JP5211058B2 - 強化グローブ - Google Patents

Description

本発明は、人の手に装着され、且つ、手の一つ以上の指によって行われる把持運動を強化するために用いられることを目的としたグローブに関している。

通常の機能を備えた人は、手で対象物を把持できること、及び、所望の且つ適切な指間の力によって対象物を保持し、更に必要な長さの時間だけ対象物を保持することができることを非常に自然なことであると思っている。手による人の把持運動が十分な力を有していない場合には、かかる把持運動は、実施不可能である又は殆んど実施不可能であることが分かるかもしれない。かかる把持運動に対して筋肉強さが十分でない場合の例は、筋肉の衰えた高齢者、及び、例えば脳傷害後にリハビリをしている人を含んでいる。同様の問題は、例えばリュウマチのような、ある種類の慢性的状態を有している人にも当てはまる。把持運動において対象物に手が加え得る筋力を増すことが、人にとって有利である又は必要であるような状況の他の例は、例えばある状況における、宇宙飛行士又は手動労働者を含んでいる。

上記把持を実施することが成し遂げられない人の筋力を強化するために技術的援助を用いることは、歴史的に殆んど行われてこなかった。密接に結びついた状況の一例は、完全に手を失った人の場合である。そのような場合には、様々に把持運動を実施することのできる人工器官の形で、様々に豊富な機械的解決方法が存在する。

特許文献１は、装具用駆動装置、つまり、筋力相当量を人の手の指に授けるための外部補助の一例に関連している。特許文献１は、指の甲側及び／又は内側において引っ張られるケーブルに関している。

非特許文献１は、麻痺した手のためのグローブ用外骨格という提案に関している。上記外骨格は機械的に構成されており、且つ、手を取り囲む一種の耐力骨格を形成している。

非特許文献２は、手用機械的外骨格の一例と同様に、筋肉が間もなく疲労する状況にある、指に伴う作業中の筋肉運動力を増加することを特に目的とした装置を記載している。

引用した上記二つの文献は、上記したような種類の要求に対して該骨格を常に扱いにくく且つ使用可能にさせる耐力骨格ユニットで作られた、機械的骨格の例に関している。

更なる先行技術との対比が、特許文献２を引用することによってされた。特許文献２では一つの例が開示されており、指は、指に沿って包皮内を走るコードによって作動される。指を伸ばすために各指関節に対して指ごとに一つのコードが、且つ、曲げるために指の内側に沿って一つのコードが提案されている。それは個々の関節を制御するために設計されており、それによって各関節を伸ばすために一つのアクチュエータが、且つ曲げるために一つのアクチュエータが必要である。よって、多くの指が作動される場合には多くのアクチュエータが必要となる。その目的は、関節に動きを与えることであって、指によって行われる把持（グリップ）に力を加えることではない。

他のリファレンスが特許文献３によって成され、人工器官の又は手の、指関節作動のための方法が提案された。指を閉じることのみが作動され、一方で手の開きはバネによって成された。各指は、指の内側に伸びる一つのコードによって作動される。たった一つのアクチュエータが従って、指の三つの関節全てにトルクをかけるために必要となる。関節の数がアクチュエータの数よりも多い場合の装置のこのような構成は、劣駆動（underactuation）とよばれる。特許文献３において提案された構造の不利益は、人の手に取り付けられた場合に、指関節とコードとの間の距離は、指の内側における関節から皮膚までの距離に多かれ少なかれ固定されるということである。劣駆動を良好に実現するために、コードと関節との間の直交距離は、指先からの距離に伴って増加すべきである。例えば、指先のみに力が加えられた場合には、直交距離は直線的に増加すべきであり、更に、指長に渡って均一に力が分配される場合には、直交距離は指先からの距離の二乗で増加すべきである。

US 4084267 US 2006/0094989 NL 7014761

ピー．ブラウン（P. Brown）、ディー．ジョーンズ（D. Jones）、エス．ケイ．シン（S. K. Singh）著、「麻痺した手の制御用外骨格グローブ（The Exoskeleton Glove for Control of Paralyzed Hands）」、１９９３年、IEEE、第６４２〜６４７頁 ビー．エル．シールズ（B. L. Shields）、ジェイ．エイ．メイン（J. A. Main）、エス．ダブリュ．ピーターソン（S. W. Peterson）、エー．エム．ストラウス（A. M. Strauss）著、「特殊車両使用中に宇宙飛行士の手の疲労を回避するための擬人化手外骨格（An Anthropomorphic Hand Exoskeleton to Prevent Astronaut Hand Fatigue during Extravehicular Activities）」、１９９７年、IEEE、第６６８〜６７３頁

本発明の課題は、先行技術の上記不利益に対する解決方法を提案することである。

本発明の一つの態様にしたがって、添付の請求項１に係る特徴構成を有する装置が提案された。

本発明の更なる実施形態は、従属請求項に示されている。

本発明の上記態様は、指に備えられたグローブ、以降、フィンガーグローブと呼ばれるものを指しており、本発明の一つの態様は、強化グローブを装着している人の手の指を用いることによって、把持運動の手ほどきをされる筋力を強化するために用いられるシステムの一部を形成している。上記グローブは、所望の強度をもたらすために取り付けられた人工腱内の力から指に沿って生じる押力と釣り合うように、グローブを装着している手の指を用いる。

フィンガーグローブには、内部に又は中間層内に、上記人工腱として作用することを目的とした、適切な材料で作られたコードが備えられる。ここで、「腱」という表現は、以後これらコードに対して用いられる。

本発明の一実施形態に係るフィンガーグローブの平面図であって、グローブ内に納められた手の平に向かって見ている図であるが、明確にするために、グローブの全ての構成材料を省略している。 図１と同様の図であるが、手の側面から見た図である。 把持運動を強化することを目的としたグローブを備えた手の斜視図であるが、実際のグローブ材料は省略しており、且つ、図示したセンサーからの信号に基づく、概略的に図示したアクチュエータを有している。 手のいずれかの指による把持運動を強化するために用いられたグローブ用アクチュエータに係るフィードバックループの概略図である。

本発明の多くの実施形態を、添付の図を参照することによって以下に記載する。

本発明に係る強化グローブを図１中に最も簡潔に図示している。フィンガーグローブは人の手に装着されているが、実際のグローブに取りつけられる機械的構成部品は、図をより自明にするために省略されている。実際のグローブ及びそのデザインは従って図中に図示されていない、というのは、フィンガーグローブのデザインは、勿論数え切れないくらい変化し得るからである。例えば既に利用可能なグローブは、例えばスポーツ用グローブ、ゴルフ用グローブ、又はある種類の解剖学的グローブが用いられても良いが、フィンガーグローブ使用者又は患者の特定の要求に適していることを特に目的として、特殊なグローブが好ましくは作られる。

上記したように、本発明の一実施形態におけるフィンガーグローブは、強化グローブとしてここで参照されるシステムの一要素である。この強化グローブは、フィンガーグローブのみでなく、
− 各援助可能なグローブ指部のための力検出センサー、
− 人工腱に引張力を授けるためのアクチュエータ、それによってグローブの指定された指が手のひらに向かって内側に曲がり、且つそれによって把持運動を実施できる、
− センサーからの信号及び伝送関数（transmission function）内で設定されたパラメータに答えて、アクチュエータ内のモーターに人工腱への引張力を与えるようにする、伝送関数を有する電子回路を備えて成る、フィードバックループ、も含んでいる。

「グローブ指部」という表現は以降、グローブを装着する手の指を収容することを目的としたグローブの指を意味する。ゆえに上記指の筋力を強化するために装備したグローブ指部を意味し、上記グローブ指部の特徴は、上記強化（グローブ）で覆われた全てのグローブ指部にかかる。よって例えば、たった３本のグローブ指部が上記のように装備されてもよいが、４又は５本の指が同様に構成されてもよい。

図１は、参照表記１ａ〜１ｃを有する人工腱として用いられるコードを図示している。明瞭化のために図は、人工腱を装備したグローブ指部のうちたった３本のみを、即ち、手の親指、人差し指、及び中指に相当するグローブ指部のみを表している。勿論、全ての指に上記と同様の指運動中に筋力を強化するための装置を備えることが可能であり、その場合、上記システムに含まれる全ての構成要素は、現在の表現中のａ〜ｃで参照された３本の指を参照する代わりに、５本全ての指に本発明の当該態様に係る強化（グローブ）で覆う場合に、ａ〜ｅで参照された同様の構成要素も、おそらく含んでいるだろう。人工腱１ａ〜１ｃは、全て溝内に固定された、ガイド２ａ、２ｂ、２ｃ、及び管３ａ、３ｂ、３ｃを通って進む。ガイドの目的は、底摩擦の方法で、特定の指の腱を、手の平を横切って延びることから上記特定の指に沿った適切なライン内に向けること及び接続させることである。ガイド２ａ、２ｂ、２ｃは、スリーブ、ガイドローラー、ガイドピン、リング、アイのうちのいかなる部材をも含み得る。図に示されているように、ガイド２ａ、２ｂ、２ｃは、各グローブ指部のそれぞれに設けられている、それによって特定のグローブ指部を曲げることを目的とした二つの腱１ａ〜１ｃは、同種のガイド２ａ、２ｂ、２ｃを通り抜けて特定のグローブ指部まで適合される、ガイド２ａ、２ｂ、２ｃはそのグローブ指部のベースに近接して位置する。したがって例えば、ガイド２ｂは、人の手の人差し指に相当するグローブ指部４ｂのベースに近接して位置する。グローブの人差し指４ｂへの作用専用の人工腱１ｂは、上記ガイド２ｂを通り、管３ｂを介してこのグローブ指部上に沿って進む。管３ａ、３ｂ、３ｃは各グローブ指部の側面に、且つ、好ましくはグローブ指部の内側に近接して位置する。したがって人工腱１ａ〜１ｃは、上記のようにグローブ指部の側面に沿って、且つ、その内側に近接して進むであろう。

人工腱１ａ〜１ｃは複数対の人工腱から構成され、グローブの特定の指に関連している腱に引張力が加えられる場合に、グローブ指部の各側面側において、モーメントの横方向の平衡を成し遂げているように見える。管及びガイドもそのように配置されるので、腱は、適切な曲げモーメントを指に加えるために、指の関節軸から、ある垂直な距離だけ進む。上記距離は、更に手の平から出るというよりも、手の平により近づくのである。グローブ指部４ａ〜４ｃには、グローブ指部に関連した把持運動の後にグローブ指部を真っ直ぐにする人工腱に相当するコードが備えられ得るということも、ここで注目すべきである。しかしながら人の手の把持運動中に、つまり対象物に係る把持運動が生み出され且つ完了された場合には、特定の手の筋肉が指を真っ直ぐな位置に立ち戻らせるように常に従事することはない。

良好な構造安定性のために、ガイド２は、手の平部に対応するグローブの広い面積を覆う剛直な支持具５に固定される。手の平支持具５のデザインは、グローブが対象としている手のどの指が強化をもたらされるのかということにある程度応じて変えても良く、勿論、支持具を個々にデザインすることも可能である、つまり、グローブを用いる予定の人に適合するようにデザインすることも可能である。支持具は、ガイド２ａ〜２ｃを固定するための基板として用いることを目的とする、それによってそれらは人工腱をガイドすることができる、つまり、上記腱を手の表面に近接して保持し、且つ、各指に対して二つの腱が、各指のベースに近接した点で手の平部を離れるようにガイドされるということを確保することができるのである。

手の平支持具５は、人工腱１ａ〜１ｃを介して授けられた力に対向する成分である力でもある。人工腱１ａ〜１ｃは、末端スリーブ８ａ〜８ｃによって終わるワイヤ外装７ａ〜７ｃによって取り囲まれている。引張力が対応する腱に作用する場合、つまり、手の平支持具５が腱からの力に反対に作用する場合に、対応する腱１ａ〜１ｃからの力を手の平支持具５に伝達するために、各末端スリーブ８ａ〜８ｃは手の平支持具５に固定される。

取付具９ａ〜９ｃが手の平支持具５に取り付けられる利点を有してもよい。これら取付具９ａ〜９ｃの目的は、腱に予め決められた湾曲をこの領域内でもたらすために末端スリーブ８ａ〜８ｃとガイド２ａ〜２ｂとの間に腱１ａ〜１ｃをガイドすることであって、それによって腱が不適切な経路を用いたり又は過度に鋭角に歪むことを防ぐ。

手の平支持具５は、グローブの対応する領域が剛直に作られている場合には、別々のユニットである必要はない、それによって手の平支持具はグローブと統合され得る。

手の平に近接して境を接していることを更に確保するために、支持具５は、手の周りを包む延長部を有するように構成されることが好ましい、つまりそれによって、親指と人差し指との間で中手の周りを回って包まれ且つ、親指と人差し指との間の手の後表面において適切な距離に到達する。人工腱をガイドするための更なるガイドが、手の平支持具５に沿って取り付けられてもよい。手の平支持具５は、剛直なプラスチックから作られるという利点も有し、且つ包まれていない開いた領域を備えてもよい。

本発明の上記態様に係るグローブは、補強が備えられたグローブ指部４ａ〜４ｃ内において、取り囲まれた指先を包囲するために又は指先と境を接するために、グローブ指部先端に設置されたヨーク６ａ〜６ｃを有する。ヨークの目的は、人工腱１ａ〜１ｃが上記ヨーク６ａ〜６ｃに接続された場合の結果が、最も外側の指骨に対する自然の腱の固定と等しくなることを確実にすることである。したがってヨークは、人工腱、例えば腱１ｂがヨーク６ｂを引っ張る場合、包囲された指先は指４ｂ、この場合は人差し指を曲げるであろうことを目的として用いることを意図している。人工腱も、指の側面の管３ａ〜３ｃを通って且つ指の内側に近接して進むという事実は、グローブ内の指に、自然な指の運動パターンと類似している把持運動を生み出させる。

ヨーク６は、様々に構成されてもよい。よって、包囲された指の実際の指先を覆うボンネットの形をとってもよく、その際、留め具が人工腱１ａ〜１ｃをボンネットの側面に取り付ける。好ましい実施形態に従って、ヨーク６は、上側で、横側で、又は代替として上側と指先を取り囲むあらゆる側で指先を取り囲むソケットとして形成されてもよい。ソケットの形の実施形態において、ヨークは、手に向かって最も遠いソケットの側面で、且つ、指の内側に境を接している、良好に位置した固定点を有している。これら実施形態の変形として、ヨークは、最も簡潔な場合には、人工腱１ａ〜１ｃを構成する実際のコードの形をとってもよく、その場合、後者は実際の指先の周りを進み且つヨークと類似であり、このようにして固定点を過剰にする。そのような実施形態において、人工腱は指先の末端において平坦にされてもよい。異なる構成によると、腱は、その関連しているヨークに対して固定されても良いし、又は腱は、その関連しているヨークに滑動可能に接続されても良い、それによって腱はヨークに対して滑動運動によってヨークを横断し得る。

ヨーク６がボンネット又はソケットの形態をとる場合、好ましくはプラスチック材料で作られえるが、金属又は複合材料のような他の材料ももちろん使用可能である。ヨーク６の構成材料は、ａ）連続した被覆材料、ｂ）多孔質材料、ｃ）メッシュ材料、ｄ）ａ）〜ｃ）いずれかの材料であって穴のあいた領域を備えている、の形態もとり得る。ヨークの材料が、例えば装着点として用いることを目的としている材料の部分を部分的に回る金属ワイヤー、ガラス繊維等によって、補強されることも有利である。この実施形態において、特定の利用者に合うように型に入れてヨークを作ることも可能である。

グローブの別の部分は、異なる種類の材料で作られる。大部分は、包まれた手に快適感をもたらすために、柔軟な材料で作られる。例えばグローブ指部の上側部のような他の部分は、少なくとも一方向に（指の長軸方向に対して垂直に）剛性を有する材料で作られる。材料の剛直性が必要とされるかもしれないグローブの更なる部分は、手の平支持具５の回りである。上記材料は、好ましくは湿気の透過性を有し、それによってグローブの装着者は問題なく長期間装着することが可能となる。人工腱１ａ〜１ｃ、ガイド２ａ〜２ｃ、管３ａ〜３ｃ、手の平支持具４及びヨーク６の形態の部品は全て、グローブの内側表面に設置され得る。これら構成要素のうち、少なくとも手の平支持具５、管３ａ〜３ｃ及びヨーク６は、その場合、上記グローブの内側表面に固定される。別の実施形態において、グローブは少なくとも一つの外側層と少なくとも一つの内側層とを備えて構成され、その場合、この段落中に列挙された構成要素の全て又は少なくとも幾つかは、上記内側層と外側層との間に置かれる。

グローブを構成している材料は、全体的に又は部分的にａ）連続する被覆材料、ｂ）多孔質材料、ｃ）メッシュ材料、ｄ）ａ）〜ｃ）のいずれかに係る材料であるが穴のあいた領域を備えているもの、を備えて構成される。

グローブ指部の側面に沿って固定された管３ａ〜３ｃは、グローブ指部に沿って固定された、チューブ、チャンネル溝又はグルーブ溝の形態をとると有利である。原理は、人工腱１ａ〜１ｃがグローブ指部に沿ってガイドされるということである。代替として、グローブ自身と一体化された、縫い付けられた管が用いられても良い。人工腱１ａ〜１ｃが少なくとも上記管間で屈曲可能であること、及び、グローブ指部に沿った人工腱の長さが短くされ且つ長くされ得ることが必要である。管は連続していて、柔軟な材料で作られていても良く、又は、硬い管、チャンネル又は溝等が用いられる場合には、管は少なくとも指関節において中断されなければならない。管等が用いられる場合、低い摩擦で特徴付けられた、例えばPTFEであることが有利である。

人工腱１ａ〜１ｃは、低摩擦で容易に曲げることができる材料、例えば次の材料：ナイロン、スチール鋼、ダイネマ（Dynema）、補強されたケブラー（Kevlar）のうちのいずれかで作られることが有利である。

グローブ指部内に挿入された指による把持運動の実施は、上記文章ではたった３本の作動された指の機能が記載されたが、補強が備えられた５本指を有するフィードバックループ１１を図示している図４を参照しながら以下に記載する。図の実施例において、５本のグローブ指部全てからのセンサーは、フィードバックループ内に接続されている。

人工腱１ａ〜１ｃを構成しているコードは、各人工腱の対用の、一つのアクチュエータ１０ａ〜１０ｃに、例えば人差し指に関する把持運動用のアクチュエータ１０ｂに通じる。各指用アクチュエータ１０ａ〜１０ｃは、フィードバックループ１１に接続され、且つフィードバックループ１１によって制御される。

力検出センサー１２ａ〜１２ｃは、グローブ指部４ａ〜４ｃの内側表面に設置される。上記センサー１２ａ〜１２ｃは、指と、グローブ内に包まれた指によって把持される対象物との間で発生する全ての力又は部分的力を測定する。

力検出センサー１２ａ〜１２ｃは、フィードバックループ１１の部分を形成し、伝送関数でプログラムされた演算装置１４をそれ自身含む電子回路１３も備えて構成される。特定の指用センサー１２ａ〜１２ｃ、例えば人差し指用１２ｂによって測定された力は、基準化され且つ上記指のアクチュエータ１０ｂ用基準力に転換される。上記力によって、アクチュエータ１０ｂは次に、演算装置１４が人工腱上に作用した結果として上記指を内側に曲げる、この場合腱１ｂは、引張力を付加することによってセンサー１２ｂにより大きな力、いわゆる正のフィードバックとなる。適切なスケールファクタは強化になる。スケールファクタは、電子回路１３に接続された変速装置（バリエター）１５、例えばポテンショメータによって変化され得る。上記フィードバックは、例えばマイクロコントロールユニットによってもたらされてもよい。上記のようなフィードバックは、公知技術の一例であって、ここではこれ以上記載しない。一つのグローブ指部辺りの、力検出センサーの数は、グローブ指部の内側に沿って一つ以上であっても良いことも述べるべきである。「センサー」という表現は、従って多数のユニットを備え得るセンサーという意味として解釈され得る。センサーによって測定される力は、手によって把持されるべき対象物であり得る接触表面に対して、しかし上記接触表面は、壁（ソケット壁のような）を有し上記壁と指との間にセンサー１２ａ〜１２ｃが設置されるようなヨークの内側であっても良い、接触表面に対して指が加える力の全て又は一部であることを更に述べるべきである。

ヨーク６ａ〜６ｂが全ての側において指を取り囲んでいるソケットの形態をとる場合、フィードバックループは、別の態様で構成されてもよく、それによって力センサー１２ａ〜１２ｃは、上記のようにグローブ装着者の指がヨークに能動的に加えた力を検出するが、アクチュエータ１０ｂがヨークに加えた力は検出しない。フィルタリング及びスケーリングの後、この検出した力は次に、アクチュエータの基準力として用いることが可能である。正のフィードバックにおいて生じるかもしれない問題は、この場合このようにして防がれる。

グローブの性能（応答の正確度）は、各腱に対して内部制御ループを導入することによって改善され得る。この制御ループは、加えられた力の正確度を改善するために、人工腱の張力測定に使われるであろう。張力は、アクチュエータで（及びアクチュエータの本質部分で）測定可能だが、むしろ摩擦による張力の誤差を減少するためにヨークのできるだけ近くで測定されても良い。一つの可能な測定の代替は、手の平支持具の内側であって、もう一つはヨークの中である。

一実施形態によると、一つのアクチュエータ１０ａ〜１０ｃが、一つ以上のグローブ指部４ａ〜４ｃに接続された人工腱１ａ〜１ｃに接続されてもよい。もう一つの実施形態によると、多数のアクチュエータが、同一グローブ指部の複数の人工腱に接続されても良く、それによってグローブ指部の制御を改良することが可能となる。

制御ユニット１９が、アクチュエータ１０ａ〜１０ｃにたった一つのグローブ指部４ａ〜４ｃの、複数の人工腱１ａ〜１ｃに引張力を加えさせるように用いられても良く、例えば上記制御ユニットはアクチュエータに、例えばグローブの、人差し指に相当する中に挿入された人差し指を曲げさせ得る。制御ユニットは一つのアクチュエータに、グローブに入っている一つ以上のグローブ指部を曲げさせるように用いられても良い。

代替の実施形態によると、一つのアクチュエータ１０ａ〜１０ｃが、複数の人工腱１ａ〜１ｃによりたった一つのグローブ指部４ａ〜４ｃに接続される。

更なる実施形態によると、制御ユニット１９は、一つのアクチュエータ１０ａ〜１０ｃに、その内側表面に上記力を検出する力検出センサー１２ａ〜１２ｃが設置されたグローブ指部４ａ〜４ｃに接続された人工腱１ａ〜１ｃだけに引張力を加えさせるように用いられる。

アクチュエータは、巻取り装置に接続されたギアを備えた電気モーターの形態をとっても良く、例えば、その上に人工腱が巻き付けられるコードリール１６ａ〜１６ｃであっても良い。電気モーターも、ボールネジのような当該技術分野において公知の線形装置に接続されても良い。一実施例によると、アクチュエータ１０ｂ中に設置されたセンサー１７ｂは、各指に接続された人工腱１ｂ内の引張力を検出する。この検出された力は、所定のセットポイントに向かってガイドされる、つまり、所定のスケールファクタによって制御される内部フィードバックループを閉じるために用いられる。図４は５つのアクチュエータを表している。これは、各アクチュエータが人工腱１ａ〜１ｃによって対応するグローブ指部４ａ〜４ｃに接続されるという意味に解釈されるべきではない。グローブ指部へのアクチュエータの接続は、上述したような様々な代替手法で生み出され得る。

バッテリー１８は、アクチュエータ１０ａ〜１０ｃ及び電子回路１３にエネルギーを供給する。上記構成要素、電子回路１３、演算装置１４、ポテンショメータ１５は、ここでは制御ユニット１９と参照され且つ前腕に有利に設置される、特定用途にむけて作られた箱内に好ましくは納められる、その場合人工腱は、有利にはグローブと制御ユニット１９との間に隠されるように配置され得る。図１及び２は力検出センサー１２ａ〜１２ｃから制御ユニットまで信号を運ぶラインは表していない。図３中に、上記ラインが参照番号２０として図示されている。

ヨーク６がボンネット又はソケットの形態をとる場合には、腱はヨーク６全体を回って進んでも良く、このようにして固定点を問題にはせず、且つ力がより良く分配されて恐らくは指の横方向の運動も可能にする。

以下は、多くの更に別の実施形態である。
管３ａ〜３ｃは、グローブ指部に沿って連続的にずっと走ることができるような材料で作られる、つまり、それらは蛇腹構造を有しても良く、それによって特定の部分の長さを変化できることを意味している。後者の場合、管は手の平支持具５上のガイド２ａ〜２ｃから各指上のヨーク６までずっと走り得てもよい。
上記管３ａ〜３ｃは、グローブに縫いこまれても良い。

強化が、グローブ内の少なくとも一つの指にもたらされ得る。例えば天然の手の親指が例えばギブス内に入れられて固定されている場合、リハビリテーション中に把持運動を実施可能とすることを目的とした十分に良い補助は、人差し指の筋肉に対してのみ強化をもたらすグローブの形態をとる。

腱１ａ〜１ｃと手の平支持具５との間の摩擦を軽減するために、取付具９ａ〜９ｃは例えばボール又は転がり軸受と置きかえられても良い。

人工腱の全て又はいずれかの所望の対、例えば人差し指用１ｂは、支持具５で二つに分かれて、上記した実施例におけるように更に進行するような一つの腱と置き換えられても良い。
アクチュエータ１０は、実在する手の平内に設置されても良い。

グローブの動き制御がマイクロコントローラユニットによって成される場合の一実施形態において、使用者との連絡は、表示装置の使用によっていっそう強められる。また、マイクロコントローラは、制御設定操作をより容易にするために外部コンピュータと接続され得る。接続は、使用の記録を検索するために用いることも可能である。上記記録は、例えばセンサー読み取り又は長期間の使用統計データであり得る。

（定義）
指は、親指を含む全ての手の指を意味する。

指とは四つの側面を有しているものであって、裏側を上にして手を広げた場合の指の表側は手の表側（裏）と同一の方向を有しており、内側は手の平にむかって曲げることのできる指の側であって横側側面は単純に指の側面と解釈されるものとしてここでは定義される。

Claims (20)

1. グローブ内に納められた人の手の、一本以上の指によって行われる把持運動を強化するために例えば用いられる、グローブ指部及び手の平部を備えて成るフィンガーグローブにおいて、上記グローブは更に：
   少なくとも一つのグローブ指部（４ａ〜４ｃ）に対して、グローブの内側に沿って延びる人工腱（１ａ〜１ｃ）であって、グローブ指部の各側面上で、グローブ指部の側面に固定された管（３ａ〜３ｃ）を通りぬけるようにされた人工腱（１ａ〜１ｃ）と、
   上記少なくとも一つのグローブ指部（４ａ〜４ｃ）の先端内に固定され、且つグローブ指部（４ａ〜４ｃ）内に納められた指先を取り囲むようにデザインされたヨーク（６ａ〜６ｃ）とを備えて構成され、さらに、
   グローブ指部の人工腱（１ａ〜１ｃ）は、上記ヨーク（６ａ〜６ｃ）に固定され又は滑動可能に接続されており、それによってグローブ指部の人工腱上に加えられた引張力がグローブ指部（４ａ〜４ｃ）内に納められた指を手の平に向かって内側に曲げることを特徴とする、フィンガーグローブ。
2. 上記グローブは、その手の平部において剛直な支持具（５）を備えている、請求項１に記載のフィンガーグローブ。
3. グローブの手の平部、支持具（５）のうちの一つが、少なくとも一つのグローブ指部（４ａ〜４ｃ）のために人工腱を少なくとも一つのグローブ指部（４ａ〜４ｃ）にガイドするためのガイド（２ａ〜２ｃ）を含んでいる、請求項２に記載のフィンガーグローブ。
4. 上記ガイド（２ａ〜２ｃ）は、スリーブ、ガイドローラー、ガイドピン、リング、アイのうちの少なくとも一つを備えて構成される、請求項３に記載のフィンガーグローブ。
5. 上記ヨーク（６ａ〜６ｃ）は、人の指先を収容するように形成され、且つ、以下の構成要素、即ち、指先を包囲するソケット、指先用ボンネット、ヨーク内の人工腱（１ａ〜１ｃ）、ヨーク内の人工腱（１ａ〜１ｃ）の平坦な部分のうちの一つの形態をとる、請求項１に記載のフィンガーグローブ。
6. ヨーク（６ａ〜６ｃ）への上記人工腱（１ａ〜１ｃ）の固定点は、ヨークがボンネット又はソケットの形態をとる場合には、グローブ指部（４ａ〜４ｃ）の側面であってグローブ指部の内側に近接した位置に設置される、請求項５に記載のフィンガーグローブ。
7. 上記人工腱（１ａ〜１ｃ）、上記ガイド（２ａ〜２ｃ）、上記管（３ａ〜３ｃ）のうちの少なくとも一つが、グローブの内側層と外側層との間に設置される、請求項３に記載のフィンガーグローブ。
8. 上記手の平支持具（５）は上記ガイド（２ａ〜２ｃ）用支持面の形態をとり、且つ人工腱（１ａ〜１ｃ）をグローブ指部（４ａ〜４ｃ）にガイドするためのガイド（２ａ〜２ｃ）は、人工腱（１ａ〜１ｃ）を備えられたグローブ指部（４ａ〜４ｃ）の各々のベースに近接して固定される、請求項２、３、４、又は７に記載のフィンガーグローブ。
9. 手の平支持具（５）に固定された末端スリーブ（８ａ〜８ｃ）を備えたワイヤーソケット（７ａ〜７ｃ）によって、人工腱（１ａ〜１ｃ）が取り囲まれる、請求項２〜７のいずれか一項に記載のフィンガーグローブ。
10. 上記管（３ａ〜３ｃ）は、チューブ、チャンネル溝、グローブ溝、のうちの一つとして形成され、且つ上記管は、連続且つ柔軟か、又は、上記管が硬い場合には指の関節で中断される、請求項１に記載のフィンガーグローブ。
11. 請求項１のグローブを用いることによる、グローブ内に納められた人の手の、一本以上の指によって実施される把持運動を強化するためのシステムにおいて、上記システムは、
    グローブ指部（４ａ〜４ｃ）に納められた指と上記指に接触した接触表面との間の力を検出するために配置された、グローブ指部（４ａ〜４ｃ）の内側面に設置された、力検出センサー（１２ａ〜１２ｃ）と、
    少なくとも一つのアクチュエータ（１０ａ〜１０ｃ）に接続された、グローブ指部（４ａ〜４ｃ）のための人工腱（１ａ〜１ｃ）と、
    力検出センサー（１２ａ〜１２ｃ）によって検出された力に基づいて、上記少なくとも一つのアクチュエータ（１０ａ〜１０ｃ）に、上記少なくとも一つのグローブ指部（４ａ〜４ｃ）の人工腱（１ａ〜１ｃ）上に引張力を加えさせるために配置された制御ユニット（１９）であって、それによって上記少なくとも一つのグローブ指部（４ａ〜４ｃ）内に納められた指が、上記人工腱内の引張力から指に沿って生じる押力とのバランスをとりながら曲げられる、制御ユニット（１９）とを備えて構成されることを特徴とする、システム。
12. 制御ユニット（１９）が、一つのアクチュエータ（１０ａ〜１０ｃ）に、少なくとも一つのグローブ指部（４ａ〜４ｃ）の複数の人工腱（１ａ〜１ｃ）上に引張力を加えさせるように用いられる、請求項１１に記載のシステム。
13. 制御ユニット（１９）が、少なくとも一つのアクチュエータ（１０ａ〜１０ｃ）に、たった一つのグローブ指部（４ａ〜４ｃ）の複数の人工腱（１ａ〜１ｃ）上に引張力を加えさせるように用いられる、請求項１１に記載のシステム。
14. 制御ユニット（１９）が、一つのアクチュエータ（１０ａ〜１０ｃ）に、グローブ指部の内側面に引張力を検出する力検出センサー（１２ａ〜１２ｃ）が設置されたグローブ指部（４ａ〜４ｃ）に接続された複数の人工腱（１ａ〜１ｃ）上のみに引張力を加えさせるように用いられる、請求項１１に記載のシステム。
15. 力検出センサー（１２ａ〜１２ｃ）、アクチュエータ（１０ａ〜１０ｃ）、及び制御ユニット（１９）が一つのフィードバックループ（１１）内に含まれ、その際、制御ユニット（１９）自身が伝送関数Ｆによってプログラムされた演算装置（１４）を備える電子回路（１３）を備えて構成される、請求項１１に記載のシステム。
16. 力検出センサー（１２ａ〜１２ｃ）が、上記指と上記接触表面との間で生じる力の全て又は一部を測定する、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載のシステム。
17. 検出された力は、伝送関数Ｆ中のスケールファクタによって基準化され、且つ上記制御されたアクチュエータ（１０ａ〜１０ｃ）のための基準力に転換される、請求項１５に記載のシステム。
18. 電子回路（１３）に接続された変速装置（１５）がスケールファクタを設定するために用いられる、請求項１７に記載のシステム。
19. 伝送関数Ｆが、アクチュエータ（１０ａ〜１０ｃ）を介して各グローブ指部（４ａ〜４ｃ）への引張力の設定を制御する、請求項１５、１７及び１８のいずれか一項に記載のシステム。
20. アクチュエータ（１０ａ〜１０ｃ）が、人工腱（１ａ〜１ｃ）のための巻取り又は線形装置に接続された電気モーター（１６ａ〜１６ｃ）の形態をとる、請求項１１〜１５、１７、及び１８のいずれか一項に記載のシステム。

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