JP2523094Y2

JP2523094Y2 - 皮膚表面筋電検出電極支持バンド

Info

Publication number: JP2523094Y2
Application number: JP8561491U
Authority: JP
Inventors: 明平岩; 典佳内田; 勝憲下原
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1991-10-21
Filing date: 1991-10-21
Publication date: 1997-01-22
Anticipated expiration: 2006-10-21
Also published as: JPH0537482U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、筋電義手やロボット
マニピュレータなどを制御するときに用いられる皮膚表
面筋電検出電極支持バンドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、皮膚表面電極から検出された筋電
信号を認識して筋電義手やロボットマニピュレータを制
御したりするときに用いられる皮膚表面電極は、例えば
人体の腕などの皮膚に直接接触させ固定して使用する。
皮膚表面電極を皮膚表面に接触させ固定させるには、例
えば(a) 皮膚表面電極の表面に塗られたペーストによっ
て接着する方法、(b) 皮膚表面電極をテープを使って皮
膚面に接着する方法、(c) 伸縮性のサポータの内側に皮
膚表面電極を挿入する方法（特願昭６０−９６２２７参
照）、(d) 皮膚表面に密着可能な支持体に、多数の線状
に形成された皮膚表面電極を埋設する方法（特願昭６１
−５０５５３参照）、などがある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】前述したように、皮膚
表面電極は皮膚面に直接接触させることで機能するもの
であるが、前記した(a) ，(b) の方法は、皮膚面に油性
分があると、接着しにくくなるため、皮膚面の油性分を
拭きとる作業が必要となり、接着管理が面倒で手間がか
かる。また、接着管理を怠ると、ユーザの動きにより外
れたり、筋電信号にアーチファクトなどのノイズが入
り、信頼性が充分ではない。さらに、テープやペースト
が皮膚に触れることによる不快感がユーザにある。

【０００４】また、(c) の方法は、ユーザが運動するこ
とによりサポータが位置ずれを起こし、これに伴い皮膚
表面電極のずれや接触不良が問題となる。この場合、締
め付け力の強いサポータを使用することで解消できる
が、腕などの装着部位が強く締め付けられるため血流の
流れが阻害されるという新たな問題を招来する。(d) の
方法は、支持体に電極を埋設するという構造のため、ユ
ーザごとにオーダメイドで合わせた電極を製作する必要
があり、種々の形状をした不特定多数の人体の皮膚に、
電極を密着させることは困難なものとなっている。

【０００５】そこで、この考案は、皮膚表面電極の皮膚
への密着性及び装着性を高めて信頼性を向上させるとと
もに、装着に伴う不快感を少なくすることを目的として
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
にこの考案は、ユーザの腕または足などに巻き付けて使
用する支持バンド本体を、多数のブロック部材相互を連
結して形成し、前記ブロック部材の一部をユーザの皮膚
に接触する皮膚表面電極で構成し、この皮膚表面電極か
ら検出される信号を伝達するリード線を案内して前記皮
膚表面電極を含むブロック部材を支持する支持帯を設け
た構成としてある。

【０００７】

【作用】このような構成の皮膚表面筋電検出電極支持バ
ンドによれば、支持バンド本体を例えば人体の腕に巻き
付けて取り付けることで、支持帯に支持されたブロック
部材で構成される皮膚表面電極が皮膚に密着して接触す
る。皮膚表面電極はブロック部材として支持バンド本体
の一構成部材であるので、人体の腕などへの装着性がよ
く、皮膚表面電極の位置ずれも防止され、皮膚表面電極
の皮膚への密着性も高いものとなる。

【０００８】

【実施例】以下、この考案の実施例を図面に基づき説明
する。

【０００９】図１は、この考案の一実施例を示す皮膚表
面筋電検出電極支持バンドの斜視図であり、図２は図１
の要部の拡大図である。この皮膚表面筋電検出電極支持
バンドは、人体の腕などの皮膚に接触する皮膚表面電極
から出力される筋電信号の差動増幅などの信号処理を行
う信号処理部１と、この信号処理部１の両側部にそれぞ
れの一方の端部が装着される一対の支持バンド本体３，
５と、各支持バンド本体３，５の他方の端部相互を連結
する連結部７とから構成されている。

【００１０】支持バンド本体３，５には、前記皮膚表面
電極を構成する、例えばアルミニウム、真鍮などの導電
性のある電極ブロック９と電極ブロック１１とが対とな
って、支持バンド本体３，５の長手方向に連続して複数
設けられ、これにより電極対は数１０チャンネルを備え
ることになる。電極ブロック９と電極ブロック１１との
間には、電極ブロック９，１１とは互い違いの配置とな
るようにプラスチックなどからなる絶縁ブロック１３
が、支持バンド本体３，５の長手方向に連続して複数設
けられている。電極ブロック９，１１と絶縁ブロック１
３とで、支持バンド本体３，５のブロック部材を構成し
ている。電極ブロック９，１１の絶縁ブロック１３と反
対側の側部には、支持バンド本体３，５の長手方向に沿
って中空の支持帯１５，１７が設けられている。支持帯
１５，１７は、電気的絶縁性があり、かつ柔軟性のある
材料で構成されている。

【００１１】複数の電極ブロック９には、リード線１９
がそれぞれ接続され、このそれぞれのリード線１９は支
持帯１５内に引き出されて信号処理部１に接続されてい
る。複数の電極ブロック１１にも、リード線２１がそれ
ぞれ接続され、このそれぞれのリード線２１は支持帯１
７内に引き出されて信号処理部１に接続される。

【００１２】図２中で上下に位置する一対の電極ブロッ
ク９，１１は、電気的絶縁性のある２本の連結ピン２
３，２３によって、隣接し合う２つの絶縁ブロック１
３，１３及び支持帯１５，１７とともに固定され、この
ような連結ピン２３，２３による固定は、支持バンド本
体３，５の全長にわたって、各電極対ごとになされてい
る。電極ブロック９，１１を固定する際、隣り合う電極
ブロック９，９同志、及び電極ブロック１１，１１同志
は相互に接触しないように間隔２５、及び間隔２７がそ
れぞれ形成されている。これにより、支持バンド本体
３，５は、電極ブロック９，１１，絶縁ブロック１３及
び支持帯１５，１７によって柔軟な腕時計バンドのよう
な構成となる。

【００１３】次に、一対の支持バンド本体３，５相互を
連結する連結部７について説明する。図１は、この連結
部７による連結を解除した状態である。支持バンド本体
３，５それぞれの端部には、固定部材２９，３１がピン
３３，３５を介して回動可能に取り付けられている。固
定部材２９には、内面側に接合ピン３７が突出して設け
られ、固定部材３１には接合ピン３７が嵌入して固定さ
れる接合孔３９が形成されている。また、固定部材２９
の内面側には、連結板４１の一端部が固定部材２９に対
しピン４３を介して回動可能に装着され、連結板４１の
他端部にはピン４５を介して連結板４７の一端部が回動
可能に連結されている。連結板４７の他端部は、固定部
材３１に装着されたスライド部４９に対してスライド可
能に挿入されている。

【００１４】このように構成された皮膚表面筋電検出電
極支持バンドを使用するには、図１で示すような連結部
７の連結を解除した状態で、図３に示すユーザの腕５１
をこの支持バンドに通し、連結板４１，４７相互を重ね
合わせるよう連結板４１をピン４３に中心に矢印Ａ方向
に回動させる。これとともに、連結板４１，４７相互は
ピン４５を中心に回動しつつ、連結板４７の先端がスラ
イド部４９に対してスライドする。これにより、固定部
２９，３１相互が接近し、接合ピン３７を接合孔３９に
嵌入することで、支持バンド本体３，５相互が連結固定
される。

【００１５】この結果、支持バンド本体３，５の一構成
ブロック部材である皮膚表面電極を構成する電極ブロッ
ク９，１１が、図４のように腕５１の皮膚面に密着して
接触する。電極ブロック９，１１が検出した筋電信号
は、支持帯１５，１７内のリード線１９，２１を通って
信号処理部１に送られ、差動増幅などの信号処理がなさ
れる。

【００１６】このように、上記実施例による皮膚表面筋
電検出電極支持バンドは、皮膚表面電極を構成する電極
ブロック９，１１を支持バンド本体３，５の一構成部材
とし、全体を腕時計バンド形状としてあるので、装着し
やすく、電極ブロック９，１１および絶縁ブロック１３
の数を適宜調整することで皮膚への密着圧力を任意に調
整でき、密着性も優れている。また、皮膚に密着した場
合に、粘着性のあるテープやペーストで電極を固定する
のと違い、装着に伴う不快感が少ない。さらに、支持バ
ンド本体３，５は連結部７で固定されるので、ユーザが
運動しても、皮膚表面電極のずれや接触不良が防止さ
れ、アーチファクトなどのノイズの発生が抑制される。
また、皮膚表面電極を電極ブロック９，１１としてブロ
ック部材で構成するなど、支持バンド本体３，５を柔軟
性のあるものとしてあるので、この支持バンドをユーザ
ごとにオーダメイドで合わせて製作する必要がなく、種
々の形状をした不特定多数の人体の皮膚に、電極ブロッ
ク９，１１を密着させることが可能となる。腕時計バン
ド形状であることから、ユーザが通常生活する場でも外
見上の違和感が少なく、気軽に装着できる利点がある。

【００１７】なお、上記実施例では、ユーザの腕５１に
巻き付けて使用する例を示したが、足や、首、頭部、指
などの部位に装着して使用することもできる。また、数
１０チャンネルの例を示したが、より他チャンネルにす
ることも、より少数チャンネルにすることも可能であ
る。また、電極ブロック９，１１から出力される筋電信
号の処理は、信号処理部１で増幅のほか、漉波、認識な
どを行うようにしてもよく、信号処理部１に無線の送信
機あるいは赤外線テレメトリの送信機を設けて、筋電信
号を伝送することも可能である。また、リード線１９，
２１を延長して、有線で外部の信号処理部に信号伝達し
てもよい。

【００１８】この考案の応用分野としては、前腕切断者
用の義手，他部位切断者用の義手，義足等の動力義手と
して福祉分野への応用、健常者を操縦者として、宇宙空
間，原子力発電所の格納容器内，深海，火災現場，毒性
を有する微生物の培養容器内作業などの、極限作業用遠
隔制御ロボットのロボットハンドの制御、遠隔手術時の
ロボットハンドの医師によるオペレーション、血管，眼
球などの微小臓器の手術時のマイクロロボットハンドの
医師によるオペレーション、ＬＳＩデバイスなどの微小
デバイスのハンドリングのためのロボットハンドの有人
オペレーション、無人電話局，無人電波中継施設，とう
道，無人変電所などの保守管理を要する施設の保守管理
にあたる遠隔操縦型ロボットハンドの有人オペレーショ
ン、航空機パイロットの操縦装置への入力デバイスへの
応用、コンピュータＣＧで作られた仮想空間内のマニピ
ュレーションへの応用、などが考えられる。

【００１９】

【考案の効果】以上説明してきたように、この考案によ
れば、支持バンド本体を腕時計のバンド形状とし、支持
バンド本体を構成するブロック部材の一部を皮膚表面電
極で構成したので、人体の腕などへの装着がしやすく、
皮膚表面電極の位置ずれも防止でき、皮膚表面電極の皮
膚への密着性も高いものとなる。また、ブロック部材の
数を調整することで、種々の形状をした不特定多数の人
体の皮膚に、皮膚表面電極を密着させることが可能であ
り、腕時計バンド形状であることから、ユーザが通常生
活する場でも外見上の違和感が少なく、気軽に装着でき
る利点がある。また、皮膚に密着した場合に、粘着性の
あるテープやペーストで電極を固定するのと違い、装着
に伴う不快感が少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す皮膚表面筋電検出電
極支持バンドの斜視図である。

【図２】図１の要部の拡大された正面図である。

【図３】図１の皮膚表面筋電検出電極支持バンドをユー
ザの腕に装着した状態の説明図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

１信号処理部３，５支持バンド本体９，１１電極ブロック（ブロック部材）１３絶縁ブロック（ブロック部材）１５，１７支持帯１９，２１リード線５１腕

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ユーザの腕または足などに巻き付けて使
用する支持バンド本体を、多数のブロック部材相互を連
結して形成し、前記ブロック部材の一部をユーザの皮膚
に接触する皮膚表面電極で構成し、この皮膚表面電極か
ら検出される信号を伝達するリード線を案内して前記皮
膚表面電極を含むブロック部材を支持する支持帯を設け
たことを特徴とする皮膚表面筋電検出電極支持バンド。