前記手載せ台に加わるトルクを検出する手載せ台トルク計測機構が、前記手載せ台の裏面に設けられ、前記制御部で、前記手載せ台トルク計測機構からトルク情報を取得し、前記第4サーボモータを制御することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, a fourth servo motor that reciprocates the hand table up and down is connected to a swing shaft that swings the hand table, and a hand that detects torque applied to the table is detected. A platform torque measurement mechanism is provided on the rear surface of the platform, and the control unit acquires torque information from the platform platform torque measurement mechanism and controls the fourth servo motor.
請求項5に係る発明では、前記手載せ台は、前記往復動の範囲を規定するストッパ機構を備えていることを特徴とする。
The invention according to
請求項1に係る発明では、指叩き機構で、屈曲後の指の付け根を叩く。すると、患者の運動神経が刺激され、指が元に戻ろうとし自力的伸張が期待される。
すなわち、本発明によれば、自力的伸張を促すことが可能な訓練装置が提供される。
In the invention which concerns on
That is, according to the present invention, a training apparatus capable of promoting self-stretching is provided.
さらに、請求項1に係る発明では、患者の指に他動的屈曲と自力的伸張とを行わせる訓練装置において、患者の指を移動させる機構を、第1アーム及び第2アームと、これらの第1アーム及び第2アームを作動させる第1サーボモータ及び第2サーボモータと、第1スライダ及び第2スライダから延長される延長部同士の交点に配置した指押し部で構成した。
第1アームを第1サーボモータで駆動し、第2アームを第2サーボモータで駆動する。
第1サーボモータの出力と第2サーボモータの出力とを制御することにより、指押し部を任意の位置に保持させることができ、任意の移動軌跡上を移動させることができる。
Furthermore, in the invention which concerns on
The first arm is driven by the first servo motor, and the second arm is driven by the second servo motor.
By controlling the output of the first servo motor and the output of the second servo motor, the finger pressing unit can be held at an arbitrary position and can be moved on an arbitrary movement locus.
カム機構でも上記移動軌跡を得ることができるが、移動軌跡を修正する必要が起こると、カムを交換しなければならず、修正が難しい。この点、本発明によれば、モータ出力を変更するだけで対応させることができ、極めて容易に移動軌跡が修正できる。
したがって、多様の患者の訓練を1台の訓練装置に担わせることでき、訓練装置の稼働率を高めることができる。
The above-mentioned movement trajectory can also be obtained by the cam mechanism, but if the movement trajectory needs to be corrected, the cam must be replaced, and correction is difficult. In this regard, according to the present invention, it is possible to cope with this by simply changing the motor output, and the movement locus can be corrected very easily.
Therefore, training of various patients can be carried out by one training apparatus, and the operating rate of the training apparatus can be increased.
加えて請求項1に係る発明では、第2スライダから延ばされる第2延長部は、先端が指押し部に支持される。即ち、第2延長部は、第2スライダから指押し部までを繋ぐ。特に大きな負荷のかからない第2延長部には、厚さの薄い素材を用いることができる。厚さが薄いことで、指押し部の軸方向の長さに第2延長部の厚さを加えた指押し部の幅寸法を小さくすることができる。
In addition, in the invention according to
患者は1本の指を指押し部へ差し込む。他の指は指押し部、即ち第2延長部を挟むようにして広げられる。このときに第2延長部の幅寸法が小さければ指を過度に広げる必要はなくなり、患者の負担が軽くなり、訓練がより楽に実施できる。 The patient inserts one finger into the finger press. The other finger is spread so as to sandwich the finger pressing portion, that is, the second extension portion. At this time, if the width of the second extension is small, it is not necessary to spread the fingers excessively, the burden on the patient is reduced, and training can be performed more easily.
請求項2に係る発明では、指叩きローラが回転可能に設けられる。回転可能とすることで、指叩きローラが指に接触することで発生する摩擦を軽減することができる。
In the invention according to
請求項3に係る発明では、手載せ台により患者の手首を揺動させる。指の自力的伸張動作に手首の背屈動作を加えることができ、指だけの訓練に比較して、回復訓練の効果を高めることができる。
In the invention which concerns on
請求項4に係る発明では、手載せ台を上下に往復動させる第4サーボモータと、手載せ台に加わるトルクを検出する手載せ台トルク計測機構とを備えた。制御部で第4サーボモータを制御することで、手首についても所定の動きを行うことができる。1台の装置で様々な動きを実現することができ、望ましい。
The invention according to
請求項5に係る発明では、手載せ台は、往復動の範囲を規定するストッパ機構を備えている。所定の範囲を超えて手載せ台が往復動を行おうとした場合であっても、ストッパ機構で所定の範囲を超えての往復動を防止できる。別途ストッパ機構を設けることで、手載せ台の必要以上の移動を確実に防止することができる。
In the invention which concerns on
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
先ず、本発明が目指す訓練の内容を、図1に基づいて説明する。
図1(a)において、患者の手10の人指し指11に、介助者が力F1を加え、矢印(1)のように、指の屈曲動作を開始する。同時に、介助者は屈曲している手首12を背屈させる(矢印(2))。
First, the content of training aimed by the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1 (a), the assistant applies force F1 to the
そして、(b)に示すように力F2により、指11が継続して屈曲される(矢印(3))。
さらに(c)に示すように力F3により、指11が継続して屈曲され(矢印(4))、手首12が屈曲される(矢印(5))。
(a)〜(c)にて、指11が介助者の力Fで屈曲されることを、他動的屈曲という。
Then, as shown in (b), the
Further, as shown in (c), the
In (a) to (c), bending the
次に、(d)にて、指11の付け根13を、介助者が、矢印(6)のように軽く叩く(打つ)。軽く叩くことで、患者の運動神経が刺激され、指11が(e)に示すように伸張し(矢印(7))、(a)に戻る。このときに、介助者の指15、16が患者の指11の上面に添えられ、指11の伸張動作に追従して、介助者の指15、16が上げられる。
(d)〜(e)〜(a)にて、指11は、外力なしで自力で伸張する。このことを、自力的伸張という。
Next, at (d), the assistant taps the
In (d) to (e) to (a), the
以上に説明した他動的屈曲及び自力的伸張を、行わせることができる訓練装置の好しい実施例を、図面に基づいて説明する。
図2に示すように、片麻痺指機構回復訓練装置20(以下、訓練装置20と略記する。)は、矩形のベース板21と、このベース板21に垂直に且つ平行に立てた縦壁部22、22と、これらの縦壁部22、22の斜辺に渡され患者の腕24を支える斜面部25と、縦壁部22、22に渡した揺動軸26に支えられ患者の手27を支える手載せ台28と、この手載せ台28の前部から上方へ延ばされた門型又は箱形ブラケット29と、このブラケット29に取付けられ例えば人指し指11を押し下げる指屈曲機構40とを、含む。
A preferred embodiment of a training apparatus capable of performing the other dynamic bending and self-extension described above will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 2, the hemiplegic finger mechanism recovery training device 20 (hereinafter abbreviated as “
図3に示すように、指屈曲機構40は、手載せ台28の下方に設けられている第1軸41から手載せ台28にほぼ沿って延び、第1軸41を中心に上下に旋回する第1アーム42と、手載せ台28から下へ延ばされたL字形のサブブラケット43に支持され第1アーム42を上下に旋回させる第1サーボモータ44と、門型又は箱形ブラケット29上に設けられている第2軸45から第1アーム42に交差するように延ばされ、第2軸45を中心に上下に旋回する第2アーム46と、ブラケット29上に設けられ第2アーム46を上下に旋回させる第2サーボモータ47と、第1アーム42と第2アーム46との交点48に配置され、第1アーム42の軸方向に移動自在に第1アームに取付けられると共に第2アーム46の軸方向に移動自在に第2アーム46に取付けられるスライダ49と、このスライダ49に取付けられ指(図2、符号11)を押し下げる指押し部51と、第1サーボモータ44の回転角度を監視する第1エンコーダ52、及び第2サーボモータ47の回転角度を監視する第2エンコーダ53からの回転角度情報を取得し第1サーボモータ44及び第2サーボモータ47を制御する制御部54と、からなる。
As shown in FIG. 3, the
なお、第1アーム42の駆動トルク(Tarm1)を計測することができる特殊な第1トルク計測機構90を、第1アーム42の根元に備え、トルク情報を制御部54に送る。同様に、第2アーム46の駆動トルク(Tarm2)を計測することができる特殊な第2トルク計測機構95を、第2アーム46の根元に備え、トルク情報を制御部54に送る。
A special first
トルクは歪(ひずみ)ゲージで歪を計測し、この歪を換算することで求められる。そのための歪ゲージを第1アーム42に直接貼付けることが考えられる。ただし、第1アーム42に発生する歪が微少である場合には、誤差の影響が顕著となり、計測の信頼性が低下する。対策として、本実施例では、歪を拡大(増幅)させることができる特殊なトルク計測機構90、95を採用する。
Torque is obtained by measuring strain with a strain gauge and converting this strain. It can be considered that a strain gauge for this purpose is directly attached to the
先ず、第1トルク計測機構90を、図13で説明する。
図13において、第1軸41に、回転自在に支持ブロック91が取付けられ、この支持ブロック91に第1アーム42が固定されている。このままでは、第1軸41からの駆動トルクが第1アーム42に伝わらない。
そこで、第1軸41に、駆動板92を固定し、この駆動板92の途中にくびれ部93を設け、このくびれ部93に歪ゲージ94を貼り付け(又は内蔵し)、駆動板92の先端を第1アーム42に連結するようにした。
First, the first
In FIG. 13, a
Therefore, the driving
このような構造の第1トルク計測機構90によれば、第1軸41からの駆動トルクは駆動板92を介して第1アーム42に伝えられる。このときにくびれ部93は他の部位より大きく撓むため、歪が拡大される。
第2アーム46に付属する第2トルク計測機構95も同構造であるため、説明を省略する。
According to the first
Since the second
図3に戻って、手載せ台28上に設けられた第3サーボモータ55、この第3サーボモータ55の回転角度を監視する第3エンコーダ56及び第3サーボモータ55で上下に旋回されるパンチ57とからなり、患者の指の付け根を叩く指叩き機構58を、訓練装置20に含む。
Returning to FIG. 3, the
好ましくは、縦壁部22に設けられ揺動軸26を揺動(回転)させる第4サーボモータ59、及びこの第4サーボモータ59の回転角度を監視する第4エンコーダ61からなり、手載せ台28を上下に往復動させる手首屈伸機構62を、訓練装置20に含む。
Preferably, it comprises a
制御部54は、第1・第2エンコーダ52、53に加えて、第3・第4エンコーダ56、61からの回転角度情報を取得し、第1・第2サーボモータ47に加えて、第3・第4サーボモータ55、59をも総合的に制御する。
The
次に、第1アーム42と第2アーム46との交点48に配置されるスライダ49の構造を説明する。
図4に示すように、スライダ49は、上下に延びるスライダ本体64と、このスライダ本体64の上部に回転自在に取付けられ第1アーム42の上面に沿って自由に回転する第1コロ65と、スライダ本体64の下部に回転自在に取付けられ第1アーム42の下面に沿って自由に回転する第2コロ66と、スライダ本体64から第1アーム42に沿って延ばされる突起部67と、この突起部67上に回転自在に取付けられ第1アーム42の側面(外側の面)に沿って自由に回転する第3コロ68と、突起部67下に回転自在に取付けられ第1アーム42の側面(外側の面)に沿って自由に回転する第4コロ69とからなる。
Next, the structure of the
As shown in FIG. 4, the
図5は図3の5−5線断面図であり、2個のスライダ49、49が、1本の支軸71で繋がれている。この支軸71は、第1アーム42及び第2アーム46を貫通しており、中央に円筒状で表面に面ファスナー72が貼り付けられている指押し部51が回転自在に設けられ、第5コロ73、73を介して第2アーム46に沿って移動する。
すなわち、支軸71は、第1アーム42並びに第2アーム46に沿って移動する。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 in FIG. 3, and two
That is, the
指11に面ファスナー74を巻き付け、この面ファスナー74を支軸71側の面ファスナー72に結合する。以降、指11が指押し部51と離れることなく一緒に移動する。
A hook-and-
図3において、第1軸41の中心をA、第2軸45の中心をO、交点48をBとすると、図6に示す三角形OABを描くことができる。辺OAは一定長さであり、その他の辺AB及び辺OBは可変長さとなる。
In FIG. 3, when the center of the
図6に示す三角形OABにおいて、辺OAを通る軸をx軸、点O(原点)を通りx軸に直交する軸をy軸、辺0Aの長さをL(一定値)、辺OBの長さをL1(変動値)、角Oをθ1、角(外角)Aをθ2とする。
角O+角B=角Aから、角B=角A−角O=θ2−θ1と変形し、角Bは(θ2−θ1)となる。内角Aは(2π−θ2)となる。
In the triangle OAB shown in FIG. 6, the axis passing through the side OA is the x axis, the axis passing through the point O (origin) and perpendicular to the x axis is the y axis, the length of the side 0A is L (constant value), and the length of the side OB Let L1 (variation value), angle O be θ1, and angle (outer angle) A be θ2.
From angle O + angle B = angle A, angle B = angle A−angle O =
点Bの座標を(x,y)とすると、x=L1・cosθ1、y=L1・sinθ1となる。
また、正弦定理から、L/sin(θ2−θ1)=L1/sin(2π−θ2)。
ここで、sin(2π−θ2)=sinθ2。L/sin(θ2−θ1)=L1/sinθ2をL1について整理すると、L1=L・sinθ2/sin(θ2−θ1)となる。このL1を、x=L1・cosθ1とy=L1・sinθ1に代入する。
x=L・cosθ1・sinθ2/sin(θ2−θ1)
y=L・sinθ1・sinθ2/sin(θ2−θ1)
If the coordinates of the point B are (x, y), x = L1 · cos θ1 and y = L1 · sin θ1.
From the sine theorem, L / sin (θ2−θ1) = L1 / sin (2π−θ2).
Here, sin (2π−θ2) = sin θ2. When L / sin (θ2−θ1) = L1 / sinθ2 is arranged with respect to L1, L1 = L · sin θ2 / sin (θ2−θ1) is obtained. This L1 is substituted into x = L1 · cos θ1 and y = L1 · sin θ1.
x = L · cos θ1 · sin θ2 / sin (θ2−θ1)
y = L · sin θ1 · sin θ2 / sin (θ2−θ1)
θ1、θ2により点B、すなわち指押し部の位置が唯一決定され、指押し部は2次元平面上で制御可能となる。点Bに係る速度(手先速度)及び力(手先外力)の関係式は次のように表すことができる。 The point B, that is, the position of the finger pressing portion is uniquely determined by θ1 and θ2, and the finger pressing portion can be controlled on a two-dimensional plane. The relational expression of the speed (hand speed) and the force (hand external force) relating to the point B can be expressed as follows.
点Bの軌跡を別の簡便な方法で説明することができる。
図7(a)において、第1アーム42は非回転状態に保たれ、第2アーム46が駆動トルクTarm2で時計回りに回されると仮定する。すると、点Bは、矢印(11)のように、第1アーム42に沿って移動する。
The locus of point B can be described by another simple method.
In FIG. 7A, it is assumed that the
また、(b)において、第2アーム46は非回転状態に保たれ、第1アーム42が駆動トルクTarm1で時計回りに回されると仮定する。すると、点Bは、矢印(12)のように、第2アーム46に沿って移動する。
Further, in (b), it is assumed that the
また、(c)において、第1アーム42が駆動トルクTarm1で時計回りに回され、第2アーム46が駆動トルクTarm2で時計回りに回されると、点Bは、矢印(13)のように移動する。この移動軌跡は、Tarm2とTarm1とを変更することにより、任意に描くことができる。
したがって、図3において、第1サーボモータ44と第2サーボモータ47の駆動トルク及び、回転方向、回転速度などを変更することにより、指押し部51の位置、移動方向、速度、力を任意に制御することができる。
In (c), when the
Therefore, in FIG. 3, the position, moving direction, speed, and force of the
以上に述べた訓練装置10の作用を次に説明する。
図8(a)に示すように、手載せ台28に、手27を載せ、面ファスナー74が巻かれている指11を指押し部51の下に挿入する。そして、訓練装置(図2、符号20)を始動する。すると、指押し部51が矢印のように下降し始める。手載せ台28と斜面部25との角度はαである。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 8A, the
続いて、(b)に示すように、手載せ台28を図反時計方向(矢印(11))に回転し、手載せ台28と斜面部25との角度をβに増大する(角度α<角度β)。これで手首12の背屈が行われる。
この背屈に並行して、指11の下降は継続される(矢印(12))。
Subsequently, as shown in (b), the table 28 is rotated counterclockwise in the figure (arrow (11)), and the angle between the table 28 and the
In parallel with this dorsiflexion, the
図9(a)において、指11の他動的屈曲が終了し、この状態でパンチ57で指11の付け根13が叩かれる(矢印(13))。そしてパンチ57は戻される。
同時に、指押し部51を、指11が戻る速度で、図反時計方向へ移動する(矢印(14))。指押し部51は、指11に外力を加えないで、添える程度となり、指11の自力的伸張を妨げない。同時に、手載せ台28を反時計方向に回す(矢印(15))。これで、手首12の屈曲が行われる。
(b)に示すように、指11が自力的に伸張し(矢印(16))、図8(a)に戻る。
In FIG. 9A, the other dynamic bending of the
At the same time, the
As shown in FIG. 8B, the
以上により、指11の他動的屈伸と自力的伸張とが繰り替えされる。加えて、手首12の屈曲と背屈とが繰り返される。図1で述べた訓練と同等の訓練が、本発明の訓練装置10により施されるため、従来、訓練に従事してきた医師や療法士の負担を大幅に軽減することができる。
As described above, the other dynamic bending / extension and self-extension of the
次に、指叩き機構の変更例を説明する。
図10に示すように、変更された指叩き機構80は、クランク形(又はZ形)ブラケット81と、このクランク形ブラケット81の下部に取付けられた第3サーボモータ55と、この第3サーボモータ55のモータ軸82に固定された矩形ピース83と、この矩形ピース83を移動可能に収納する溝84を有するパンチ57と、溝84に嵌っている矩形ピース83を、パンチ57の先端に向かって押す圧縮ばね85と、パンチ57の後端に設けたフリーローラ86と、このフリーローラ86を案内するためにクランク形ブラケット81の上部に固定されるカムプレート87と、からなる。
Next, an example of changing the finger tapping mechanism will be described.
As shown in FIG. 10, the changed
好ましくは、パンチ57の先端下面に、軟質材からなる突起89を付設する。この突起89は介助者の指先を模した柔らかさ及び形状とした。
Preferably, a
カムプレート87の直線部は、パンチ57の長手軸88と、γの角度(γは0を含まない正の数)をなす。モータ軸82の位置とカムプレート87の位置は不変であるが、パンチ57が移動するため、γは変化する。この点に付いて以下説明する。
The straight portion of the
図11(a)において、パンチ57の先端の位置(ポジション)をPaとする。この状態から、モータ軸82を図時計回りに回転させる。すると、パンチ57が図時計回りに回転しようとする。
In FIG. 11A, the position (position) of the tip of the
結果、(b)に示すように、フリーローラ86がカムプレート87に沿って回転し始める(矢印(21))。そして、モータ軸82で支持される矩形ピース83が僅かに時計回りに回転しながら、パンチ57の移動を許容するため、パンチ57は図右下へ移動(前進)する。圧縮ばね85は縮む。図におけるパンチ57の先端の位置をPbとする。
As a result, as shown in (b), the
さらに、(c)に示すように、フリーローラ86がカムプレート87に沿って回転を続ける(矢印(22))。パンチ57はさらに図右下へ移動し、突起89が指11の第2関節を叩く。圧縮ばね85はさらに縮む。図におけるパンチ57の先端の位置をPcとする。
すなわち、モータ軸82を正転させたことで、パンチ57の先端は、Pa→Pb→Pcのように移動して、指11の第2関節を叩く。
Furthermore, as shown in (c), the
That is, by rotating the
叩いたら、素早く、モータ軸82を反転、すなわち図反時計方向へ回す。すると、パンチ57の先端は、Pc→Pb→Paのように戻る。この動作を詳しく説明する。
図12(a)に示すように、指11は自力的伸張により矢印(23)のように戻る。この動作に追従したように、パンチ57の先端がPbに戻る。この際に、パンチ57は単純に上昇するだけでなく、矢印(24)のように後退し、指11の上面を摺り上げる。すると、指11の自力的伸張がさらに促される。
続いて、(b)に示すように、指11は自力的伸張により矢印(25)のように戻る。この指11の動作に追従したように、パンチ57の先端がPaに戻る。
When struck, the
As shown in FIG. 12A, the
Subsequently, as shown in (b), the
すなわち、図11(c)〜図12(b)において、Pa→Pb→Pcのように移動するパンチ57が指11の上面を摺り上げて、指11の自力的伸張を促すことが期待できる。
That is, in FIG. 11C to FIG. 12B, it can be expected that the
尚、請求項1及び請求項2では、指屈曲機構は、第1アーム、第2アーム及びスライダからなる実施例で説明した機構の他、カム機構により指押し部を、所望の軌跡上に往復移動させるものであってもよい。ただし、カム機構の場合は、患者の指の長さが変わるなど訓練対象物の形状が大きく変化した場合にはカム板を交換する必要がある。この点、第1アーム、第2アーム及びスライダからなる機構であれば、第1アームに加えるトルクと第2アームに加えるトルクを制御することで、指押し部の軌跡を任意に変更することができるため、汎用性が高い。 In the first and second aspects, the finger bending mechanism is not limited to the mechanism described in the embodiment including the first arm, the second arm, and the slider, but the finger pressing portion is reciprocated on a desired locus by a cam mechanism. It may be moved. However, in the case of a cam mechanism, it is necessary to replace the cam plate when the shape of the training object changes greatly, such as when the length of a patient's finger changes. In this regard, if the mechanism is composed of the first arm, the second arm, and the slider, the locus of the finger pressing unit can be arbitrarily changed by controlling the torque applied to the first arm and the torque applied to the second arm. Because it can, it is highly versatile.
また、請求項1では、手載せ台は、上下に往復動できるようにする他、往復動不能にしてもよい。そうすれば、訓練装置の構造が簡単になり、安価に製造することができる。 In addition, in the first aspect, the hand platform may be reciprocally movable up and down, or may not be reciprocally movable. If it does so, the structure of a training apparatus will become simple and it can manufacture at low cost.
本発明者らは、図3に示した訓練装置20についてさらに研究を行い、訓練装置の改良を行った。具体的には、指屈曲機構40と、指叩き機構58と、手載せ台28とを変更し、新たにストッパ機構を追加した。詳細を次図以降で説明する。
The inventors further studied the
次に、本発明の実施例2を図面に基づいて説明する。
図14に示すように、訓練装置100は、矩形のベース板21と、このベース板21に垂直に且つ平行に立てた縦壁部101、101(奥側の1枚のみ表示)と、これらの縦壁部101、101の斜辺に渡され患者の腕を支える斜面部25と、縦壁部101、101に渡した揺動軸26に支えられ患者の手を支える手載せ台102と、この手載せ台102の側方に取付けられ手載せ台102と共に揺動可能な側板103、103(奥側の1枚のみ表示)と、これらの側板103、103の間に架けられた支持板104の先端で支持され指を押し下げる指屈曲機構105と、支持板104の近傍に設けられ第3アーム107を進退させることで指を叩く指叩き機構108と、手載せ台102の下方に設けられ手載せ台の往復動の範囲を規定するストッパ機構109とを、含む。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 14, the
その他の基本的な構成は、図3に示した訓練装置20と同様である。
次図以降で指屈曲機構105について詳細を説明する。
The other basic configuration is the same as that of the
Details of the
図15に示すように、指屈曲機構105は、第1軸41に第1トルク機構90を介して支持される第1アーム111と、この第1アーム111上を移動可能に設けられる第1スライダ112と、第2軸45に第2トルク機構95を介して支持される第2アーム113と、この第2アーム113上を移動可能に設けられる第2スライダ114と、第1スライダ112から上方に向かって延ばされる第1延長部116及び第2スライダから第1延長部116に向かって延ばされる第2延長部117との交点Cに設けられ指を押し下げる指押し部118とからなる。
As shown in FIG. 15, the
第1アーム111は、第1軸41上に設けられる基部121と、この基部121から下げられる下げ部122と、この下げ部122から略水平方向に向かって延ばされる2本のアーム部123、123と、これらのアーム部123、123の先端を繋ぐ接続部124とからなる略L字状の部材である。
The first arm 111 includes a base 121 provided on the
第1スライダ112は、一部が想像線で示される箱体126と、この箱体126の蓋部127から下げられ2本のアーム部123、123の間を移動するベース部128と、このベース部128からアーム部123、123に向かって延ばされアーム部123、123の上面又は下面を転がるコロ部材129とからなる。
The
ベース部128をアーム部123、123の間に設け、このベース部128からアーム部123、123を挟むようにしてコロ部材129を設ける。第1アーム111の幅方向に向かって、第1スライダ112が移動しそうになると、ベース部128がアーム部123、123に接触する。接触することで、第1アーム111の幅方向へ向かって、第1スライダがずれることを防止する。
The
加えて、コロ部材129でアーム部123、123の上下面を挟む。上下面にコロ部材129が接触するため、第1スライダ112が上下方向へずれることを防止することができる。
In addition, the upper and lower surfaces of the
第2アーム113は、第2軸45上に設けられる基部131と、この基部131から略水平に延ばされる水平部132と、この水平部132から略鉛直方向に下げられ第1アーム111のアーム部123、123の間に通される第2アーム部133とからなる略L字状の部材である。
The
第2スライダ114は、一部が想像線で示される箱体135と、この箱体135内部に設けられ第2アーム部133上を転がるコロ部材136と、これらのコロ部材136の側方に設けられる箱体135の蓋としての蓋部137とからなる。
The
指押し部118は、第1延長部116及び第2延長部117を共に揺動可能に支持する軸状の部材である。
第2スライダ114の更なる詳細について次図で説明する。
The finger
Further details of the
図16に示すように、第2スライダ114は、箱体126内の向かい合う面に架けられるように軸138が設けられ、これらの軸138にそれぞれコロ部材136が設けられる。
As shown in FIG. 16, the
第2アーム部133の断面が矩形である場合に、任意の一面を第1面141とし、この第1面141に隣り合う面を第2面142とし、順に第3面143、第4面144とする。
When the cross section of the
第1面141に接するコロ部材136aと第3面143に接するコロ部材136cとは、箱体126の上下方向に向かって(図面表裏方向)同じ高さに配置される。同様に、第2面142に接するコロ部材136bと第4面144に接するコロ部材136dとは、同じ高さに配置される。
The
第1面141に接するコロ部材136a及び第3面143に接するコロ部材136cと、第2面142に接するコロ部材136b及び第4面144に接するコロ部材136dとは、高さ方向に交互に配置される。
向かい合う面(例えば第1面141と第3面143)に接するコロ部材136を同じ高さに設けることで、より多くのコロ部材136を配置することができる。
また、矩形断面の第2アーム部133の全ての面に対してコロ部材136を接するようにすることで、第2アーム部133からの第2スライダ114の脱落を防ぐことができる。
このような指屈曲機構105の作動のさせ方について次図で説明する。
By providing the
Further, the
The operation of the
図17(a)に示すように、指押し部118aは、指押し部が作動前の位置にあることを示す。この状態から、(b)に示すように第2軸45を時計回りに回転させると、第2アーム113も回転する。第2アーム113が回転することで、主に第1スライダ112が移動する。即ち、指押し部118bは、ほぼ水平方向に移動する。
(b)に示す状態から、第2軸45を反時計回りに回すことで、指押し部118bは、(a)に示す位置に戻る。
As shown in FIG. 17A, the
From the state shown in (b), the
一方、(a)の状態から、第1軸41を反時計回りに回転させることで、(c)に示すように、第1アーム111も回転する。第1アーム111が回転することで、主に第2スライダ114が移動する。即ち、指押し部118cは、ほぼ鉛直方向に移動する。
(c)に示す状態から、第1軸41を時計回りに回すことで、指押し部118cは、(a)に示す位置に戻る。
On the other hand, by rotating the
From the state shown in (c), the
指押し部118に指を固定させることで訓練を行う。訓練を行う場合は、第1アーム111及び第2アーム113の動きを組み合わせることで、患者の指を任意の軌道に動かすことができる。即ち、他動的屈曲を行う。
Training is performed by fixing a finger to the
訓練装置100は、図14に戻って以下のようにいうことができる。
患者の指に他動的屈曲と自力的伸張とを行わせる訓練装置100において、患者の指を移動させる機構(指屈曲機構105)を、第1アーム111及び第2アーム113と、これらの第1アーム111及び第2アーム113を作動させる第1サーボモータ44及び第2サーボモータ47と、第1スライダ112及び第2スライダ114から延長される第1、第2延長部116、117同士の交点Cに配置した指押し部118で構成した。
The
In the
第1アーム111を第1サーボモータ44で駆動し、第2アーム113を第2サーボモータ47で駆動する。
第1サーボモータ44の出力と第2サーボモータ47の出力とを、制御部(図3、符号54)で制御することにより、指押し部118を任意の位置に保持させることができ、任意の移動軌跡上を移動させることができる。
The first arm 111 is driven by the
By controlling the output of the
カム機構でも上記移動軌跡を得ることができるが、移動軌跡を修正する必要が起こると、カムを交換しなければならず、修正が難しい。この点、本発明によれば、モータ出力を変更するだけで対応させることができ、極めて容易に移動軌跡が修正できる。
したがって、多様の患者の訓練を1台の訓練装置に担わせることでき、訓練装置の稼働率を高めることができる。
訓練装置100に用いた指屈曲機構105の効果について図18で説明する。
The above-mentioned movement trajectory can also be obtained by the cam mechanism, but if the movement trajectory needs to be corrected, the cam must be replaced, and correction is difficult. In this regard, according to the present invention, it is possible to cope with this by simply changing the motor output, and the movement locus can be corrected very easily.
Therefore, training of various patients can be carried out by one training apparatus, and the operating rate of the training apparatus can be increased.
The effect of the
図18(b)に示すように、訓練を行う場合は、指押し部118に面ファスナー72を装着し、訓練する指(この場合は中指145)にも面ファスナー74を装着し、手載せ台(図14、符号102)に手を載せ、面ファスナー72、74を結合させた上で訓練を行う。
ここで、147、148は、それぞれ人差し指、薬指である。
As shown in FIG. 18B, when training is performed, a hook-and-
Here, 147 and 148 are an index finger and a ring finger, respectively.
(a)に示すように、実施例1では第2アーム46、46で、直接指押し部51を支持した。第2アーム46、46は、高い強度を求められるため、所定の大きさが必要になる。所定の大きさが必要のため、指押し部51の軸方向の長さに、指押し部51を支持する第2アーム46、46の厚さを加えた、幅寸法L0はいきおい長くなる。
As shown to (a), in Example 1, the
訓練をする場合は、指押し部51の近傍に設けられる第2アーム46、46に接触しないよう、人差し指147や薬指148を広げた状態に保つ。即ち、最低でもL0以上に保つ必要がある。
When training, the
一方、(b)に示すように、実施例2では、第2延長部117を介して指押し部118を支持する。特に大きな負荷のかからない第2延長部117には、厚さの薄い素材を用いることができる。厚さが薄いことで、指押し部118の軸方向の長さに第2延長部117の厚さを加えた指押し部の幅寸法L1を小さくすることができる。
On the other hand, as shown in (b), in the second embodiment, the
患者は1本の指(例えば、中指145)を指押し部118へ差し込む。他の指(例えば、人差し指147や薬指148)は指押し部118、即ち第2延長部117を挟むようにして広げられる。このときに第2延長部117の幅寸法L1が小さければ指147、148を過度に広げる必要はなくなり、患者の負担が軽くなり、訓練がより楽に実施できる。
指叩き機構(図14、符号108)の詳細について次図以降で説明する。
The patient inserts one finger (for example, the middle finger 145) into the
Details of the finger tapping mechanism (FIG. 14, reference numeral 108) will be described in the following figures.
図19に示すように、指叩き機構108は、下部レール152及び想像線で示される上部レール153からなるレール部材154と、上下のレール152、153の間に配置されレール部材154を走行する移動体155と、この移動体155の軸部材156を介して揺動自在に支持される第3アーム107と、この第3アーム107の先端に軸部材157を介して回転可能に設けられ指の付け根を叩く指叩きローラ158とを含む。
As shown in FIG. 19, the
上下のレール152、153は、矩形板状の部材である。第3アーム107が揺動できるよう、移動体155の移動方向に沿って切欠き部159、159を有する。
レール部材154、移動体155及び第3アーム107は、汎用品を用いて製造することができる。汎用品で製造することができれば、訓練装置の製造コストを安価にすることができる。
The upper and
The
移動体155は、軸部材156と、この軸部材156の両端に設けられる板体161、161と、これらの板体161、161にそれぞれ回転可能に支持される複数(この場合、合計で8個)のコロ部材162とからなる。
The moving
第3アーム107は、基部が移動体155の軸部材156に揺動可能に支持される2本の第3アーム部163、163と、これらの第3アーム部163、163の先端を繋ぐように設けられ指叩きローラ158を支持する軸部材157とからなる。
The
なお、指叩きローラ158は、ウレタン樹脂やウレタンゴムを素材に用いることが望ましい。これらの素材は、指叩きローラに用いるのに、硬さの点から優れている。
第3アーム107の進退について次図以降で詳細に説明する。
The
The advance and retreat of the
図20に示すように、上部レール153の上面に第3サーボモータ55が設けられる。この第3サーボモータ55に、プーリ164、165及びベルト166を介して、第3軸167は回転可能に設けられる。第3サーボモータ55の力を伝え第3アーム107を進退させる伝達部材168は、第3軸167上に設けられる。
As shown in FIG. 20, a
伝達部材168は、第3軸167上に取付けられ第3軸167と共に回動可能な第3トルク計測機構171と、この第3トルク計測機構171と共に第3軸167上に設けられ第3軸167が内部を空回りする基部172と、この基部172に接続される箱体173と、この箱体173内に複数設けられ第3アーム部163の上下面にそれぞれ接するコロ部材174とからなる。
The
なお、第3トルク機構171の基本的構成は、図13に示した第1トルク機構90、第2トルク機構95と同様であり、説明は割愛する。
第3サーボモータ55を作動させた場合の第3アーム107の作用について、詳細を図21で説明する。
The basic configuration of the
The details of the operation of the
図21(a)において、軸部材157の位置(ポジション)をPdとする。この状態から、第3軸167を図時計回りに回転させる。すると、箱体173が図時計回りに回転しようとする。
結果、(b)に示すように、コロ部材162が上部レール153に沿って回転し、第3アーム107が前進し始める。図における軸部材157をPeとする。
In FIG. 21A, the position (position) of the
As a result, as shown in (b), the
さらに、(c)に示すように、コロ部材162が上部レール153に沿って回転を続ける。第3アーム107はさらに図右下へ移動し、指叩きローラ158が指11の第2関節を叩く。図における軸部材157の先端の位置をPfとする。
すなわち、第3軸167を正転させたことで、軸部材157は、Pd→Pe→Pfのように移動して、指11の第2関節を叩く。
Furthermore, as shown in (c), the
That is, when the
指叩きローラ158が回転可能に設けられる。回転可能とすることで、指叩きローラ158が指11に接触することで発生する摩擦を軽減することができる。
A
叩いたら、素早く、第3軸167を反転、すなわち図反時計方向へ回す。すると、コロ部材162が下部レール152に摺接して、軸部材157は、Pf→Pe→Pdのように戻る。
After hitting, the
第3軸167を反転させることで、コロ部材162は下部レール152に摺接しながら後退する。即ち、指叩きローラ158を後退させる際に、下部レール152が移動体155をガイドする。ガイドされることで、移動体155の移動の軌跡が一定の軌跡になる。一定の軌跡となることで、指叩きローラ158の後退時も移動体155の制御が容易になる。
手載せ台(図14、符号102)の詳細について次図で説明する。
By rotating the
Details of the table (FIG. 14, reference numeral 102) will be described with reference to the next figure.
図22(a)に示すように、手載せ台102は、ベース板176に対して訓練する指を上下させることができるよう、訓練する指が置かれる部位に略U字状の切欠き部177を設け、この切欠き部177からベース板176の幅方向に向かって溝部178、178が設けられ、これらの溝部178、178の端部からベース板176の長手方向に沿って切込み部179、179が設けられる。
As shown in FIG. 22 (a), the
(b)に示すように、切込み部179及び溝部178が設けられることで、手載せ台102は撓みやすくなる。この撓みやすい部位は、訓練される指以外の指が置かれる(例えば、図18の人差し指147や薬指148)。
撓みやすくすることで生ずるメリットを次図で説明する。
As shown in (b), the table 102 is easy to bend by providing the
The merit which arises by making it bend easily is demonstrated with the following figure.
図23(a)に示すように、手載せ台102の溝部178の裏面に歪ゲージ181が貼り付けられる(又は、溝部178の下部に内蔵される。)。歪ゲージ181は、制御部(図3、符号54)に繋げられる。
As shown in FIG. 23A, the
手載せ台102を歪みやすい構成とすることで、(b)に示すように、歪みを拡大することができる。歪みを拡大することで、微細な変化をも歪ゲージ181で検出することができ、計測の正確性が増す。
By configuring the table 102 to be easily distorted, the distortion can be increased as shown in FIG. By enlarging the strain, even a minute change can be detected by the
以上から、手載せ台102にかかるトルクを計測する、手載せ台トルク計測機構183は、歪ゲージ181だけで構成することもできるが、手載せ台102に設けられた切込み部179及び溝部178をも含むことが望ましいということができる。
From the above, the hand table
また、図14に戻り、以下のようにいえる。
手載せ台102を上下に往復動させる第4サーボモータ59と、手載せ台102に加わるトルクを検出する手載せ台トルク計測機構183とを備えた。制御部(図3、符号54)で第4サーボモータ59を制御することで、手首についても所定の動きを行うことができる。1台の装置で様々な動きを実現することができ、望ましい。
手首屈伸機構(図24、符号184)のストッパ機構について、次図で説明する。
Returning to FIG. 14, the following can be said.
A
The stopper mechanism of the wrist bending / extension mechanism (FIG. 24, reference numeral 184) will be described with reference to the next figure.
図24(a)に示すように、手首を屈伸させる手首屈伸機構184は、縦壁部101に取付けられる第4サーボモータ59と、この第4サーボモータ59で回転される揺動軸26と、この揺動軸26に支持され揺動可能な手載せ台102と、この手載せ台102の側部に取付けられる側板103と、手載せ板102の往復動の範囲を規定するストッパ機構109とからなる。
As shown in FIG. 24A, the wrist bending / extending
ストッパ機構109は、縦壁部101から側板103に向かって(図面奥から手前に向かって)取付けられる突起部187と、この突起部187が通されるよう側板103に設けられた穴188とからなる。
第4サーボモータ59を作動させることで、揺動軸26が回転する。揺動軸26が回転することで、手載せ板102及び側板103も回転する。
The
By operating the
第4サーボモータ59を回転させ続けることで、(b)に示すように、突起部187が穴188の下端部189に接触する。接触することで、強制的に手載せ板102の揺動が制限される。
By continuing to rotate the
次に、第4サーボモータ59を逆に回転させる。逆に回転させることで、手載せ板102は時計回り方向に揺動し、(a)に示すように、突起部187が穴188の上端部191に接触する。接触することで、強制的に手載せ板102の揺動が制限される。
Next, the
手首屈伸機構184は、往復動の範囲を規定するストッパ機構109を備えている。所定の範囲を超えて手載せ台102が往復動を行おうとした場合であっても、ストッパ機構109で所定の範囲を超えての往復動を防止できる。別途ストッパ機構を設けることで、手載せ台102の必要以上の移動を確実に防止することができる。
The wrist bending /
図25に示すように、伝達部材192は、動力源としての第3サーボモータ55と、この第3サーボモータ55にプーリ164、165及びベルト166を介して回転可能に接続される第3軸167と、この第3軸167に支持され第3軸167上を空回りする扇形状のピニオン部193と、このピニオン部193に設けられたピン194に一端が固定され他端が第3軸167に支持される第3トルク計測機構171と、この第3トルク計測機構171と共に第3軸167上に設けられ第3軸167が内部を空回りする基部172と、この基部172に接続される箱体173と、この箱体173に内を往復動する第3アーム部163の上部に形成されピニオン部193に噛み合うラック部195とからなる。
As shown in FIG. 25, the
第3サーボモータ55を作動させると、プーリ164、ベルト166、プーリ165を介して第3軸167が回転する。第3軸167が回転することで第3トルク計測機構171が回転し、この第3トルク計測機構171にピン194を介して接続されるピニオン部193が回転する。ピニオン部193に噛み合うラック部195は、直線的に移動する。即ち、ラック部195が上部に形成される第3アーム部163が、コロ部材174上を直線的に移動する。
When the
箱体173は、第3アーム部163の移動する方向に合わせて回転する。
なお、第3トルク計測機構171の基本的構成は、図13に示した第1トルク機構90、第2トルク機構95と同様であり、説明は割愛する。
第3サーボモータ55を作動させた場合の第3アームの作用について、詳細を図21で説明する。
The
The basic configuration of the third
The details of the action of the third arm when the
図26(a)に示すように、第3サーボモータ(図25、符号55)を作動させることで、ピニオン部193が矢印(30)で示すように、反時計回りに回転する。ピニオン部193が反時計回りに回転することで、第3アーム196及び指叩きローラ158が人差し指11に向かって前進する。前進することで、(b)に示すように、指叩きローラ158が人差し指11を叩く。
As shown in FIG. 26A, by operating the third servo motor (FIG. 25, reference numeral 55), the
このような伝達部材192を用いた場合も、本発明による効果を得ることができる。
特に、ピニオン部193とラック部195とで伝達部材192を構成した場合は、構成が簡素であり、伝達部材192の製造コストを低下させることができる。
Even when such a
In particular, when the
本発明は、片麻痺指の機能回復訓練に供する訓練装置に好適である。 The present invention is suitable for a training apparatus used for function recovery training for hemiplegic fingers.
10、27…患者の手、11…指(人差し指)、12…手首、13…指の付け根、15、16…介助者の指、41…第1軸、44…第1サーボモータ、45…第2軸、47…第2サーボモータ、54…制御部、90…第1トルク計測機構、95…第2トルク計測機構、100…片麻痺指機構回復訓練装置、102…手載せ台、105…指屈曲機能、107…第3アーム、108…指叩き機構、109…ストッパ機構、111…第1アーム、112…第1スライダ、113…第2アーム、114…第2スライダ、116…第1延長部、117…第2延長部、118…指押し部、121…(第1アームの)基部、123…アーム部、124…接続部、154…レール部材、155…移動体、158…指叩きローラ、183…手載せ台トルク計測機構、184…手首屈伸機構、C…交点。 10, 27 ... Patient's hand, 11 ... Finger (index finger), 12 ... Wrist, 13 ... Base of finger, 15, 16 ... Helper's finger, 41 ... First axis, 44 ... First servo motor, 45 ... First 2-axis, 47 ... second servo motor, 54 ... control unit, 90 ... first torque measurement mechanism, 95 ... second torque measurement mechanism, 100 ... hemiplegia finger mechanism recovery training device, 102 ... hand rest, 105 ... finger Bending function, 107 ... third arm, 108 ... finger tapping mechanism, 109 ... stopper mechanism, 111 ... first arm, 112 ... first slider, 113 ... second arm, 114 ... second slider, 116 ... first extension 117: Second extension portion, 118: Finger pressing portion, 121: Base portion (of the first arm), 123 ... Arm portion, 124 ... Connection portion, 154 ... Rail member, 155 ... Moving body, 158 ... Finger tapping roller, 183 ... Hand stand torque measuring machine , 184 ... wrist bending and stretching mechanism, C ... intersection.
Claims (5)
この片麻痺指機能回復訓練装置は、
手を載せる手載せ台と、
この手載せ台に載せられた手の指の一本を押し下げて屈曲させ、屈曲された指が元に戻ろうとする伸張動作は妨げない指屈曲機構と、
この指屈曲機構で押し下げられた前記指の付け根を叩いて前記伸張動作を促す指叩き機構とからなり、
前記指屈曲機構は、
前記手載せ台の下方に設けられている第1軸から前記手載せ台にほぼ沿って延び、前記第1軸を中心に上下に旋回する第1アームと、
この第1アームを上下に旋回させる第1サーボモータと、
前記第1アームに加わるトルクを検出する第1トルク計測機構と、
前記第1アーム上を移動可能に設けられる第1スライダと、
前記手載せ台の上方に設けられている第2軸から前記第1アームに交差するように延ばされ、前記第2軸を中心に上下に旋回する第2アームと、
この第2アームを上下に旋回させる第2サーボモータと、
前記第2アームに加わるトルクを検出する第2トルク計測機構と、
前記第2アーム上を移動可能に設けられる第2スライダと、
前記第1スライダから上方に向かって延ばされる第1延長部と、
前記第2スライダから前記手載せ台に向かって延ばされる第2延長部と、
前記第1延長部の先端が前記第2延長部の先端に交差する交点で、前記第1延長部及び前記第2延長部を揺動自在に支持すると共に、前記指を押し下げる指押し部と、
前記第1・第2トルク計測機構からトルク情報を取得し前記第1サーボモータ及び第2サーボモータを制御する制御部とからなることを特徴とする片麻痺指機能回復訓練装置。 A hemiplegic finger function recovery training device for recovery training of the finger of a patient whose one hand is paralyzed,
This hemiplegic finger function recovery training device
A platform for placing hands,
A finger bending mechanism that pushes down and bends one of the fingers of the hand placed on the table and does not hinder the stretching operation in which the bent finger tries to return;
It consists of a finger tapping mechanism that strikes the base of the finger pushed down by this finger bending mechanism and promotes the extension operation,
The finger bending mechanism is
A first arm extending substantially along the table from a first axis provided below the table, and pivoting up and down about the first axis;
A first servo motor that swings the first arm up and down;
A first torque measuring mechanism for detecting torque applied to the first arm;
A first slider movably provided on the first arm;
A second arm that extends from a second shaft provided above the hand platform so as to intersect the first arm and pivots up and down about the second shaft;
A second servo motor that swings the second arm up and down;
A second torque measuring mechanism for detecting torque applied to the second arm;
A second slider movably provided on the second arm;
A first extension extending upward from the first slider;
A second extension that extends from the second slider toward the platform;
A finger pressing part that swingably supports the first extension part and the second extension part at an intersection where the tip of the first extension part intersects the tip of the second extension part;
A hemiplegic finger function recovery training apparatus comprising: a control unit that acquires torque information from the first and second torque measurement mechanisms and controls the first servo motor and the second servo motor.
前記手載せ台に加わるトルクを検出する手載せ台トルク計測機構が、前記手載せ台の裏面に設けられ、
前記制御部で、前記手載せ台トルク計測機構からトルク情報を取得し、前記第4サーボモータを制御することを特徴とする請求項3記載の方麻痺指機能回復訓練装置。 A fourth servo motor for reciprocating the hand table up and down is connected to a swing shaft for swinging the table.
A hand table torque measuring mechanism for detecting torque applied to the table is provided on the back surface of the table;
The paralysis finger function recovery training device according to claim 3, wherein the control unit acquires torque information from the hand platform torque measurement mechanism and controls the fourth servo motor.
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