JP2021056033A - Gripping force measurement device and gripping force instrumentation system - Google Patents

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Abstract

To provide a technique for acquiring detailed information about finger forces.SOLUTION: A gripping force measurement device comprises a main body part, a first pressed part, a plurality of second pressed parts, a first detection part, and a plurality of second detection parts. The first pressed part is arranged in a position where a subject can press the first pressed part with a first finger when the subject grips a main body part with one hand. The plurality of second pressed parts are arranged in a position where the subject can press the second pressed parts with fingers other than the first finger when the subject grips the main body part with one hand. When the first pressed part is pressed, the first detection part is configured that correspondence to a force acting on the first pressed part output a known first output value. When the plurality of second pressed parts are pressed, the plurality of second detection parts is configured to output a plurality of second output values from which a ratio of force acting on the plurality of second pressed parts can be calculated.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、把持力計測装置及び把持力計測システムに関する。 The present disclosure relates to a gripping force measuring device and a gripping force measuring system.

下記特許文献1には、指の巧緻性や物体の操作能力を評価することのできる装置として、手によって加えられた多方向の力を測定する装置が開示されている。 Patent Document 1 below discloses a device that measures a force applied in multiple directions by hand as a device that can evaluate the dexterity of a finger and the manipulative ability of an object.

特表2005−503229号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-503229

上記特許文献1に開示された装置では、いずれの指の力が他の指と比較して弱いか、といった手の力の詳細な情報を取得することが難しかった。
本開示の一局面は、指の力に関する詳細な情報を取得可能な技術を提供することにある。
With the device disclosed in Patent Document 1, it is difficult to obtain detailed information on the force of the hand, such as which finger has a weaker force than the other fingers.
One aspect of the disclosure is to provide a technique capable of obtaining detailed information on finger force.

本開示の一局面における把持力計測装置は、本体部と、第1被押圧部と、複数の第2被押圧部と、第1検出部と、複数の第2検出部と、を備える。本体部は、当該本体部を被験者が片手で握れる形状に構成される。第1被押圧部は、本体部を被験者が片手で握った際に第1指で第1被押圧部を押圧可能な位置に配置される。複数の第2被押圧部は、本体部を被験者が片手で握った際に第1指以外の指で第2被押圧部を押圧可能な位置に配置される。第1検出部は、第1被押圧部が押圧された際に、第1被押圧部に作用する力の大きさとの対応関係が既知の第1出力値を出力するように構成される。複数の第2検出部は、複数の第2被押圧部に一対一で対応するように設けられていて、複数の第2被押圧部が押圧された際に、複数の第2被押圧部に作用する力の比率を算出可能な複数の第2出力値を出力するように構成されている。 The gripping force measuring device according to one aspect of the present disclosure includes a main body unit, a first pressed unit, a plurality of second pressed units, a first detection unit, and a plurality of second detection units. The main body is configured so that the subject can hold the main body with one hand. The first pressed portion is arranged at a position where the first pressed portion can be pressed by the first finger when the subject grasps the main body portion with one hand. The plurality of second pressed portions are arranged at positions where the second pressed portion can be pressed by a finger other than the first finger when the subject grasps the main body portion with one hand. The first detection unit is configured to output a first output value whose correspondence with the magnitude of the force acting on the first pressed portion is known when the first pressed portion is pressed. The plurality of second detection units are provided so as to have a one-to-one correspondence with the plurality of second pressed portions, and when the plurality of second pressed portions are pressed, the plurality of second pressed portions are subjected to. It is configured to output a plurality of second output values that can calculate the ratio of the acting force.

このように構成された把持力計測装置によれば、本体部を被験者が片手で握った際に、第1指から第1被押圧部に作用した力の大きさとの対応関係が既知の第1出力値が第1検出部から出力される。また、第1指以外の指から複数の第2被押圧部に作用する力の比率を算出可能な複数の第2出力値が第2検出部から出力される。なお、複数の第2被押圧部としては、2以上4以下の第2被押圧部が設けられていればよい。第1指以外の指は、第2指から第5指までの中から選ばれる、複数の第2被押圧部と同数の指であればよい。 According to the gripping force measuring device configured in this way, when the subject grips the main body portion with one hand, the correspondence relationship with the magnitude of the force acting on the first pressed portion from the first finger is known. The output value is output from the first detection unit. Further, a plurality of second output values capable of calculating the ratio of the forces acting on the plurality of second pressed portions from fingers other than the first finger are output from the second detection unit. As the plurality of second pressed portions, it is sufficient that two or more and four or less second pressed portions are provided. The fingers other than the first finger may be the same number of fingers as the plurality of second pressed portions selected from the second to fifth fingers.

第1被押圧部及び複数の第2被押圧部を第1指と第1指以外の指との間に挟んで力を加えた場合、第1指以外の指から複数の第2被押圧部それぞれに作用した力の総和は、第1被押圧部に作用した力に一致する。したがって、第1出力値に基づいて第1被押圧面に作用する力の大きさを求め、複数の第2出力値に基づいて複数の第2被押圧部に作用した力の比率を求めれば、それらの値に基づいて複数の第2被押圧部それぞれに作用した力の大きさを算出することができる。 When a force is applied by sandwiching the first pressed portion and the plurality of second pressed portions between the first finger and fingers other than the first finger, a plurality of second pressed portions are applied from the fingers other than the first finger. The sum of the forces acting on each corresponds to the force acting on the first pressed portion. Therefore, if the magnitude of the force acting on the first pressed surface is obtained based on the first output value and the ratio of the force acting on the plurality of second pressed portions is obtained based on the plurality of second output values, the ratio of the force acting on the plurality of second pressed portions can be obtained. Based on these values, the magnitude of the force acting on each of the plurality of second pressed portions can be calculated.

このような手法で複数の第2被押圧部それぞれに作用した力の大きさを算出できれば、複数の第2検出部は、複数の第2被押圧部それぞれに作用した力の大きさを検出できなくても、複数の第2被押圧部に作用した力の比率を検出可能に構成されていれば足りる。したがって、第2検出部については、第1検出部よりも簡素な構成にすることが可能となり、第2検出部が第1検出部と同等に構成されている場合に比べ、把持力計測装置の低廉化を図ることができる。また、第2検出部については、第1検出部よりも容易に小型化でき、延いては把持力計測装置の小型化を図ることができる。 If the magnitude of the force acting on each of the plurality of second pressed portions can be calculated by such a method, the plurality of second detecting portions can detect the magnitude of the force acting on each of the plurality of second pressed portions. Even if it is not necessary, it suffices if it is configured so that the ratio of the forces acting on the plurality of second pressed portions can be detected. Therefore, the second detection unit can have a simpler configuration than the first detection unit, and the gripping force measuring device has a simpler configuration than the case where the second detection unit has the same configuration as the first detection unit. It is possible to reduce the cost. Further, the second detection unit can be easily miniaturized as compared with the first detection unit, and the gripping force measuring device can be miniaturized.

なお、例えば、第1検出部は、ロードセルによって構成されてもよい。第2検出部は、ロードセルよりも小型の感圧センサーによって構成されていてもよい。
また、例えば、把持力計測装置は、第1モジュールと、複数の第2モジュールと、を備えてもよい。第1モジュールは、第1被押圧部及びロードセルを備える。第2モジュールは、それぞれが第2被押圧部及び感圧センサーを備える。第1モジュール及び複数の第2モジュールのうちの少なくとも1つは、本体部に対する相対位置を変更して、その変更後の位置で本体部に対する相対位置を固定可能に構成されていてもよい。
For example, the first detection unit may be configured by a load cell. The second detection unit may be composed of a pressure sensor smaller than the load cell.
Further, for example, the gripping force measuring device may include a first module and a plurality of second modules. The first module includes a first pressed portion and a load cell. Each of the second modules includes a second pressed portion and a pressure sensitive sensor. At least one of the first module and the plurality of second modules may be configured so that the relative position with respect to the main body portion can be changed and the relative position with respect to the main body portion can be fixed at the changed position.

本開示の別の一局面における把持力計測システムは、上述した把持力計測装置と、データ処理装置と、を備える。データ処理装置は、第1出力値及び複数の第2出力値に基づいて、第1被押圧部及び複数の第2被押圧部それぞれに作用する力の大きさを算出する処理部、を備える。 The gripping force measuring system in another aspect of the present disclosure includes the above-mentioned gripping force measuring device and a data processing device. The data processing device includes a processing unit that calculates the magnitude of the force acting on each of the first pressed portion and the plurality of second pressed portions based on the first output value and the plurality of second output values.

このように構成された把持力計測システムによれば、第1出力値及び複数の第2出力値に基づいて、第1被押圧部及び複数の第2被押圧部それぞれに作用した力の大きさを算出することができる。 According to the gripping force measuring system configured in this way, the magnitude of the force acting on each of the first pressed portion and the plurality of second pressed portions based on the first output value and the plurality of second output values. Can be calculated.

なお、例えば、処理部は、第1特定処理と、補正処理と、第2特定処理と、を実行するように構成されていてもよい。第1特定処理は、第1検出部から出力される第1出力値に基づいて、第1被押圧部に作用する力の大きさを特定する。補正処理は、第1被押圧部の押圧が開始されてから所定時間が経過した時点で第1検出部から出力される第1出力値に応じて、複数の第2検出部から出力される複数の第2出力値の比率を補正して補正済み比率を求める。第2特定処理は、第1特定処理によって特定された第1被押圧部に作用する力の大きさと、補正処理によって求められた補正済み比率とに基づいて、複数の第2被押圧部それぞれに作用する力の大きさを特定する。 In addition, for example, the processing unit may be configured to execute the first specific processing, the correction processing, and the second specific processing. The first specifying process specifies the magnitude of the force acting on the first pressed portion based on the first output value output from the first detecting portion. In the correction process, a plurality of correction processes are output from a plurality of second detection units according to the first output value output from the first detection unit when a predetermined time has elapsed from the start of pressing of the first pressed unit. The ratio of the second output value of is corrected to obtain the corrected ratio. In the second specific processing, each of the plurality of second pressed portions is subjected to the magnitude of the force acting on the first pressed portion specified by the first specific processing and the corrected ratio obtained by the correction processing. Identify the magnitude of the acting force.

このように構成された把持力計測システムによれば、第1被押圧部及び複数の第2被押圧部に対する押圧速度に応じて第2検出部の感圧特性にばらつきが生じる場合でも、そのばらつきを補正して、複数の第2被押圧部に作用する力の比率を適切に補正することができる。 According to the gripping force measuring system configured in this way, even if the pressure sensitive characteristics of the second detection unit vary depending on the pressing speed of the first pressed portion and the plurality of second pressed portions, the variation occurs. Can be corrected to appropriately correct the ratio of the forces acting on the plurality of second pressed portions.

より詳しくは、第1被押圧部に対する押圧速度が速くなるほど、第1検出部から出力される第1出力値が迅速に増大する。そのため、第1被押圧部に対する押圧に伴って第1出力値が増大することになる期間(以下、出力値増大期間と称する。)を想定し、押圧開始から出力値増大期間の途中に至るまでの時間を上記所定時間として選定すれば、第1被押圧部の押圧が開始されてから所定時間が経過した時点で第1検出部から出力される第1出力値により、上記押圧速度がどの程度なのかを把握することができる。 More specifically, as the pressing speed against the first pressed portion increases, the first output value output from the first detecting portion increases rapidly. Therefore, assuming a period in which the first output value increases with the pressing of the first pressed portion (hereinafter, referred to as an output value increasing period), from the start of pressing to the middle of the output value increasing period. If the time is selected as the predetermined time, how much the pressing speed is based on the first output value output from the first detection unit when the predetermined time elapses after the pressing of the first pressed portion is started. You can figure out what it is.

押圧速度がどの程度になると第2検出部の感圧特性がどのような特性になるのかは、事前に複数通りの押圧速度について第2検出部の感圧特性をサンプリングし、対応表や近似式を求めておくことができる。したがって、実際に押圧力を検出する際には、第1被押圧部の押圧が開始されてから所定時間が経過した時点で第1検出部から出力される第1出力値に基づき、その第1出力値に対応する1つの対応表又は近似式を、上記複数通りの押圧速度に対応する対応表又は近似式の中から選択することができる。選択した1つの対応表又は近似式に基づいて複数の第2出力値の比率を求めれば、押圧速度に起因する第2検出部の感圧特性のばらつきを補正して、複数の第2出力値の比率を適切に求めることができる。よって、上述のような押圧速度に起因するばらつきがある第2検出部を採用している場合には、上記構成を採用してもよい。 To determine what the pressure-sensitive characteristics of the second detection unit will be when the pressing speed becomes, the pressure-sensitive characteristics of the second detection unit are sampled in advance for a plurality of pressing speeds, and a correspondence table or an approximate expression is used. Can be sought. Therefore, when actually detecting the pressing force, the first is based on the first output value output from the first detecting unit when a predetermined time has elapsed from the start of pressing the first pressed portion. One correspondence table or approximation formula corresponding to the output value can be selected from the correspondence table or approximation formula corresponding to the plurality of pressing speeds. If the ratio of the plurality of second output values is obtained based on one selected correspondence table or an approximate expression, the variation in the pressure sensitive characteristics of the second detection unit due to the pressing speed is corrected, and the plurality of second output values are corrected. The ratio of can be obtained appropriately. Therefore, when the second detection unit having a variation due to the pressing speed as described above is adopted, the above configuration may be adopted.

以上のような構成の他には、例えば、第2モジュールは、本体部から取り外し可能に構成されていてもよい。
また、把持力計測装置は、第1検出部から出力される第1出力値と、複数の第2検出部から出力される複数の第2出力値とが含まれる計測データを、データ処理装置へと送信するように構成される送信部、を備えてもよい。データ処理装置は、把持力計測装置から送信される計測データを受信する受信部、を備えてもよい。処理部は、受信部において受信した計測データに含まれる第1出力値及び複数の第2出力値に基づいて、第1被押圧部及び複数の第2被押圧部それぞれに作用する力の大きさを算出するように構成されていてもよい。
In addition to the above configurations, for example, the second module may be configured to be removable from the main body.
Further, the gripping force measuring device transmits the measurement data including the first output value output from the first detection unit and the plurality of second output values output from the plurality of second detection units to the data processing device. May include a transmitter, which is configured to transmit. The data processing device may include a receiving unit that receives measurement data transmitted from the gripping force measuring device. The processing unit has the magnitude of the force acting on each of the first pressed unit and the plurality of second pressed units based on the first output value and the plurality of second output values included in the measurement data received by the receiving unit. May be configured to calculate.

図1は把持力計測システムの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a gripping force measurement system. 図2Aは第2被押圧部側から見た把持力計測装置の斜視図である。図2Bは第1被押圧部側から見た把持力計測装置の斜視図である。FIG. 2A is a perspective view of the gripping force measuring device as seen from the side of the second pressed portion. FIG. 2B is a perspective view of the gripping force measuring device as seen from the side of the first pressed portion. 図3Aは把持力計測装置の正面図である。図3Bは図3A中にIIIB−IIIB線で示した切断箇所の断面図である。図3Cは図3A中にIIIC−IIIC線で示した切断箇所の断面図である。FIG. 3A is a front view of the gripping force measuring device. FIG. 3B is a cross-sectional view of the cut portion shown by the line IIIB-IIIB in FIG. 3A. FIG. 3C is a cross-sectional view of the cut portion shown by the line IIIC-IIIC in FIG. 3A. 図4Aは第2モジュールを分解して示す斜視図である。図4Bは第2モジュールを分解して示す正面図である。FIG. 4A is a perspective view showing the second module in an exploded manner. FIG. 4B is a front view showing the second module in an exploded manner. 図5Aは第2被押圧部側から見た支持体等の斜視図である。図2Bは第1被押圧部側から見た支持体等の斜視図である。FIG. 5A is a perspective view of a support or the like as seen from the side of the second pressed portion. FIG. 2B is a perspective view of a support or the like as seen from the side of the first pressed portion. 図6は把持力計測装置において実行される計測処理のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of the measurement process executed in the gripping force measuring device. 図7Aはデータ処理装置において実行されるデータ受信圧力換算処理のフローチャートである。図7Bはデータ処理装置において実行される圧力値への換算処理のフローチャートである。FIG. 7A is a flowchart of data reception pressure conversion processing executed in the data processing apparatus. FIG. 7B is a flowchart of the conversion process to the pressure value executed in the data processing device. 図8は4つの感圧センサー12にかかる荷重の算出例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of calculating the load applied to the four pressure-sensitive sensors 12.

次に、上述の把持力計測装置及び把持力計測システムについて、例示的な実施形態を挙げて説明する。
[把持力計測システム及び把持力計測装置の構成]
図1に示すように、把持力計測システム1は、把持力計測装置2と、データ処理装置3とを備える。把持力計測装置2は、制御・通信モジュール10と、ロードセル11(本開示でいう第1検出部の一例に相当。)と、4つの感圧センサー12(本開示でいう第2検出部の一例に相当。)と、アンプモジュール13と、表示部14と、電池15とを備える。制御・通信モジュール10は、制御部20と、第1取得部21と、第2取得部22と、通信部23と、電源部24とを備える。制御部20は、CPU201と、メモリ202とを備える。データ処理装置3は、パーソナルコンピュータ31(以下、PC31と略称する。)と、ディスプレイ32と、受信モジュール33とを備える。
Next, the above-mentioned gripping force measuring device and gripping force measuring system will be described with reference to exemplary embodiments.
[Structure of gripping force measuring system and gripping force measuring device]
As shown in FIG. 1, the gripping force measuring system 1 includes a gripping force measuring device 2 and a data processing device 3. The gripping force measuring device 2 includes a control / communication module 10, a load cell 11 (corresponding to an example of the first detection unit referred to in the present disclosure), and four pressure-sensitive sensors 12 (an example of the second detection unit referred to in the present disclosure). It is provided with an amplifier module 13, a display unit 14, and a battery 15. The control / communication module 10 includes a control unit 20, a first acquisition unit 21, a second acquisition unit 22, a communication unit 23, and a power supply unit 24. The control unit 20 includes a CPU 201 and a memory 202. The data processing device 3 includes a personal computer 31 (hereinafter, abbreviated as PC 31), a display 32, and a receiving module 33.

把持力計測装置2は、図2A、図2B及び図3Aに示すように、本体部50と、第1モジュール51と、4つの第2モジュール52と、スイッチ53とを備える。また、把持力計測装置2は、図3B及び図3Cに示すように、支持体55を備える。 As shown in FIGS. 2A, 2B and 3A, the gripping force measuring device 2 includes a main body 50, a first module 51, four second modules 52, and a switch 53. Further, the gripping force measuring device 2 includes a support 55 as shown in FIGS. 3B and 3C.

本体部50は、図2A、図2B及び図3Aに示すように、筒状体501と、底板502と、天板503と、第1蓋部505と、第2蓋部506とを備える。第1モジュール51は、図3B及び図3Cに示すように、第1被押圧部511と、上述のロードセル11とを備える。第2モジュール52は、第2被押圧部521を備える。第2モジュール52は、図4A及び図4Bに示すように、加圧部522と、上述の感圧センサー12と、第1分割ケース524と、第2分割ケース525とを備える。 As shown in FIGS. 2A, 2B and 3A, the main body 50 includes a tubular body 501, a bottom plate 502, a top plate 503, a first lid portion 505, and a second lid portion 506. As shown in FIGS. 3B and 3C, the first module 51 includes a first pressed portion 511 and the load cell 11 described above. The second module 52 includes a second pressed portion 521. As shown in FIGS. 4A and 4B, the second module 52 includes a pressurizing unit 522, the above-mentioned pressure sensor 12, a first divided case 524, and a second divided case 525.

本体部50は、本実施形態の場合、直径約60mm、高さ約120mmに形成されている。これにより、本体部50は、本体部50を被験者が片手で握れる形状に構成されている。第1被押圧部511が押圧された際、第1被押圧部511に作用する力の大きさは、ロードセル11で検出可能に構成されている。第1被押圧部511は、図2Bに示すように、本体部50を被験者が片手で握った際に第1指で第1被押圧部511を押圧可能な位置に配置されている。 In the case of this embodiment, the main body portion 50 is formed to have a diameter of about 60 mm and a height of about 120 mm. As a result, the main body 50 is configured so that the subject can hold the main body 50 with one hand. When the first pressed portion 511 is pressed, the magnitude of the force acting on the first pressed portion 511 is configured to be detectable by the load cell 11. As shown in FIG. 2B, the first pressed portion 511 is arranged at a position where the first pressed portion 511 can be pressed with the first finger when the subject holds the main body portion 50 with one hand.

4つの第2被押圧部521が押圧された際、4つの第2被押圧部521に作用する力の比は、感圧センサー12で検出可能に構成されている。4つの第2被押圧部521は、図2Aに示すように、本体部50を被験者が片手で握った際に第2指から第5指までの4つの指で第2被押圧部521を押圧可能な位置に配置されている。4つの感圧センサー12は、4つの第2被押圧部521に一対一で対応するように設けられている。 When the four second pressed portions 521 are pressed, the ratio of the forces acting on the four second pressed portions 521 is configured to be detectable by the pressure sensor 12. As shown in FIG. 2A, the four second pressed portions 521 press the second pressed portion 521 with four fingers from the second finger to the fifth finger when the subject grasps the main body portion 50 with one hand. It is placed in a possible position. The four pressure-sensitive sensors 12 are provided so as to have a one-to-one correspondence with the four second pressed portions 521.

感圧センサー12は、加圧されると電極間の抵抗値が低下する抵抗型の感圧センサー12である。第2被押圧部521と加圧部522は、第1ケース部品の開口に通された状態で互いに接続されて一体化される。加圧部522は、感圧センサー12に対向する面が球面の一部に相当する凸面とされている。被験者が第2被押圧部521を押圧した際、感圧センサー12は、加圧部522の凸面で押圧される。これにより、第2被押圧部521が押圧された際に第2被押圧部521及び加圧部522が多少傾いたとしても、加圧部522が球面の一部で感圧センサー12に接触する状態を維持することができる。 The pressure sensor 12 is a resistance type pressure sensor 12 in which the resistance value between the electrodes decreases when pressure is applied. The second pressed portion 521 and the pressurized portion 522 are connected to each other and integrated while being passed through the opening of the first case component. The surface of the pressurizing unit 522 facing the pressure sensor 12 is a convex surface corresponding to a part of a spherical surface. When the subject presses the second pressed portion 521, the pressure sensor 12 is pressed by the convex surface of the pressurizing portion 522. As a result, even if the second pressed portion 521 and the pressurized portion 522 are slightly tilted when the second pressed portion 521 is pressed, the pressurized portion 522 comes into contact with the pressure sensor 12 on a part of the spherical surface. The state can be maintained.

第1モジュール51は、図5Bに示すように、支持体55に沿って図中に示すZ1方向及びZ2方向へスライド可能に構成されている。これにより、本体部50を被験者が片手で握った際にちょうど第1指が当たる位置に第1被押圧部511が配置されるように、第1モジュール51の位置を最適化することができる。支持体55には、Z1方向及びZ2方向に沿って延びる溝551(図5B参照。)が形成され、その溝551の内側に第1モジュール51が嵌まり込んでいる。第1蓋部505には、Z1方向及びZ2方向に沿って延びるスリット507(図2B参照。)が形成されている。第1蓋部505は、本体部50の内部において第1モジュール51の一部に接触することにより、第1モジュール51が支持体55から離間する方向へ移動するのを規制している。これにより、第1モジュール51は、溝551及びスリット507に沿って図中に示すZ1方向及びZ2方向へスライド可能、かつZ1方向及びZ2方向以外の方向へは移動不能な状態で保持されている。 As shown in FIG. 5B, the first module 51 is configured to be slidable along the support 55 in the Z1 direction and the Z2 direction shown in the drawing. Thereby, the position of the first module 51 can be optimized so that the first pressed portion 511 is arranged at the position where the first finger touches when the subject grasps the main body portion 50 with one hand. A groove 551 (see FIG. 5B) extending along the Z1 direction and the Z2 direction is formed in the support 55, and the first module 51 is fitted inside the groove 551. The first lid portion 505 is formed with slits 507 (see FIG. 2B) extending along the Z1 direction and the Z2 direction. The first lid portion 505 regulates the movement of the first module 51 in a direction away from the support 55 by contacting a part of the first module 51 inside the main body portion 50. As a result, the first module 51 is held in a state where it can slide in the Z1 direction and the Z2 direction shown in the drawing along the groove 551 and the slit 507, and cannot move in directions other than the Z1 direction and the Z2 direction. ..

第1モジュール51と支持体55及び第1蓋部505との間には、第1モジュール51のスライドを抑制する摩擦力が作用するように構成され、その摩擦力を上回る力が加えられた場合に第1モジュール51がZ1方向又はZ2方向へスライドするように構成されている。すなわち、上記摩擦力を上回る力を加えれば、第1モジュール51の本体部50に対する相対位置を変更することができる。また、第1モジュール51の本体部50に対する相対位置を変更した後は、上記摩擦力を上回る力が加えられない限り、変更後の位置で本体部50に対する相対位置を固定することができる。 When a frictional force that suppresses the slide of the first module 51 acts between the first module 51, the support 55, and the first lid portion 505, and a force exceeding the frictional force is applied. The first module 51 is configured to slide in the Z1 direction or the Z2 direction. That is, if a force exceeding the frictional force is applied, the relative position of the first module 51 with respect to the main body 50 can be changed. Further, after changing the relative position of the first module 51 with respect to the main body 50, the relative position with respect to the main body 50 can be fixed at the changed position as long as a force exceeding the frictional force is not applied.

第2モジュール52は、図5Aに示すように、支持体55に沿って図中に示すZ1方向及びZ2方向へスライド可能に構成されている。これにより、本体部50を被験者が片手で握った際にちょうど第2指から第5指までの各指が当たる位置に4つの第2被押圧部521が配置されるように、第2モジュール52の位置を最適化することができる。支持体55には、Z1方向及びZ2方向に沿って延びる溝552(図5A参照。)が形成され、その溝552の内側に第2モジュール52が嵌まり込んでいる。第2蓋部506には、Z1方向及びZ2方向に沿って延びるスリット508(図3A参照。)が形成されている。第2蓋部506は、本体部50の内部において第2モジュール52の一部に接触することにより、第2モジュール52が支持体55から離間する方向へ移動するのを規制している。これにより、第2モジュール52は、溝552及びスリット508に沿って図中に示すZ1方向及びZ2方向へスライド可能、かつZ1方向及びZ2方向以外の方向へは移動不能な状態で保持されている。 As shown in FIG. 5A, the second module 52 is configured to be slidable along the support 55 in the Z1 direction and the Z2 direction shown in the drawing. As a result, the second module 52 is arranged so that the four second pressed portions 521 are arranged at positions where the fingers from the second finger to the fifth finger touch each other when the subject grasps the main body portion 50 with one hand. The position of can be optimized. A groove 552 (see FIG. 5A) extending along the Z1 direction and the Z2 direction is formed in the support 55, and the second module 52 is fitted inside the groove 552. The second lid portion 506 is formed with slits 508 (see FIG. 3A) extending along the Z1 direction and the Z2 direction. The second lid portion 506 regulates the movement of the second module 52 in a direction away from the support 55 by contacting a part of the second module 52 inside the main body portion 50. As a result, the second module 52 is held in a state where it can slide in the Z1 direction and the Z2 direction shown in the drawing along the groove 552 and the slit 508, and cannot move in directions other than the Z1 direction and the Z2 direction. ..

第2モジュール52と支持体55及び第1蓋部505との間には、第2モジュール52のスライドを抑制する摩擦力が作用するように構成され、その摩擦力を上回る力が加えられた場合に第2モジュール52がZ1方向又はZ2方向へスライドするように構成されている。すなわち、上記摩擦力を上回る力を加えれば、第2モジュール52の本体部50に対する相対位置を変更することができる。また、第2モジュール52の本体部50に対する相対位置を変更した後は、上記摩擦力を上回る力が加えられない限り、変更後の位置で本体部50に対する相対位置を固定することができる。 When a frictional force that suppresses the slide of the second module 52 acts between the second module 52, the support 55, and the first lid portion 505, and a force exceeding the frictional force is applied. The second module 52 is configured to slide in the Z1 direction or the Z2 direction. That is, if a force exceeding the frictional force is applied, the relative position of the second module 52 with respect to the main body 50 can be changed. Further, after changing the relative position of the second module 52 with respect to the main body 50, the relative position with respect to the main body 50 can be fixed at the changed position as long as a force exceeding the frictional force is not applied.

支持体55は、図5A及び図5Bに示すように、ねじ56で底板502及び天板503に固定されている。第1蓋部505及び第2蓋部506は、筒状体501に対して着脱可能に構成されている。第2蓋部506を筒状体501から取り外せば、第2モジュール52を本体部50から取り外すことができる。したがって、感圧センサー12に問題が生じたような場合には、第2モジュール52を本体部50から取り外して、容易に感圧センサー12を交換することができる。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the support 55 is fixed to the bottom plate 502 and the top plate 503 with screws 56. The first lid portion 505 and the second lid portion 506 are configured to be removable from the tubular body 501. If the second lid portion 506 is removed from the tubular body 501, the second module 52 can be removed from the main body portion 50. Therefore, when a problem occurs in the pressure sensor 12, the second module 52 can be removed from the main body 50 and the pressure sensor 12 can be easily replaced.

ロードセル11からの出力信号は、図1に示すように、アンプモジュール13で増幅されて、第1取得部21経由で制御部20へ入力される。感圧センサー12からの出力信号は、第2取得部22経由で制御部20へ入力される。第2取得部22には分圧回路が含まれ、感圧センサー12の抵抗値が低くなると、制御部20への出力電圧が大きくなるよう構成されている。制御部20は、ロードセル11及び4つの感圧センサー12から出力されるアナログ信号をデジタルデータに変換する。本実施形態の場合、ロードセル11及び4つの感圧センサー12からは、上記アナログ信号として0〜3.3Vの電圧が出力される。また、本実施形態の場合、制御部20は、上記0〜3.3Vの電圧値を0〜1023のデジタルデータに変換する。制御部20は、通信部23を介して上記デジタルデータをデータ処理装置3へ無線伝送する。把持力計測装置2からは、ロードセル11及び4つの感圧センサー12それぞれに対応する5つのデジタルデータが、約0.1秒ごとに繰り返し送信される。なお、以下の説明では、ロードセル11に対応する出力値を第1出力値とも称する。また、4つの感圧センサー12それぞれに対応する出力値を第2出力値とも称する。 As shown in FIG. 1, the output signal from the load cell 11 is amplified by the amplifier module 13 and input to the control unit 20 via the first acquisition unit 21. The output signal from the pressure sensor 12 is input to the control unit 20 via the second acquisition unit 22. The second acquisition unit 22 includes a voltage dividing circuit, and is configured so that the output voltage to the control unit 20 increases as the resistance value of the pressure sensor 12 decreases. The control unit 20 converts the analog signals output from the load cell 11 and the four pressure-sensitive sensors 12 into digital data. In the case of the present embodiment, the load cell 11 and the four pressure-sensitive sensors 12 output a voltage of 0 to 3.3 V as the analog signal. Further, in the case of the present embodiment, the control unit 20 converts the voltage value of 0 to 3.3 V into digital data of 0 to 1023. The control unit 20 wirelessly transmits the digital data to the data processing device 3 via the communication unit 23. From the gripping force measuring device 2, five digital data corresponding to each of the load cell 11 and the four pressure-sensitive sensors 12 are repeatedly transmitted approximately every 0.1 seconds. In the following description, the output value corresponding to the load cell 11 is also referred to as a first output value. Further, the output value corresponding to each of the four pressure-sensitive sensors 12 is also referred to as a second output value.

データ処理装置3では、受信モジュール33を介して把持力計測装置2から伝送されてくる情報(すなわち、1つの第1出力値と4つの第2出力値。)を受信し、PC31においてデータ処理を実行する。データ処理の結果は例えばディスプレイ32に表示されればよい。あるいは、データ処理の結果は印刷又はファイルに出力されてもよい。 The data processing device 3 receives information transmitted from the gripping force measuring device 2 via the receiving module 33 (that is, one first output value and four second output values), and the PC 31 performs data processing. Execute. The result of data processing may be displayed on the display 32, for example. Alternatively, the result of data processing may be printed or output to a file.

[把持力計測装置2において実行される処理]
次に、把持力計測装置2において実行される処理について、図6に基づいて説明する。この処理は、把持力計測装置2のスイッチ53がオンにされたことを契機として実行される処理である。また、この処理は、把持力計測装置2において、約0.1秒ごとに繰り返し実行される。この処理を開始すると、把持力計測装置2では、第1被押圧部511に加えられた力の大きさをロードセル11によって検出する(S101)。また、S101と並行して、第2被押圧部521に加えられた力を感圧センサー12によって検出する(S103)。ロードセル11からの出力信号は、アンプモジュール13で増幅する(S105)。アンプモジュール13で増幅されたロードセル11からの出力信号と感圧センサー12からの出力信号はA/D変換されて(S107)、そのデータ(すなわち、1つの第1出力値と4つの第2出力値。)がメモリ202内に確保されたバッファに保存される。
[Processing executed in the gripping force measuring device 2]
Next, the process executed by the gripping force measuring device 2 will be described with reference to FIG. This process is executed when the switch 53 of the gripping force measuring device 2 is turned on. Further, this process is repeatedly executed in the gripping force measuring device 2 approximately every 0.1 seconds. When this process is started, the gripping force measuring device 2 detects the magnitude of the force applied to the first pressed portion 511 by the load cell 11 (S101). Further, in parallel with S101, the force applied to the second pressed portion 521 is detected by the pressure sensor 12 (S103). The output signal from the load cell 11 is amplified by the amplifier module 13 (S105). The output signal from the load cell 11 amplified by the amplifier module 13 and the output signal from the pressure sensor 12 are A / D converted (S107), and the data (that is, one first output value and four second outputs) are converted. The value.) Is stored in the buffer allocated in the memory 202.

続いて、把持力計測装置2は、データ処理装置3に対してデータ送信要求を送信し(S111)、受信側の準備が完了したか否かを判断する(S113)。S113ではデータ処理装置3からの応答を待ち、所定時間待っても応答がない場合は(S113:NO)、S111へ戻る。これにより、データ処理装置3からの応答がない場合は、S111−S13を繰り返し実行する。一方、S113においてデータ処理装置3からの応答があった場合は(S113:YES)、バッファに保存されたデータを送信可能なサイズに分割して(S115)、分割したデータを送信して(S117)、計測を終了する。 Subsequently, the gripping force measuring device 2 transmits a data transmission request to the data processing device 3 (S111), and determines whether or not the preparation on the receiving side is completed (S113). S113 waits for a response from the data processing device 3, and if there is no response even after waiting for a predetermined time (S113: NO), the process returns to S111. As a result, if there is no response from the data processing device 3, S111-S13 is repeatedly executed. On the other hand, when there is a response from the data processing device 3 in S113 (S113: YES), the data stored in the buffer is divided into a transmittable size (S115), and the divided data is transmitted (S117). ), End the measurement.

[データ処理装置3において実行される処理]
次に、データ処理装置3において実行される処理について、図7A及び図7Bに基づいて説明する。この処理は、利用者がPC31において所定のアプリケーションを起動して、所定の操作を実行すると開始される処理である。この処理を開始すると、データ処理装置3は、図7Aに示すように、受信の準備をして(S201)、把持力計測装置2からのデータ送信要求を受信したか否かを判断する(S203)。
[Processing executed in the data processing device 3]
Next, the processing executed by the data processing apparatus 3 will be described with reference to FIGS. 7A and 7B. This process is started when the user starts a predetermined application on the PC 31 and executes a predetermined operation. When this process is started, as shown in FIG. 7A, the data processing device 3 prepares for reception (S201) and determines whether or not the data transmission request from the gripping force measuring device 2 has been received (S203). ).

S203では把持力計測装置2からの要求を待ち、所定時間待っても要求がない場合は(S203:NO)、S201へ戻る。これにより、把持力計測装置2からの要求がない場合は、S201−S203を繰り返し実行する。一方、S205においてデータ処理装置3からのデータ送信要求があった場合は(S203:YES)、データを受信して(S205)、分割されたデータを合成する(S207)。 In S203, the request from the gripping force measuring device 2 is waited, and if there is no request even after waiting for a predetermined time (S203: NO), the process returns to S201. As a result, if there is no request from the gripping force measuring device 2, S201-S203 is repeatedly executed. On the other hand, when there is a data transmission request from the data processing device 3 in S205 (S203: YES), the data is received (S205) and the divided data is combined (S207).

続いて、データ処理装置3は、受信したデータに対する圧力値への換算処理を実行する(S209)。S209は、詳しくは図7Bに示すような処理となる。この処理を開始すると、データ処理装置3は、ロードセル11での押圧開始から1秒後の第1出力値を取得する(S211)。より詳しく説明すると、把持力計測装置2は、ロードセル11及び4つの感圧センサー12からの出力信号をデジタルデータ化して、約0.1秒ごとにデータ処理装置3へと送信している。ロードセル11及び4つの感圧センサー12に荷重が作用していない場合、1つの第1出力値と4つの第2出力値は全て0となっている。一方、ロードセル11及び4つの感圧センサー12に荷重が作用した場合、1つの第1出力値と4つの第2出力値は0以外の値を示す。したがって、S211では、第1出力値が0から0以外の値に切り替わった時点を押圧開始に相当する時点と想定し、その押圧開始時点から1秒後の時点における第1出力値を取得する。 Subsequently, the data processing device 3 executes a conversion process of the received data into a pressure value (S209). S209 is a process as shown in FIG. 7B in detail. When this process is started, the data processing device 3 acquires the first output value 1 second after the start of pressing on the load cell 11 (S211). More specifically, the gripping force measuring device 2 digitizes the output signals from the load cell 11 and the four pressure-sensitive sensors 12 and transmits them to the data processing device 3 approximately every 0.1 seconds. When no load is applied to the load cell 11 and the four pressure-sensitive sensors 12, one first output value and four second output values are all 0. On the other hand, when a load acts on the load cell 11 and the four pressure-sensitive sensors 12, one first output value and four second output values show values other than 0. Therefore, in S211 it is assumed that the time when the first output value is switched from 0 to a value other than 0 corresponds to the start of pressing, and the first output value at the time one second after the start of pressing is acquired.

続いて、データ処理装置3は、ロードセル11の第1出力値を荷重(以下、ロードセル荷重とも称する。)に変換する(S213)。ロードセル11の場合は、ロードセル11の検出値と荷重の大きさとが精度よく比例する関係にあり、その関係があらかじめ特定されている。そのため、ロードセル11の検出値を荷重に換算することができる。図8に示す例の場合、ロードセル11の検出値が0.9Vであれば、このロードセル11の特性に基づき、ロードセル11に作用した荷重が33.2Nであることを特定できる。 Subsequently, the data processing device 3 converts the first output value of the load cell 11 into a load (hereinafter, also referred to as a load cell load) (S213). In the case of the load cell 11, the detected value of the load cell 11 and the magnitude of the load are in a relationship of being accurately proportional to each other, and the relationship is specified in advance. Therefore, the detected value of the load cell 11 can be converted into a load. In the case of the example shown in FIG. 8, if the detected value of the load cell 11 is 0.9V, it can be specified that the load acting on the load cell 11 is 33.2N based on the characteristics of the load cell 11.

続いて、データ処理装置3は、感圧センサー12の第2出力値の比率を感圧センサー12の荷重(以下、感圧センサー荷重とも称する。)の比率に換算する(S215)。S215では、まずS211において取得したロードセル11での押圧開始から1秒後の第1出力値に基づいて、変換表又は変換式を選択する。変換表は、把持力計測装置2において、4つの感圧センサー12にかかる荷重を0から測定上限まで変化させた際に、4つの感圧センサー12からどのような出力値が出力されるのかを事前に測定し、それら荷重と出力値との関係を記憶させた配列データ(ルックアップテーブル)である。変換式は、変換表の場合と同様な荷重と出力値を事前に測定し、それら荷重と出力値との関係から最小二乗法等の手法で求められた近似式である。これら変換表又は変換式は、いずれか一方を用いればよい。 Subsequently, the data processing device 3 converts the ratio of the second output value of the pressure sensor 12 into the ratio of the load of the pressure sensor 12 (hereinafter, also referred to as the pressure sensor load) (S215). In S215, first, a conversion table or a conversion formula is selected based on the first output value 1 second after the start of pressing on the load cell 11 acquired in S211. The conversion table shows what kind of output value is output from the four pressure-sensitive sensors 12 when the load applied to the four pressure-sensitive sensors 12 is changed from 0 to the upper limit of measurement in the gripping force measuring device 2. It is array data (look-up table) that is measured in advance and stores the relationship between these loads and output values. The conversion formula is an approximate formula obtained by measuring the load and the output value in advance in the same manner as in the case of the conversion table and using a method such as the least squares method from the relationship between the load and the output value. Either one of these conversion tables or conversion formulas may be used.

ただし、本実施形態の場合、感圧センサー12にかかる荷重の大きさが同じであっても、素早く荷重がかけられた場合とゆっくりと荷重がかけられた場合とで、感圧センサー12の出力特性が変わる。そのため、上記変換表又は変換式としては、押圧速度を複数通りに変えて感圧センサー12の出力特性を実測し、その複数通りの押圧速度に対応する複数の変換表又は変換式があらかじめ用意されている。 However, in the case of the present embodiment, even if the magnitude of the load applied to the pressure sensor 12 is the same, the output of the pressure sensor 12 is output depending on whether the load is applied quickly or slowly. The characteristics change. Therefore, as the conversion table or conversion formula, a plurality of conversion tables or conversion formulas corresponding to the plurality of pressing speeds are prepared in advance by actually measuring the output characteristics of the pressure sensor 12 by changing the pressing speed in a plurality of ways. ing.

S211において取得した第1出力値(すなわち、ロードセル11での押圧開始から1秒後の出力値。)は、押圧速度が速い場合ほど大きくなる。そこで、S215では、S211において取得した第1出力値に対応する変換表又は変換式を、上記複数の変換表又は変換式の中から選択する。これにより、押圧速度に対応する変換表又は変換式が選択されることになる。S215では、選択した変換表又は変換式を利用して、4つの第2出力値(電圧値。本実施形態の場合、厳密には電圧値に対応するデジタルデータ。)の比率を、感圧センサー荷重の比率に変換する。 The first output value acquired in S211 (that is, the output value 1 second after the start of pressing in the load cell 11) becomes larger as the pressing speed is faster. Therefore, in S215, the conversion table or conversion formula corresponding to the first output value acquired in S211 is selected from the plurality of conversion tables or conversion formulas. As a result, the conversion table or conversion formula corresponding to the pressing speed is selected. In S215, using the selected conversion table or conversion formula, the ratio of the four second output values (voltage value, strictly speaking, digital data corresponding to the voltage value) is determined by the pressure sensor. Convert to load ratio.

図8に示す例の場合、ロードセル11での押圧開始から1秒後の第1出力値は0.3Vとなっている。そのため、S215では、第1出力値0.3Vに対応する変換表又は変換式が選択され、これにより、ロードセル11での押圧開始から1秒後の第1出力値が0.3Vとなるような押圧速度に対応する変換表又は変換式が選択される。その変換表又は変換式を利用して、例えば、4つの第2出力値の比率1.5V:1.0V:0.7V:0.5Vが、感圧センサー荷重の比率17.64x:8.89x:7.71x:4.77xに変換される。 In the case of the example shown in FIG. 8, the first output value 1 second after the start of pressing on the load cell 11 is 0.3V. Therefore, in S215, a conversion table or conversion formula corresponding to the first output value of 0.3 V is selected, so that the first output value 1 second after the start of pressing in the load cell 11 becomes 0.3 V. The conversion table or conversion formula corresponding to the pressing speed is selected. Using the conversion table or conversion formula, for example, the ratio of the four second output values is 1.5V: 1.0V: 0.7V: 0.5V, and the ratio of the pressure-sensitive sensor load is 17.64x: 8. It is converted to 89x: 7.71x: 4.77x.

続いて、データ処理装置3は、ロードセル荷重と感圧センサー荷重の比率から荷重係数xを算出する(S217)。図8に示す例の場合、4つの感圧センサー荷重の比率は、上述の通り、17.64:8.89:7.71:4.77となる。また、4つの感圧センサー荷重の総和17.64x+8.89x+7.71x+4.77xは、ロードセンサ荷重33.2Nに一致する。したがって、17.64x+8.89x+7.71x+4.77x=33.2という数式が成り立つ。この数式をxについて解くとx=0.85となる。すなわち、本実施形態の場合、荷重係数x=0.85となる。 Subsequently, the data processing device 3 calculates the load coefficient x from the ratio of the load cell load and the pressure-sensitive sensor load (S217). In the case of the example shown in FIG. 8, the ratio of the loads of the four pressure sensors is 17.64: 8.89: 7.71: 4.77 as described above. Further, the total sum of the loads of the four pressure sensors 17.64x + 8.89x + 7.71x + 4.77x corresponds to the load sensor load 33.2N. Therefore, the formula 17.64x + 8.89x + 7.71x + 4.77x = 33.2 holds. Solving this formula for x yields x = 0.85. That is, in the case of this embodiment, the load coefficient x = 0.85.

続いて、データ処理装置3は、ロードセンサ荷重と荷重係数xから各感圧センサーにかかる荷重を算出する(S219)。図8に示す例の場合、4つの感圧センサー12にかかる荷重は、17.64×0.85≒15N、8.89×0.85≒7.6N、7.71×0.85≒6.5N、4.77×0.85≒4.1Nとなる。これにより、4つの感圧センサー12にかかった荷重を求めることができる。なお、S217を終えたら図7A及び図7Bに示す処理を終了する。 Subsequently, the data processing device 3 calculates the load applied to each pressure-sensitive sensor from the load sensor load and the load coefficient x (S219). In the case of the example shown in FIG. 8, the loads applied to the four pressure sensors 12 are 17.64 × 0.85≈15N, 8.89 × 0.85≈7.6N, 7.71 × 0.85≈6. It becomes .5N, 4.77 × 0.85≈4.1N. Thereby, the load applied to the four pressure-sensitive sensors 12 can be obtained. When S217 is completed, the processes shown in FIGS. 7A and 7B are completed.

[効果]
以上説明した通り、把持力計測装置2によれば、本体部50を被験者が片手で握った際に、第1指から第1被押圧部511に作用した力の大きさをロードセル11で検出することができる。また、第1指以外の指から複数の第2被押圧部521に作用する力の比率を感圧センサー12で検出することができる。
[effect]
As described above, according to the gripping force measuring device 2, when the subject grips the main body 50 with one hand, the load cell 11 detects the magnitude of the force acting on the first pressed portion 511 from the first finger. be able to. Further, the pressure sensor 12 can detect the ratio of the forces acting on the plurality of second pressed portions 521 from the fingers other than the first finger.

第1被押圧部511及び複数の第2被押圧部521を第1指と第1指以外の指との間に挟んで力を加えた場合、第1指以外の指から複数の第2被押圧部521それぞれに作用した力の総和は、第1被押圧部511に作用した力に一致する。したがって、第1被押圧面に作用する力と複数の第2被押圧部521に作用した力の比率とを検出すれば、これらの検出結果に基づいて、複数の第2被押圧部521それぞれに作用した力の大きさを算出することができる。 When the first pressed portion 511 and the plurality of second pressed portions 521 are sandwiched between the first finger and the fingers other than the first finger and a force is applied, the plurality of second pressed portions from the fingers other than the first finger are applied. The sum of the forces acting on each of the pressing portions 521 corresponds to the forces acting on the first pressed portion 511. Therefore, if the ratio of the force acting on the first pressed surface and the force acting on the plurality of second pressed portions 521 is detected, each of the plurality of second pressed portions 521 will be subjected to the detection results. The magnitude of the applied force can be calculated.

このような手法で複数の第2被押圧部521それぞれに作用した力の大きさを算出しているので、複数の感圧センサー12は、複数の第2被押圧部521それぞれに作用した力の大きさを検出できなくても、複数の第2被押圧部521に作用した力の比率を検出可能に構成されていれば足りる。したがって、感圧センサー12については、ロードセル11よりも簡素な構成にすることが可能となり、感圧センサー12がロードセル11と同等に構成されている場合に比べ、把持力計測装置2の低廉化を図ることができる。また、感圧センサー12については、ロードセル11よりも容易に小型化でき、延いては把持力計測装置2の小型化を図ることができる。 Since the magnitude of the force acting on each of the plurality of second pressed portions 521 is calculated by such a method, the plurality of pressure sensors 12 have the force acting on each of the plurality of second pressed portions 521. Even if the magnitude cannot be detected, it is sufficient if the ratio of the forces acting on the plurality of second pressed portions 521 can be detected. Therefore, the pressure-sensitive sensor 12 can have a simpler configuration than the load cell 11, and the gripping force measuring device 2 can be made cheaper than the case where the pressure-sensitive sensor 12 has the same configuration as the load cell 11. Can be planned. Further, the pressure-sensitive sensor 12 can be made smaller than the load cell 11, and the gripping force measuring device 2 can be made smaller.

[他の実施形態]
以上、本開示について、例示的な実施形態を挙げて説明したが、上述の実施形態は本開示の一態様として例示されるものにすぎない。すなわち、本開示は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な形態で実施することができる。
[Other Embodiments]
Although the present disclosure has been described with reference to exemplary embodiments, the above-described embodiments are merely exemplified as one aspect of the present disclosure. That is, the present disclosure is not limited to the above-described exemplary embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the technical ideas of the present disclosure.

例えば、上記実施形態では、S115及びS117によってデータを分割して送信し、S205及びS207によって分割されたデータを合成するように構成されていたが、データ量が少ない場合、又は大容量データの送受信が可能な場合には、データを分割しないまま送受信を実施してもよい。 For example, in the above embodiment, the data is divided and transmitted by S115 and S117, and the data divided by S205 and S207 is synthesized, but when the amount of data is small or a large amount of data is transmitted and received. If it is possible, transmission / reception may be performed without dividing the data.

また、上記実施形態では、把持力計測装置2とデータ処理装置3とは、別体の装置として構成されていたが、データ処理装置3を小型化することができる場合には、データ処理装置3を把持力計測装置2に組み込んでもよい。すなわち、本開示の把持力計測システムが、単一の筐体内に組み込まれた構造となっていてもよい。 Further, in the above embodiment, the gripping force measuring device 2 and the data processing device 3 are configured as separate devices, but when the data processing device 3 can be miniaturized, the data processing device 3 is used. May be incorporated into the gripping force measuring device 2. That is, the gripping force measuring system of the present disclosure may have a structure incorporated in a single housing.

また、上記実施形態では、把持力計測装置2とデータ処理装置3とは、無線通信をするように構成されていたが、有線通信をするように構成されてもよい。特に、上述のようにデータ処理装置3を把持力計測装置2に組み込む場合には、把持力計測装置2とデータ処理装置3が有線通信をするように構成されていれば十分である。 Further, in the above embodiment, the gripping force measuring device 2 and the data processing device 3 are configured to perform wireless communication, but may be configured to perform wired communication. In particular, when the data processing device 3 is incorporated into the gripping force measuring device 2 as described above, it is sufficient that the gripping force measuring device 2 and the data processing device 3 are configured to perform wired communication.

また、上記実施形態では、PC31を利用してデータ処理装置3が構成されていたが、PC31と同程度の処理能力がある機器であれば、PC31以外の機器(例えば、スマートフォンなど。)を利用してデータ処理装置3を構成してもよい。 Further, in the above embodiment, the data processing device 3 is configured by using the PC 31, but if the device has the same processing capacity as the PC 31, a device other than the PC 31 (for example, a smartphone) is used. The data processing device 3 may be configured.

また、上記実施形態では、4つの第2被押圧部521及び4つの感圧センサー12を設けることにより、第2指から第5指までに対応した計測ができるように構成されていたが、これに限定されない。例えば、第2指から第3指までに対応した計測ができれば足りる場合は、2つの第2被押圧部521及び2つの感圧センサー12が設けられているだけでもよい。また、例えば、第2指から第4指までに対応した計測ができれば足りる場合は、3つの第2被押圧部521及び3つの感圧センサー12が設けられているだけでもよい。これらの場合であっても、上記実施形態と同様の手法で、2つ又は3つの第2被押圧部521に作用した荷重を算出することができる。 Further, in the above embodiment, by providing the four second pressed portions 521 and the four pressure sensitive sensors 12, it is configured so that the measurement corresponding to the second finger to the fifth finger can be performed. Not limited to. For example, if it is sufficient to measure the fingers from the second finger to the third finger, only two second pressed portions 521 and two pressure sensitive sensors 12 may be provided. Further, for example, when it is sufficient to measure the fingers from the second finger to the fourth finger, only three second pressed portions 521 and three pressure sensitive sensors 12 may be provided. Even in these cases, the load acting on the two or three second pressed portions 521 can be calculated by the same method as in the above embodiment.

また、上記実施形態では、第1モジュール51及び4つの第2モジュール52の全てがスライド可能に構成されていたが、第1モジュール51及び4つの第2モジュール52のうちの幾つかがスライド不能に構成されていてもよいし、第1モジュール51及び4つの第2モジュール52の全てがスライド不能に構成されていてもよい。 Further, in the above embodiment, all of the first module 51 and the four second modules 52 are configured to be slidable, but some of the first module 51 and the four second modules 52 are non-slideable. It may be configured, or the first module 51 and all four second modules 52 may be configured to be non-sliding.

1…把持力計測システム、2…把持力計測装置、3…データ処理装置、10…制御・通信モジュール、11…ロードセル、12…感圧センサー、13…アンプモジュール、14…表示部、15…電池、20…制御部、21…第1取得部、22…第2取得部、23…通信部、24…電源部、31…パーソナルコンピュータ(PC)、32…ディスプレイ、33…受信モジュール、50…本体部、51…第1モジュール、52…第2モジュール、53…スイッチ、55…支持体、56…ねじ、201…CPU、202…メモリ、501…筒状体、502…底板、503…天板、505…第1蓋部、506…第2蓋部、507,508…スリット、511…第1被押圧部、521…第2被押圧部、522…加圧部、524…第1分割ケース、525…第2分割ケース、551,552…溝。 1 ... Gripping force measuring system, 2 ... Gripping force measuring device, 3 ... Data processing device, 10 ... Control / communication module, 11 ... Load cell, 12 ... Pressure sensor, 13 ... Amplifier module, 14 ... Display unit, 15 ... Battery , 20 ... Control unit, 21 ... 1st acquisition unit, 22 ... 2nd acquisition unit, 23 ... Communication unit, 24 ... Power supply unit, 31 ... Personal computer (PC), 32 ... Display, 33 ... Reception module, 50 ... Main unit Part, 51 ... 1st module, 52 ... 2nd module, 53 ... Switch, 55 ... Support, 56 ... Screw, 201 ... CPU, 202 ... Memory, 501 ... Cylindrical body, 502 ... Bottom plate, 503 ... Top plate, 505 ... 1st lid, 506 ... 2nd lid, 507, 508 ... Slit, 511 ... 1st pressed part 521 ... 2nd pressed part 522 ... Pressurized part 524 ... 1st split case 525 … Second split case, 551,552… groove.

Claims (5)

本体部と、第1被押圧部と、複数の第2被押圧部と、第1検出部と、複数の第2検出部と、を備え、
前記本体部は、当該本体部を被験者が片手で握れる形状に構成され、
前記第1被押圧部は、前記本体部を被験者が片手で握った際に第1指で前記第1被押圧部を押圧可能な位置に配置され、
前記複数の第2被押圧部は、前記本体部を被験者が片手で握った際に前記第1指以外の指で前記第2被押圧部を押圧可能な位置に配置され、
前記第1検出部は、前記第1被押圧部が押圧された際に、前記第1被押圧部に作用する力の大きさとの対応関係が既知の第1出力値を出力するように構成され、
前記複数の第2検出部は、前記複数の第2被押圧部に一対一で対応するように設けられていて、前記複数の第2被押圧部が押圧された際に、前記複数の第2被押圧部に作用する力の比率を算出可能な複数の第2出力値を出力するように構成されている、
把持力計測装置。
A main body unit, a first pressed unit, a plurality of second pressed units, a first detection unit, and a plurality of second detection units are provided.
The main body is configured so that the subject can hold the main body with one hand.
The first pressed portion is arranged at a position where the first pressed portion can be pressed by the first finger when the subject grasps the main body portion with one hand.
The plurality of second pressed portions are arranged at positions where the second pressed portion can be pressed by a finger other than the first finger when the subject grasps the main body portion with one hand.
The first detection unit is configured to output a first output value whose correspondence with the magnitude of the force acting on the first pressed portion is known when the first pressed portion is pressed. ,
The plurality of second detection units are provided so as to have a one-to-one correspondence with the plurality of second pressed portions, and when the plurality of second pressed portions are pressed, the plurality of second detection units are provided. It is configured to output a plurality of second output values that can calculate the ratio of the force acting on the pressed portion.
Gripping force measuring device.
請求項1に記載の把持力計測装置であって、
前記第1検出部は、ロードセルによって構成され、
前記第2検出部は、前記ロードセルよりも小型の感圧センサーによって構成されている、
把持力計測装置。
The gripping force measuring device according to claim 1.
The first detection unit is composed of a load cell.
The second detection unit is composed of a pressure sensor smaller than the load cell.
Gripping force measuring device.
請求項2に記載の把持力計測装置であって、
前記第1被押圧部及び前記ロードセルを備える第1モジュールと、
それぞれが前記第2被押圧部及び前記感圧センサーを備える複数の第2モジュールと、
を備え、
前記第1モジュール及び前記複数の第2モジュールのうちの少なくとも1つは、前記本体部に対する相対位置を変更して、その変更後の位置で前記本体部に対する相対位置を固定可能に構成されている、
把持力計測装置。
The gripping force measuring device according to claim 2.
A first module including the first pressed portion and the load cell,
A plurality of second modules, each provided with the second pressed portion and the pressure sensor,
With
At least one of the first module and the plurality of second modules is configured so that the relative position with respect to the main body portion can be changed and the relative position with respect to the main body portion can be fixed at the changed position. ,
Gripping force measuring device.
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の把持力計測装置と、
データ処理装置と、
を備え、
前記データ処理装置は、
前記第1出力値及び前記複数の第2出力値に基づいて、前記第1被押圧部及び前記複数の第2被押圧部それぞれに作用する力の大きさを算出する処理部、
を備える、
把持力計測システム。
The gripping force measuring device according to any one of claims 1 to 3,
Data processing device and
With
The data processing device is
A processing unit that calculates the magnitude of the force acting on each of the first pressed portion and the plurality of second pressed portions based on the first output value and the plurality of second output values.
To prepare
Gripping force measurement system.
請求項4に記載の把持力計測システムであって、
前記処理部は、
前記第1検出部から出力される前記第1出力値に基づいて、前記第1被押圧部に作用する力の大きさを特定する第1特定処理と、
前記第1被押圧部の押圧が開始されてから所定時間が経過した時点で前記第1検出部から出力される前記第1出力値に応じて、前記複数の第2検出部から出力される前記複数の第2出力値の比率を補正して補正済み比率を求める補正処理と、
前記第1特定処理によって特定された前記第1被押圧部に作用する力の大きさと、前記補正処理によって求められた前記補正済み比率とに基づいて、前記複数の第2被押圧部それぞれに作用する力の大きさを特定する第2特定処理と、
を実行するように構成されている、
把持力計測システム。
The gripping force measuring system according to claim 4.
The processing unit
The first specifying process for specifying the magnitude of the force acting on the first pressed portion based on the first output value output from the first detecting portion, and
The output from the plurality of second detection units according to the first output value output from the first detection unit when a predetermined time elapses after the pressing of the first pressed unit is started. Correction processing that corrects the ratio of multiple second output values to obtain the corrected ratio,
Based on the magnitude of the force acting on the first pressed portion specified by the first specific process and the corrected ratio obtained by the correction process, it acts on each of the plurality of second pressed portions. The second specific process that specifies the magnitude of the force to be applied, and
Is configured to run,
Gripping force measurement system.
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