JP6383107B2 - Articulation assist system - Google Patents
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Description
本発明は、関節運動アシストシステムに係り、より詳しくは、所定対象物の関節運動をアシストする関節運動アシストシステムに関する。 The present invention relates to a joint motion assist system, and more particularly to a joint motion assist system that assists joint motion of a predetermined object.
従来から、リハビリテーションに用いられる様々な装置が提案されている。こうした装置の中には、理学療法士等に代って、患者の基本的動作の機能の回復を図るための治療体操・運動をアシストするものがある。 Conventionally, various devices used for rehabilitation have been proposed. Among these devices, there are devices that assist therapeutic gymnastics / exercise to restore the basic functions of the patient on behalf of a physical therapist or the like.
かかる患者の運動をアシストする装置の一つとして、脳梗塞などの中枢神経障害により手指が麻痺して拘縮してしまった場合等に、ベローズの伸縮を利用して、手指の関節運動をアシストする装置がある(特許文献1参照:以下、「従来例1」と呼ぶ)。かかる従来例1のように、ベローズを用いた関節運動アシスト装置は、モータ及びワイヤにより駆動するアクチュエータを用いる方式の装置よりも軽量であるため、実用性が高い。また、ベローズを用いた関節運動アシスト装置は、低圧力での駆動が可能であるため、ダイヤフラム式ポンプやベーン式ポンプなどの低振動、低騒音のポンプを使用することができる。こうした点からも、伸縮可能なベローズを用いた関節運動アシスト装置は、実用性が高いといえる。 One of the devices that assists the movement of the patient is to assist the joint movement of the finger using the expansion and contraction of the bellows when the finger is paralyzed due to a central nervous disorder such as cerebral infarction. (See Patent Document 1: hereinafter referred to as “Conventional Example 1”). As in Conventional Example 1, a joint motion assist device using a bellows is lighter than a device using a motor and an actuator driven by a wire, and thus has high practicality. Further, since the joint motion assist device using the bellows can be driven at a low pressure, a low vibration and low noise pump such as a diaphragm pump or a vane pump can be used. From these points, it can be said that the joint motion assist device using the extendable bellows is highly practical.
この従来例1の技術では、伸縮可能なベローズがアシスト対象となる関節に配置される。そして、当該ベローズの一方側端部に接続された一方側伝達部材が、アシスト対象となる関節に接続された一方側部位に装着される。また、当該ベローズの他方側端部に接続された他方側伝達部材が、アシスト対象となる関節に接続された他方側部位に装着される。こうした装着状態のもとで、ベローズからの空気の強制的排出が行われた場合には、ベローズが収縮することにより、関節屈曲状態から関節伸展状態へと変化する関節運動のアシストを行う。また、ベローズへの空気の強制的供給が行われた場合には、ベローズが膨張することにより、関節伸展状態から関節屈曲状態へと変化する関節運動のアシストを行うようになっている。 In the technique of the conventional example 1, an expandable / contractible bellows is arranged at a joint to be assisted. And the one side transmission member connected to the one side edge part of the said bellows is mounted | worn with the one side site | part connected to the joint used as assistance object. Moreover, the other side transmission member connected to the other side edge part of the said bellows is mounted | worn with the other side site | part connected to the joint used as assistance object. When the air is forcibly discharged from the bellows under such a mounting state, the bellows contracts to assist the joint movement that changes from the joint bending state to the joint extension state. Further, when the air is forcibly supplied to the bellows, the bellows expands to assist the joint motion that changes from the joint extension state to the joint bending state.
この関節運動アシスト装置を動作させる方法の一つとして、当該関節運動アシスト装置をスレーブ装置とし、マスタ装置がスレーブ装置を遠隔操作するマスタ・スレーブ方式が考えられる。こうしたマスタ・スレーブ方式を採用する場合には、健常な手部にマスタ装置を装着し、マスタ装置を装着した手部の手指の動きを、スレーブ装置である関節運動アシスト装置がトレースする構成が考えられる。 As one of the methods for operating the joint motion assist device, a master / slave system in which the joint motion assist device is a slave device and the master device remotely operates the slave device can be considered. When adopting such a master-slave system, a configuration is considered in which the master device is mounted on a healthy hand, and the movement of the finger of the hand with the master device is traced by the joint motion assist device that is the slave device. It is done.
ここで、マスタ装置がスレーブ装置を遠隔操作する技術として、様々な技術が提案されている。かかる提案技術の一つとして、関節運動をアシストするためのものではないが、操作者がマスタ装置を操作し、スレーブ装置の動きを電子制御するものがある(特許文献2参照:以下、「従来例2」と呼ぶ)。この従来例2の技術では、マスタ操作入力装置の位置・姿勢を算出するための検出部から送られた検出結果に基づいて、マスタ制御部が、操作者が操作するマスタ操作入力装置の先端部分の位置・姿勢を算出する。そして、マスタ制御部は、算出したマスタ操作入力装置の先端部分の位置・姿勢をスレーブマニピュレータの先端部分の位置・姿勢の指令値としてマニピュレータ制御部に出力する。
Here, various techniques have been proposed as techniques for the master apparatus to remotely operate the slave apparatus. One of the proposed technologies is not for assisting joint motion, but there is one in which an operator operates a master device and electronically controls the movement of a slave device (see
マニピュレータ制御部は、マスタ制御部から送られた位置・姿勢の指令値を受けると、スレーブマニピュレータの先端部分の位置・姿勢を、当該指令値に一致させるために必要なスレーブマニピュレータの各関節の駆動量を算出する。そして、マニピュレータ制御部は、算出した駆動量に従ってスレーブマニピュレータの各関節を駆動させるようになっている。 When the manipulator control unit receives the position / posture command value sent from the master control unit, the manipulator control unit drives each joint of the slave manipulator necessary to match the position / posture of the tip portion of the slave manipulator with the command value. Calculate the amount. Then, the manipulator control unit drives each joint of the slave manipulator according to the calculated drive amount.
この従来例2のマスタ・スレーブ方式の電子制御に関する技術を、従来例1の関節運動アシスト装置の技術に適用した場合、適用例の一例として、マスタ装置を装着する手部の手指の動きを検出する検出部を備える構成が採用できる。そして、かかる構成では、当該検出部による検出結果に基づき、マスタ装置側の手指が関節屈曲状態から関節伸展状態へと変化する際には、スレーブ装置側で、ベローズからの空気の強制的排出を行う電子制御を行う。また、かかる構成では、当該検出部による検出結果に基づき、マスタ装置側の手指が関節伸展状態から関節屈曲状態へと変化する際には、スレーブ装置側で、ベローズへの空気の強制的供給を行う電子制御を行う構成が考えられる。 When the technology related to the electronic control of the master / slave method of the conventional example 2 is applied to the art of the joint motion assist device of the conventional example 1, as an example of the application, the movement of the finger of the hand portion on which the master device is mounted is detected. The structure provided with the detection part to perform can be employ | adopted. In such a configuration, when the finger on the master device side changes from the joint bending state to the joint extension state based on the detection result by the detection unit, the slave device side forcibly discharges air from the bellows. Perform electronic control. Further, in this configuration, when the finger on the master device side changes from the joint extension state to the joint bending state based on the detection result by the detection unit, the slave device side forcibly supplies air to the bellows. A configuration for performing electronic control is conceivable.
上述した従来例2の技術では、電子制御装置が、マスタ装置の姿勢・位置の検出結果に基づき、スレーブ装置の動きを制御している。この結果、従来例2の技術的思想を適用し、従来例1の関節運動アシスト装置をスレーブ装置として動作させる場合には、電子制御装置が必須の構成要素となる。 In the technique of Conventional Example 2 described above, the electronic control device controls the movement of the slave device based on the detection result of the posture / position of the master device. As a result, when the technical idea of Conventional Example 2 is applied and the articulation assist device of Conventional Example 1 is operated as a slave device, the electronic control device is an essential component.
ここで、関節運動アシストシステムにおいて、電子制御で関節運動アシスト装置を動作させる場合には、電子制御を行わない構成の場合と比べて、一般的に、関節運動アシストシステムの製造コストが高価なものとなりやすい。また、関節運動アシストシステムにおけるマスタ装置及びスレーブ装置は、人体等に装着するため、清掃、洗浄、除菌(殺菌)を行い、サニタリ性を向上させておく必要がある。しかしながら、電子部品は、一般に水に弱い。この結果、電子部品を有する関節運動アシストシステムでは、例えば、機械的制御によりスレーブ装置を制御する場合に比べて、メンテナンスに手間が掛かることがある。また、電子部品を有する関節運動アシストシステムでは、機械的制御によりスレーブ装置を制御する場合に比べて、故障が発生しやすい。 Here, in the articulation assist system, when the articulation assist device is operated by electronic control, the manufacturing cost of the articulation assist system is generally higher than that of a configuration in which electronic control is not performed. It is easy to become. In addition, since the master device and the slave device in the joint motion assist system are attached to a human body or the like, it is necessary to perform cleaning, washing, and sterilization (sterilization) to improve sanitary properties. However, electronic components are generally vulnerable to water. As a result, in the joint motion assist system having electronic components, for example, maintenance may be time-consuming as compared with the case where the slave device is controlled by mechanical control. Further, in the joint motion assist system having electronic components, failure is likely to occur as compared with the case where the slave device is controlled by mechanical control.
このため、電子制御を行うことなく、マスタ・スレーブ方式により、スレーブ装置である関節運動アシスト装置を動作させることのできる技術が望まれている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。 For this reason, there is a demand for a technique that can operate a joint motion assist device, which is a slave device, by a master / slave method without performing electronic control. Meeting this requirement is one of the problems to be solved by the present invention.
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、電子制御を行わずに、関節運動アシスト装置を遠隔動作させ、関節運動を適切にアシストすることができる新たな関節運動アシストシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a new joint motion assist system that can remotely operate a joint motion assist device and appropriately assist joint motion without performing electronic control. The purpose is to do.
本発明は、第1対象物の関節運動をアシストする関節運動アシストシステムであって、前記第1対象物に装着されるスレーブ装置と;マスタ装置と;前記スレーブ装置及び前記マスタ装置に取り付けられる配管と;前記マスタ装置に接続され、作動流体の強制的供給を行うとともに、前記作動流体の強制的排出を行う給排装置と;を備え、前記スレーブ装置は、前記第1対象物における関節運動をアシストすべき関節ごとに用意され、前記関節の回動運動の回動軸に対して垂直方向の関節部分に配置された場合に、前記関節運動をアシストする力を発生させる伸縮自在なベローズを備え、前記マスタ装置は、前記配管を介して、前記ベローズ内への前記作動流体の供給、及び、前記ベローズ内からの前記作動流体の排出の切替を行う流体給排切替装置を備え、前記流体給排切替装置は、前記流体給排切替装置の本体部に対して往復運動可能なロッド状の操作部を有し、前記本体部は、シリンダと;前記シリンダのシリンダ室内を往復運動するピストンと;前記ピストンに一方の端部が連結され、前記ピストンとともに往復直線運動する環状溝が形成されたスプールと;を備え、前記シリンダには、前記給排装置から前記作動流体を取り入れる第1供給用ポートと;前記給排装置に前記作動流体を排出する第1排出用ポートと;前記配管を介して、前記ベローズ内への前記作動流体の供給を行う少なくとも1つの第2供給用ポートと;前記配管を介して、前記ベローズ内からの前記作動流体の排出を行う少なくとも1つの第2排出用ポートと;が形成され、前記操作部は、前記スプールの他方の端部に連結され、前記シリンダの一方の端部を貫通して、前記ピストン及び前記スプールとともに往復直線運動し、前記操作部の移動に対応した前記スプールの環状溝の位置に応じて、前記第1供給用ポートと前記第2供給用ポートとが連通した際には、前記ベローズ内への前記作動流体の供給が行われ、前記第1排出用ポートと前記第2排出用ポートとが連通した際には、前記ベローズ内からの作動流体の排出が行われて、前記ベローズ内への前記作動流体の供給と前記ベローズ内からの前記作動流体の排出との切替が行われ、前記ピストンは、前記ピストンにより仕切られ、前記スプールが連結されている一方のシリンダ室とは反対側の他方のシリンダ室側に付勢され、前記ピストンの周面と前記シリンダ室の内周面との間には、間隙が形成され、前記第1排出用ポートは、前記一方のシリンダ室及び前記他方のシリンダ室の双方と連通している、ことを特徴とする関節運動アシストシステムである。 The present invention is an articulation assist system for assisting articulation of a first object, a slave device attached to the first object; a master device; a pipe attached to the slave device and the master device And a supply / discharge device that is connected to the master device and forcibly supplies the working fluid and forcibly discharges the working fluid, and the slave device performs joint motion on the first object. Provided for each joint to be assisted, and includes a telescopic bellows that generates a force for assisting the joint movement when arranged at a joint portion perpendicular to the rotation axis of the joint movement. , the master device through the pipe, the supply of the working fluid into the bellows, and a fluid supply and discharge for switching the discharge of the working fluid from within said bellows Includes a changing apparatus, the fluid supply and discharge switching device has an operating portion of the reciprocatable rod relative to the body portion of the fluid supply and discharge switching device, the main body, cylinder and; of the cylinder cylinder A piston that reciprocates in the chamber; and a spool that has one end connected to the piston and in which an annular groove that reciprocates linearly with the piston is formed. A first supply port for taking in fluid; a first discharge port for discharging the working fluid to the supply / discharge device; and at least one first supply for supplying the working fluid into the bellows via the pipe. Two supply ports; and at least one second discharge port for discharging the working fluid from the inside of the bellows through the pipe; and Is connected to the other end of the cylinder, passes through one end of the cylinder, reciprocates linearly together with the piston and the spool, and according to the position of the annular groove of the spool corresponding to the movement of the operation unit. When the first supply port and the second supply port communicate with each other, the working fluid is supplied into the bellows, and the first discharge port and the second discharge port are There when communicating, the discharge of the working fluid from the bellows is performed, switching between the discharge of the working fluid from the supply and the inner bellows of said working fluid into said bellows is made, the The piston is partitioned by the piston and biased toward the other cylinder chamber side opposite to the one cylinder chamber to which the spool is connected, and the piston has a peripheral surface and an inner peripheral surface of the cylinder chamber. In between In the articulation assist system, a gap is formed, and the first discharge port communicates with both the one cylinder chamber and the other cylinder chamber .
この関節運動アシストシステムでは、スレーブ装置が、第1対象物に装着される。そして、第1対象物にスレーブ装置が装着された場合に、関節運動をアシストすべき関節ごとに用意されたベローズが、対応する関節の回動運動の回動軸に対して垂直方向の関節部分に配置される。マスタ装置は、本体部と、当該本体部に対して往復運動可能なロッド状の操作部とを有する流体給排切替装置を備えている。
当該操作部を移動させると、操作部に連結されたスプールが、シリンダ内を移動する。そして、シリンダ内でのスプールの環状溝の位置に応じて、シリンダに形成された第1供給用ポートと第2供給用ポートとが連通すると、給排装置から取り入れた作動流体が、第1供給用ポート、第2供給用ポート及び配管を介して、ベローズ内に供給される。こうして、ベローズ内へ作動流体が供給されると、ベローズが膨張する。この結果、ベローズの膨張行程により、ベローズが、関節運動をアシストする力を発生する。
また、シリンダ内でのスプールの環状溝の位置に応じて、シリンダに形成された第1排出用ポートと第2排出用ポートとが連通すると、ベローズ内の作動流体が、配管、第2排出用ポート及び第1排出用ポートを介して、給排装置に排出される。こうして、ベローズ内から作動流体が排出されると、ベローズが収縮する。この結果、ベローズの収縮行程により、ベローズが、関節運動をアシストする力を発生する。
このように、当該操作部の移動に応じて、マスタ装置が、配管を介して、スレーブ装置のベローズ内への作動流体の供給と、スレーブ装置のベローズ内からの作動流体の排出との切替を行う。この結果、ベローズの膨張行程及び収縮行程により、ベローズが、関節運動をアシストする力を発生する。このため、操作部を機械的に移動させる機械的制御を行うマスタ・スレーブ方式により、スレーブ装置である関節運動アシスト装置を遠隔動作させることができる。
ここで、本体部は、ピストンを、スプールが連結されている一方のシリンダ室とは反対側の他方のシリンダ室側に付勢させる構成を採用している。こうした構成を採用することにより、操作者が操作部を操作していないときには、ピストンは、当該ピストンにより仕切られたスプールが連結されていない側のシリンダ室側に付勢される。そして、かかる状態のときには、シリンダの一方の端部を貫通し、当該シリンダから突出している操作部を含んだ突出部分の長さが最短となる。このように突出部分の長さが最短となるときの操作部の位置を、操作部の定常位置とする。
マスタ装置の操作者が、定常位置の操作部を引っ張る(突出部分を長くする)操作を行うと、シリンダ内部を、操作部に連結されたロッド状のスプールが移動し、シリンダ内部でのスプールの環状溝の位置が変化する。こうした操作部を引っ張った(突出部分を長くした)状態から、マスタ装置の操作者が、操作部を放すと、操作部は、シリンダからの突出部分の長さが最短となる定常位置に戻る。そして、操作部が定常位置に戻るときに、シリンダ内部を、操作部に連結されたロッド状のスプールが移動し、シリンダ内部でのスプールの環状溝の位置が変化する。このため、操作部を引っ張る、及び、当該引っ張った操作部を放すという簡単な操作で、シリンダ内でのスプールの環状溝の位置を変化させることができる。
そして、ピストンを他方のシリンダ室側に付勢する際に、ピストンの周面とシリンダ室の内周面との間に間隙を形成し、第1排出用ポートを、シリンダ室と連通させている。こうした構成を採用することにより、一方のシリンダ室と他方のシリンダ室とで、作動流体圧が等しくなる。また、一方のシリンダ室内の作動流体及び他方のシリンダ室内の作動流体が、第1排出用ポートから排出される。
ここで、一方のシリンダ室を区画するピストンの一方の面には、スプールが連結されている。これに対して、他方のシリンダ室を区画するピストンの他方の面には、スプールが連結されていない。このため、当該他方の面の面積は、当該一方の面の面積に比べて広くなっている。この結果、ピストンの一方の面及び他方の面における受圧面積の違いから、ピストンが、シリンダの他方の端部の側に移動する。このため、ピストンを他方のシリンダ室側に付勢することができるようになっている。
In this joint motion assist system, the slave device is attached to the first object. When the slave device is attached to the first object, the bellows prepared for each joint that should assist the joint motion is a joint portion perpendicular to the rotational axis of the rotational motion of the corresponding joint. Placed in. The master device includes a fluid supply / discharge switching device having a main body portion and a rod-shaped operation portion that can reciprocate with respect to the main body portion.
When the operation unit is moved, the spool connected to the operation unit moves in the cylinder. When the first supply port and the second supply port formed in the cylinder communicate with each other according to the position of the annular groove of the spool in the cylinder, the working fluid taken in from the supply / discharge device is supplied to the first supply port. It is supplied into the bellows through the use port, the second supply port and the piping. Thus, when the working fluid is supplied into the bellows, the bellows expands. As a result, the bellows generates a force that assists joint movement due to the expansion stroke of the bellows.
Further, when the first discharge port and the second discharge port formed in the cylinder communicate with each other according to the position of the annular groove of the spool in the cylinder, the working fluid in the bellows is connected to the pipe and the second discharge port. It is discharged to the supply / discharge device through the port and the first discharge port. Thus, when the working fluid is discharged from the bellows, the bellows contracts. As a result, the bellows generates a force for assisting the joint movement by the contraction process of the bellows.
Thus , according to the movement of the operation unit, the master device switches between supply of the working fluid into the bellows of the slave device and discharge of the working fluid from the bellows of the slave device through the pipe. Do. As a result, the bellows generates a force for assisting the joint movement by the expansion stroke and the contraction stroke of the bellows. For this reason, the joint motion assist device, which is a slave device, can be remotely operated by a master / slave system that performs mechanical control for mechanically moving the operation unit.
Here, the main body employs a configuration in which the piston is urged toward the other cylinder chamber side opposite to the one cylinder chamber to which the spool is connected. By adopting such a configuration, when the operator is not operating the operation portion, the piston is biased toward the cylinder chamber on the side where the spool partitioned by the piston is not connected. In such a state, the length of the protruding portion including the operating portion that penetrates one end of the cylinder and protrudes from the cylinder is the shortest. In this way, the position of the operation portion when the length of the protruding portion is the shortest is set as the steady position of the operation portion.
When the operator of the master device performs an operation of pulling the operation portion at the normal position (lengthening the protruding portion), the rod-shaped spool connected to the operation portion moves inside the cylinder, and the spool inside the cylinder moves. The position of the annular groove changes. When the operator of the master device releases the operation unit from the state in which the operation unit is pulled (the projection portion is lengthened), the operation unit returns to the steady position where the length of the projection portion from the cylinder is the shortest. When the operating portion returns to the steady position, the rod-shaped spool connected to the operating portion moves inside the cylinder, and the position of the annular groove of the spool inside the cylinder changes. For this reason, the position of the annular groove of the spool in the cylinder can be changed by a simple operation of pulling the operating portion and releasing the pulled operating portion.
When the piston is urged toward the other cylinder chamber, a gap is formed between the circumferential surface of the piston and the inner circumferential surface of the cylinder chamber, and the first discharge port communicates with the cylinder chamber. . By adopting such a configuration, the working fluid pressure becomes equal in one cylinder chamber and the other cylinder chamber. Further, the working fluid in one cylinder chamber and the working fluid in the other cylinder chamber are discharged from the first discharge port.
Here, a spool is connected to one surface of the piston that partitions one cylinder chamber. On the other hand, the spool is not connected to the other surface of the piston that defines the other cylinder chamber. For this reason, the area of the other surface is larger than the area of the one surface. As a result, the piston moves toward the other end of the cylinder due to the difference in pressure receiving area between the one surface and the other surface of the piston. For this reason, a piston can be urged | biased to the other cylinder chamber side.
したがって、本発明の関節運動アシストシステムによれば、電子制御を行わずに、スレーブ装置である関節運動アシスト装置を遠隔動作させ、関節運動を適切にアシストすることができる。 Therefore, according to the joint motion assist system of the present invention, the joint motion assist device, which is a slave device, can be remotely operated without performing electronic control, thereby appropriately assisting the joint motion.
なお、軽量の柔らかい樹脂製のベローズを構成要素とすれば、スレーブ装置の重さの軽量化を図ることができ、関節運動アシスト装置を装着する者の身体的負担を軽減させて、関節運動を、適切にアシストすることができる。 In addition, if a lightweight soft resin bellows is used as a component, the weight of the slave device can be reduced, reducing the physical burden on the person wearing the joint motion assist device, and performing joint motion. Can assist properly.
本発明の関節運動アシストシステムでは、前記シリンダには、前記第1供給用ポートと連通している逃がし弁が形成され、前記第1供給用ポートから取り入れた過剰な作動流体が、前記逃がし弁を通じて、外部へ排出される、ようにすることができる。この場合には、本体部内の作動流体圧が適正に維持される。このため、関節運動をアシストする力を効率良く発生させることができる。 In the articulation assist system of the present invention, the cylinder is formed with a relief valve communicating with the first supply port, and excess working fluid taken from the first supply port passes through the relief valve. Can be discharged to the outside. In this case, the working fluid pressure in the main body is properly maintained. For this reason, the force which assists joint motion can be generated efficiently.
また、本発明の関節運動アシストシステムでは、前記マスタ装置は、前記第1対象物と合同対称性、相似対称性及び左右対称性のいずれかの対称性を有する構造の第2対象物に装着される、ようにすることができる。この場合には、マスタ装置を装着した第2対象物の動きを、スレーブ装置を装着した第1対象物にトレースさせることができる。 In the joint motion assist system of the present invention, the master device is attached to a second object having a structure that has any one of congruent symmetry, similarity symmetry, and left-right symmetry with the first object. You can do that. In this case, the movement of the second object equipped with the master device can be traced to the first object equipped with the slave device.
本発明の関節運動アシストシステムでは、マスタ装置を第2対象物に装着する場合に、前記第1対象物には、人体の一方の手部における手指の少なくとも1つが含まれ、前記第2対象物には、前記人体の他方の手部における手指の少なくとも1つが含まれる、ようにすることができる。この場合には、関節運動アシスト装置を装着する者の一方の手部の手指のみが拘縮し、他方の手部の手指が拘縮していない場合に、適用される。すなわち、スレーブ装置を、関節運動をアシストすべき人体の手部に装着する。そして、マスタ装置を、当該人体の手指が拘縮していない手部に装着する。このため、他者の支援を得ることなく、関節運動アシスト装置を装着する者自身で、手指の関節運動をアシストすることができる。 In the joint motion assist system of the present invention, when the master device is attached to the second object, the first object includes at least one of fingers in one hand part of a human body, and the second object Can include at least one of the fingers in the other hand of the human body. In this case, only the finger of one hand part of the person wearing the joint motion assist device contracts and the finger of the other hand part does not contract. That is, the slave device is attached to the hand of the human body that should assist the joint movement. Then, the master device is attached to the hand portion on which the finger of the human body is not contracted. For this reason, the person who wears the joint motion assist device can assist the joint motion of the fingers without obtaining the support of the other person.
また、本発明の関節運動アシストシステムでは、マスタ装置を第2対象物に装着する場合に、前記第1対象物には、人体の一方の手部における手指の少なくとも1つが含まれ、前記第2対象物には、前記人体とは異なる人体の手部における手指の少なくとも1つが含まれる、ようにすることができる。この場合には、スレーブ装置を、関節運動をアシストすべき人体の手部に装着し、マスタ装置を、当該人体とは異なる人体の手指が拘縮していない手部に装着する。このため、理学療法士や家族員等の他者の支援を得て、手指の関節運動をアシストすることができる。 In the joint motion assist system of the present invention, when the master device is mounted on the second object, the first object includes at least one of fingers in one hand part of the human body, and the second object The object may include at least one of fingers in a hand part of a human body different from the human body. In this case, the slave device is attached to the hand portion of the human body that should assist the joint motion, and the master device is attached to the hand portion of the human body that is different from the human body. For this reason, it is possible to assist the joint movement of the fingers with the support of others such as a physical therapist and family members.
本発明の関節運動アシストシステムでは、マスタ装置を手部に装着する場合に、前記マスタ装置は、前記操作部の端部に接続される可撓性の紐状部材を更に備え、前記流体給排切替装置は、前記手部の手背に装着され、前記紐状部材の端部は、前記手指の指先に装着され、前記マスタ装置側の手指の関節が屈曲している状態では、前記関節が伸展している状態に比べて、前記本体部から突出する前記操作部の前記本体部からの距離が長くなる、ようにすることができる。この場合には、マスタ装置を装着した手部の手指が関節屈曲状態であるか、又は、関節伸展状態であるかで、本体部から突出する操作部の当該本体部からの距離が異なってくる。 In the joint motion assist system of the present invention, when the master device is mounted on a hand, the master device further includes a flexible string-like member connected to an end of the operation unit, and the fluid supply / discharge The switching device is attached to the back of the hand, the end of the string-like member is attached to the fingertip of the finger, and the joint is extended when the finger joint on the master device side is bent. Compared with the state which is carrying out, the distance from the said main-body part of the said operation part which protrudes from the said main-body part can be made long. In this case, the distance from the main body portion of the operation portion that protrudes from the main body portion differs depending on whether the finger of the hand portion on which the master device is mounted is in a joint bending state or a joint extension state. .
すなわち、マスタ装置を装着した手部の手指を関節伸展状態から関節屈曲状態にすることで、操作部を含む突出部分の長さが長くなる。この結果、シリンダ内でのスプールの環状溝の位置が変化し、流体給排切替装置が、ベローズ内への作動流体の供給、及び、ベローズ内からの作動流体の排出の切替を行う。このため、ベローズが、スレーブ装置を装着した手指を、関節伸展状態から関節屈曲状態へと変化する関節運動をアシストする力を発生することができる。 That is, the length of the protruding portion including the operation portion is increased by changing the finger of the hand portion on which the master device is mounted from the joint extended state to the joint bent state. As a result, the position of the annular groove of the spool in the cylinder changes, and the fluid supply / discharge switching device switches between supply of working fluid into the bellows and discharge of working fluid from the bellows. For this reason, the bellows can generate a force for assisting the joint movement of the finger equipped with the slave device from the joint extension state to the joint bending state.
また、マスタ装置を装着した手部の手指を関節屈曲状態から関節伸展状態にすることで、操作部を含む突出部分の長さが短くなる。この結果、シリンダ内でのスプールの環状溝の位置が変化し、流体給排切替装置が、ベローズ内への作動流体の供給、及び、ベローズ内からの作動流体の排出の切替を行う。このため、ベローズが、スレーブ装置を装着した手指を、関節屈曲状態から関節伸展状態へと変化する関節運動をアシストする力を発生することができる。 Moreover, the length of the protrusion part containing an operation part becomes short by changing the finger of the hand part which mounted | wore with the master apparatus from a joint bending state to a joint extension state. As a result, the position of the annular groove of the spool in the cylinder changes, and the fluid supply / discharge switching device switches between supply of working fluid into the bellows and discharge of working fluid from the bellows. For this reason, the bellows can generate a force for assisting the joint movement of the finger equipped with the slave device from the joint bending state to the joint extension state.
以上説明したように、本発明の関節運動アシストシステムによれば、電子制御を行わずに、スレーブ装置である関節運動アシスト装置を遠隔動作させ、関節運動を適切にアシストすることができるという効果を奏する。 As described above, according to the joint motion assist system of the present invention, the joint motion assist device, which is a slave device, can be remotely operated without electronic control, and the joint motion can be assisted appropriately. Play.
100…関節運動アシストシステム、200…関節運動アシスト装置(スレーブ装置)、210…手部装着部、2301…母指関節運動アシスト部(手指関節運動アシスト部)、2302,2303,2304,2305…手指関節運動アシスト部、321j(j=1,…,5)…伝達部材、322k(k=2,…,5)…伝達部材、323j,324j(j=1,…,5)…伝達部材、331k(k=2,…,5)…配管、341k(k=2,…,5)…ベローズ、342j,343j(j=1,…,5)…ベローズ、3501…母指装着部、350k(k=2,…,5)…手指装着部、500…マスタ装置、510…手部装着部、530j(j=1,…,5)…個別マスタ部、531j…流体給排切替装置、532j…紐状部材、611j…シリンダ、612j…ピストン、613j…スプール、800,811j,815j,821j,825j,831j,832j,835j,836j…配管、900…給排装置、911…加圧ポンプ、912…減圧ポンプ、921,922…配管、AC…操作部、EV…逃がし弁、IH…挿入穴、GR1,GR2…環状溝、SR…シリンダ室、PTFSj…第1供給用ポート、PTFEj…第1排出用ポート、PTSS1j,PTSS2j…第2供給用ポート、PTSE1j,PTSE2j…第2排出用ポート、PP,PPSj,PPEj…配管、HB1,HB2…人体、HDR1…右手(第1対象物),HDR2…右手(第2対象物)100 ... articulation assist system, 200 ... articulation assist device (slave device), 210 ... hand portion attachment portions, 230 1 ... thumb articulation assist unit (finger articulation assist unit), 230 2, 230 3, 230 4 , 230 5 ... finger joint motion assist unit, 321 j (j = 1, ..., 5) ... transmission member, 322 k (k = 2, ..., 5) ... transmission member, 323 j , 324 j (j = 1, ..., 5) ... transfer member, 331 k (k = 2, ..., 5) ... pipe, 341 k (k = 2, ..., 5) ... bellows, 342 j, 343 j (j = 1, ..., 5) ... Bellows, 350 1 ... Thumb attachment part, 350 k (k = 2, ..., 5) ... Finger attachment part, 500 ... Master device, 510 ... Hand part attachment part, 530 j (j = 1, ..., 5) ... individual master unit, 531 j ... fluid supply / discharge switching device, 532 j ... string-like member, 611 j ... cylinder, 612 j ... piston, 613 j ... spool, 800, 811 j , 815 j , 821 j , 825 j , 831 j , 832 j , 835 j , 836 j ... piping, 900 ... supply / discharge device, 911 ... pressure pump, 912 ... decompression pump, 921 ... pipe, AC ... operation unit, EV ... relief valve, the IH ... insertion hole, GR1, GR2 ... annular groove, SR ... cylinder chamber, ptfs j ... first supply port , PTFE j ... first discharge port, PTSS1 j , PTSS2 j ... second supply port, PTSE1 j , PTSE2 j ... second discharge port, PP, PPS j , PPE j ... piping, HB1, HB2 ... human body, HDR1 ... right hand (first object), HDR2 ... right hand (second object)
以下、本発明の一実施形態を、図1〜図17を参照して説明する。なお、本実施形態においては、人体の右手に装着される関節運動アシスト装置、及び、当該関節運動アシスト装置を装着する人体とは異なる人体の右手に装着されるマスタ装置を有する関節運動アシストシステムを例示して説明する。また、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, there is provided a joint motion assist system having a joint motion assist device worn on the right hand of a human body and a master device worn on the right hand of a human body different from the human body wearing the joint motion assist device. An example will be described. In the following description and drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[構成]
図1には、一実施形態に係る関節運動アシストシステム100の構成が示されている。図1に示されるように、関節運動アシストシステム100は、関節運動アシスト装置200と、マスタ装置500と、配管800とを備えている。また、関節運動アシストシステム100は、給排装置900と、配管PPとを備えている。ここで、関節運動アシスト装置200は、スレーブ装置に対応している。[Constitution]
FIG. 1 shows a configuration of a joint
<関節運動アシスト装置200の構成>
上記の関節運動アシスト装置200の構成ついて、説明する。<Configuration of Joint
The configuration of the joint
図2には、関節運動アシスト装置200の外観図が示されている。図2は、人体HB1の第1対象物としての右手HDR1に装着された関節運動アシスト装置200を、手指の関節が伸展状態にあるときに手背(手の甲)側から眺めた外観図である。図2に示されるように、関節運動アシスト装置200は、手部装着部210と、母指関節運動アシスト部2301と、手指関節運動アシスト部2302,2303,2304,2305とを備えている。FIG. 2 shows an external view of the joint
なお、以下の説明では、母指関節運動アシスト部2301及び手指関節運動アシスト部2302,2303,2304,2305を総称して、「手指関節運動アシスト部230j(j=1,…,5)」とも記す。また、以下の説明では、母指関節運動アシスト部2301を除いた手指関節運動アシスト部2302,2303,2304,2305を総称する場合には、「手指関節運動アシスト部230k(k=2,…,5)」とも記す。In the following description, the thumb joint
《手部装着部210》
上記の手部装着部210について、説明する。手部装着部210は、例えば、布製の部材であり、右手HDR1の手背及び手掌に装着される。手部装着部210には、母指関節運動アシスト部2301の一方の部分が取り付けられる。<< Hand wearing
The
また、手部装着部210には、手指関節運動アシスト部2302,2303,2304,2305の一方の部分が取り付けられる。そして、手部に手部装着部210が装着されている状態では、手指関節運動アシスト部230j(j=1,…,5)は、手背の爪側に配置されるようになっている。In addition, one part of the finger joint motion assist
《母指関節運動アシスト部2301の構成》
上記の母指関節運動アシスト部2301の構成について、説明する。<< Configuration of thumb joint
The construction of the thumb articulating
母指関節運動アシスト部2301は、母指の関節運動をアシストする。母指関節運動アシスト部2301は、手部装着部210が手部に装着されている状態で、母指の指(末節部位、基節部位)及び中手部位上に装着される。Thumb articulating
母指関節運動アシスト部2301は、図2及び図3(A),(B)により総合的に示されるように、ベローズ3421,3431と、伝達部材3211,3231,3241とを備えている。また、母指関節運動アシスト部2301は、母指装着部3501を備えている。The thumb joint
図3(A),(B)における座標系(X1,Y1,Z1)は、母指が伸びている状態で、指先方向を+Y1方向、各関節の屈曲側から伸展側へ向かう方向を+Z1方向、Y1方向及びZ1方向に直交し、小指側へと向かう方向を+X1方向とする座標系である。ここで、図3(A)は、母指に装着された母指関節運動アシスト部2301を、+Z1方向側から視た図である。また、図3(B)は、図3(A)に示される母指関節運動アシスト部2301を、−X1方向側から視た図である。The coordinate system (X 1 , Y 1 , Z 1 ) in FIGS. 3 (A) and 3 (B) is directed to the + Y 1 direction from the flexion side to the extension side of each joint with the thumb extended. This is a coordinate system in which the direction is orthogonal to the + Z 1 direction, the Y 1 direction, and the Z 1 direction, and the direction toward the little finger is the + X 1 direction. Here, FIG. 3A is a view of the thumb joint
上記のベローズ3421は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、母指の第1関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向側に配置される。ベローズ3421の一方側(図3における「−Y1方向側」)端部は、伝達部材3231の他方の端部側(図3における「+Y1方向側」)に形成された接続部に接続されるとともに、ベローズ3421の他方側端部は、伝達部材3211の一方の端部側に形成された接続部に接続される。こうして配置されたベローズ3421は、第1関節の関節運動をアシストする力を発生する。Bellows 342 1 of the above is a member made of stretchable resin having regularly spaced annular grooves, along the circumference of the first joint of the joint axis of the thumb, direction substantially perpendicular to the joint axis Placed in. One side of the bellows 342 1 ( "-Y 1 direction" in FIG. 3) ends, the other end of the transmission member 323 1 a connecting portion formed in ( "+ Y 1 direction" in FIG. 3) While being connected, the other end portion of the bellows 342 1 is connected to a connection portion formed on one end portion side of the transmission member 321 1 . Thus arranged bellows 342 1 generates a force for assisting the articulation of the first articulation.
上記のベローズ3431は、ベローズ3421と同様に、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、母指の第2関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向側に配置される。ベローズ3431の一方側端部は、伝達部材3241のベローズ3431側の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、ベローズ3431の他方側端部は、伝達部材3231の一方の端部側に形成された接続部に接続される。こうして配置されたベローズ3431は、第2関節の関節運動をアシストする力を発生する。The
ここで、ベローズ3421には、可撓性を有する樹脂製の配管8211が取り付けられ、当該ベローズ3421は、配管8211を介してマスタ装置500と連通している。そして、ベローズ3421内の空気圧が変化すると、当該ベローズ3421が膨縮する。この結果、ベローズ3421が上述した関節運動をアシストする力を発生させる。Here, the bellows 342 1, the
また、ベローズ3431には、可撓性を有する樹脂製の配管8251が取り付けられ、当該ベローズ3431は、配管8251を介してマスタ装置500と連通している。そして、ベローズ3431内の空気圧が変化すると、当該ベローズ3431が膨縮する。この結果、ベローズ3431が上述した関節運動をアシストする力を発生させる。Furthermore, the
上記の伝達部材3211は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、一方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。伝達部材3211の長板部の一方の端部には、ベローズ3421を介して、伝達部材3231が接続されている。そして、伝達部材3211の一方の端部の接続部は、ベローズ3421の他方側端部に接続されている。ここで、伝達部材3211の長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置200が装着されている時において、母指の第1関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に伝達部材3231に接続されるようになっている。この伝達部材3211の長板部は、母指装着部3501を介して、母指の末節部位に装着される。Transmission member 321 1 of the above is, for example, a steel member, and has a long plate portion. The long plate portion is formed with an annular connection portion that is substantially upright from one end portion and extends along the back of the hand. A
上記の伝達部材3231は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。伝達部材3231の長板部の一方の端部には、ベローズ3431を介して、伝達部材3241が接続されている。そして、伝達部材3231の一方の端部の接続部は、ベローズ3431の他方側端部に接続されている。ここで、伝達部材3231の長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置200が装着されている時において、母指の第2関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に伝達部材3241に接続されるようになっている。
また、伝達部材3231の長板部の他方の端部には、ベローズ3421を介して、伝達部材3211が接続されている。そして、伝達部材3231の他方の端部側の接続部は、ベローズ3421の一方側端部に接続されている。この伝達部材3231の長板部は、母指装着部3501を介して、母指の基節部位に装着される。In addition, a transmission member 321 1 is connected to the other end of the long plate portion of the
上記の伝達部材3241は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、他方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。伝達部材3241の長板部の他方の端部には、ベローズ3431を介して、伝達部材3231が接続されている。そして、伝達部材3241の他方の端部の接続部は、ベローズ3431の一方側端部に接続されている。この伝達部材3241の長板部は、母指装着部3501を介して、母指の中手に装着される。Transmission member 324 1 of the above is, for example, a steel member, and has a long plate portion. The long plate portion is formed with an annular connecting portion that is substantially upright from the other end and extends along the direction of the back of the hand. A
上記の母指装着部3501は、母指の指(末節部位、基節部位)及び中手部位上に装着される。母指装着部3501は、装着部材と、指サックと、バンド部材とを備えている。Thumb mounting portion 350 1 of the above, the thumb finger (end joint portions, Motobushi site) is attached to and on metacarpal site. Thumb mounting portion 350 1 is provided with a mounting member, a fingerstall, a band member.
上記の装着部材は、例えば、弾力性のある長形状の布製の部材であり、母指が延びる方向に沿って、母指の指及び中手の手背側に配置される。装着部材の+Z1方向側には、伝達部材3211,3231,3241の長板部が固定されている。また、装着部材における伝達部材3241が固定されている部分の反対側(−Z1方向側)には、手部装着部210が取り付けられている。The mounting member is, for example, an elastic long-shaped cloth member, and is disposed on the thumb of the thumb and on the dorsal side of the middle hand along the direction in which the thumb extends. Long plate portions of the
上記の指サックは、例えば、皮製の部材であり、装着部材の指先側に固定される。そして、指サックは、母指関節運動アシスト部2301を母指に装着する際に、母指の指先に固定される。上記のバンド部材は、例えば、長形状の布製の部材であり、基節部位と伝達部材3231の長板部とを固定する。The finger sack is a member made of leather, for example, and is fixed to the fingertip side of the mounting member. The fingerstall is, when mounting the thumb articulation assist
《手指関節運動アシスト部230k(k=2,…,5)の構成》
上記の手指関節運動アシスト部230k(k=2,…,5)の構成について、説明する。<< Configuration of Finger Joint Movement Assist Section 230 k (k = 2, ..., 5) >>
The configuration of the finger joint motion assist unit 230 k (k = 2,..., 5) will be described.
手指関節運動アシスト部2302は、示指の関節運動をアシストする。また、手指関節運動アシスト部2303は、中指の関節運動をアシストする。また、手指関節運動アシスト部2304は、薬指の関節運動をアシストする。また、手指関節運動アシスト部2305は、小指の関節運動をアシストする。手指関節運動アシスト部230k(k=2,…,5)のそれぞれは、手部装着部210が手部に装着されている状態で、これらの手指の指(末節部位、中節部位、基節部位)及び中手部位上に装着される。Finger articulation assist
図4(A),(B)には、手指関節運動アシスト部230kの代表として、手指関節運動アシスト部2302の構成図が示されている。図4(A),(B)における座標系(X2,Y2,Z2)は、示指が伸びている状態で、指先方向を+Y2方向、各関節の屈曲側から伸展側へ向かう方向を+Z2方向、Y2方向及びZ2方向に直交し、小指側へと向かう方向を+X2方向とする座標系である。FIG. 4 (A), (B), as a representative of the finger
ここで、図4(A)は、示指に装着された手指関節運動アシスト部2302を、+Z2方向側から視た図である。また、図4(B)は、図4(A)に示される手指関節運動アシスト部2302を、−X2方向側から視た図である。本実施形態では、手指関節運動アシスト部2303,2304,2305についても、手指関節運動アシスト部2302と同様に構成されている。Here, FIG. 4 (A), the finger articulation assist
手指関節運動アシスト部230k(k=2,…,5)のそれぞれは、図2及び図4(A),(B)により総合的に示されるように、ベローズ341k,342k,343kと、配管331kと、伝達部材321k,322k,323k,324kとを備えている。また、手指関節運動アシスト部230kのそれぞれは、手指装着部350kを備えている。Each of the finger joint motion assisting units 230 k (k = 2,..., 5) has
上記のベローズ341kは、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、第1関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向側に配置される。ベローズ341kの一方側(図4における「−Yk方向側」)端部は、伝達部材322kの他方の端部側(図4における「+Yk方向側」)に形成された接続部に接続されるとともに、ベローズ341kの他方側端部は、伝達部材321kの一方の端部側に形成された接続部に接続される。こうして配置されたベローズ341kは、第1関節の関節運動をアシストする力を発生する。The bellows 341 k is a stretchable resin member having annular grooves that are equally spaced, and is disposed on the side of the direction substantially perpendicular to the joint axis along the joint axis of the first joint. The One end of the bellows 341 k (“−Y k direction side” in FIG. 4) is connected to the connection portion formed on the other end side (“+ Y k direction side” in FIG. 4) of the transmission member 322 k . While being connected, the other end of the bellows 341 k is connected to a connecting portion formed on one end of the transmission member 321 k . The bellows 341 k thus arranged generates a force that assists the joint movement of the first joint.
上記のベローズ342kは、ベローズ341kと同様に、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、第2関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向側に配置される。ベローズ342kの一方側端部は、伝達部材323kの他方の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、ベローズ342kの他方側端部は、伝達部材322kの一方の端部側に形成された接続部に接続される。こうして配置されたベローズ342kは、第2関節の関節運動をアシストする力を発生する。Similar to the bellows 341 k , the bellows 342 k is a stretchable resin member having annular grooves that are equally spaced, and is substantially the same as the joint axis along the joint axis of the second joint. It arrange | positions at the orthogonal | vertical direction side. One side end portion of the bellows 342 k is connected to the connection portion formed on the other end side of the
上記のベローズ343kは、ベローズ341k,342kと同様に、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、第3関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向側に配置される。ベローズ343kの一方側端部は、伝達部材324kのベローズ343k側の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、ベローズ343kの他方側端部は、伝達部材323kの一方の端部側に形成された接続部に接続される。こうして配置されたベローズ343kは、第3関節の関節運動をアシストする力を発生する。The bellows 343 k is a stretchable resin member having annular grooves that are equally spaced in the same manner as the bellows 341 k and 342 k, and extends along the joint axis of the third joint. It arrange | positions with respect to the direction side substantially orthogonal to. One side end portion of the
ここで、ベローズ341kの内部空間とベローズ342kの内部空間は、可撓性を有する樹脂製の配管331kを介して、連通している。また、ベローズ342kには、可撓性を有する樹脂製の配管821kが取り付けられ、当該ベローズ342kは、配管821kを介してマスタ装置500と連通している。そして、ベローズ341k,342k内の空気圧が変化すると、当該ベローズ341k,342kが膨縮する。この結果、ベローズ341k,342kが上述した関節運動をアシストする力を発生させる。Here, the internal space of the bellows 341 k and the internal space of the bellows 342 k communicate with each other via a flexible resin pipe 331 k . Further, the bellows 342 k, attached piping 821 k made of resin having flexibility, the bellows 342 k is communicated with the
また、ベローズ343kには、可撓性を有する樹脂製の配管825kが取り付けられ、当該ベローズ343kは、配管825kを介してマスタ装置500と連通している。そして、ベローズ343k内の空気圧が変化すると、当該ベローズ343kが膨縮する。この結果、ベローズ343kが上述した関節運動をアシストする力を発生させる。Further, the
上記の伝達部材321kは、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、一方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。伝達部材321kの長板部の一方の端部には、ベローズ341kを介して、伝達部材322kが接続されている。そして、伝達部材321kの一方の端部側の接続部は、ベローズ341kの他方側端部に接続されている。ここで、伝達部材321kの長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置200が装着されている時において、第1関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に伝達部材322kに接続されるようになっている。この伝達部材321kの長板部は、手指装着部350kを介して、手指の末節部位に装着される。The transmission member 321 k is, for example, a steel member and has a long plate portion. The long plate portion is formed with an annular connection portion that is substantially upright from one end portion and extends along the back of the hand. A transmission member 322 k is connected to one end of the long plate portion of the transmission member 321 k via a bellows 341 k . The connection of one end side of the transmission member 321 k is connected to the other end of the bellows 341 k. Here, one end of the long plate portion of the transmission member 321 k is rotatable with the joint axis of the first joint as the rotation axis when the joint
上記の伝達部材322kは、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、両方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。伝達部材322kの長板部の一方の端部には、ベローズ342kを介して、伝達部材323kが接続されている。そして、伝達部材322kの一方の端部側の接続部は、ベローズ342kの他方側端部に接続されている。ここで、伝達部材322kの長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置200が装着されている時において、第2関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に伝達部材323kに接続されるようになっている。The transmission member 322 k is, for example, a steel member and has a long plate portion. The long plate portion is formed with an annular connection portion that is substantially upright from both ends and extends along the direction of the back of the hand. A
また、伝達部材322kの長板部の他方の端部には、ベローズ341kを介して、伝達部材321kが接続されている。そして、伝達部材322kの他方の端部側の接続部は、ベローズ341kの一方側端部に接続されている。この伝達部材322kの長板部は、手指装着部350kを介して、手指の中節部位に装着される。The transmission member 321 k is connected to the other end of the long plate portion of the transmission member 322 k via a bellows 341 k . The connecting portion on the other end side of the transmission member 322 k is connected to one end portion of the bellows 341 k . The long plate portion of the transmission member 322 k is attached to the middle joint portion of the finger via the finger attachment portion 350 k .
上記の伝達部材323kは、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、両方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。伝達部材323kの長板部の一方の端部には、ベローズ343kを介して、伝達部材324kが接続されている。そして、伝達部材323kの一方の端部側の接続部は、ベローズ343kの他方側端部に接続されている。ここで、伝達部材323kの長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置200が装着されている時において、第3関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に伝達部材324kに接続されるようになっている。The
また、伝達部材323kの長板部の他方の端部には、ベローズ342kを介して、伝達部材322kが接続されている。そして、伝達部材323kの他方の端部側の接続部は、ベローズ342kの一方側端部に接続されている。この伝達部材323kの長板部は、手指装着部350kを介して、手指の基節部位に装着される。Further, the transmission member 322 k is connected to the other end of the long plate portion of the
上記の伝達部材324kは、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、他方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。伝達部材324kの長板部の他方の端部には、ベローズ343kを介して、伝達部材323kが接続されている。そして、伝達部材324kの他方の端部の接続部は、ベローズ343kの一方側端部に接続されている。この伝達部材324kの長板部は、手指装着部350kを介して、手指の中手部位上に装着される。The transmission member 324 k is, for example, a steel member and has a long plate portion. The long plate portion is formed with an annular connecting portion that is substantially upright from the other end and extends along the direction of the back of the hand. A
上記の手指装着部350k(k=2,…,5)は、手指の指(末節部位、中節部位、基節部位)及び中手部位上に装着される。手指装着部350k(k=2,…,5)のそれぞれは、装着部材と、指サックと、2つのバンド部材とを備えている。The above-described finger mounting portions 350 k (k = 2,..., 5) are mounted on the fingers (end node portion, middle node portion, base node portion) and middle hand portion. Each of the finger mounting portions 350 k (k = 2,..., 5) includes a mounting member, a finger sack, and two band members.
上記の装着部材は、例えば、弾力性のある長形状の布製の部材であり、手指が延びる方向に沿って、手指の指及び中手の手背側に配置される。装着部材の+Zk方向側には、伝達部材321k,322k,323k,324kの長板部が固定されている。また、装着部材における伝達部材324kが固定されている部分の反対側(−Zk方向側)には、手部装着部210が取り付けられている。The mounting member is, for example, an elastic long-shaped cloth member, and is disposed on the fingers of the fingers and the dorsal side of the middle hand along the direction in which the fingers extend. The long plate portions of the
上記の指サックは、例えば、皮製の部材であり、装着部材の指先側に固定される。そして、指サックは、手指関節運動アシスト部230kを手指に装着する際に、手指の指先に固定される。上記の2つのバンド部材は、例えば、長形状の布製の部材である。そして、一のバンド部材は、中節部位と伝達部材322kの長板部とを固定し、他のバンド部材は、基節部位と伝達部材323kの長板部とを固定する。The finger sack is a member made of leather, for example, and is fixed to the fingertip side of the mounting member. The finger sack is fixed to the fingertip of the finger when the finger joint
<マスタ装置500の構成>
上記のマスタ装置500の構成ついて、説明する。<Configuration of
The configuration of the
図5には、マスタ装置500の外観図が示されている。図5は、人体HB1とは異なる人体HB2の第2対象物としての右手HDR2に装着されたマスタ装置500を、手指の関節が伸展状態にあるときに手背側から眺めた外観図である。本実施形態では、右手HDR2は、右手HDR1と合同対称性を有しているものとする。図5に示されるように、マスタ装置500は、手部装着部510と、個別マスタ部530j(j=1,…,5)とを備えている。FIG. 5 shows an external view of the
《手部装着部510》
上記の手部装着部510について、説明する。手部装着部510は、例えば、布製の部材であり、右手HDR2の手背及び手掌に装着される。手部装着部510には、個別マスタ部530j(j=1,…,5)が取り付けられる。そして、手部に手部装着部510が装着されている状態では、個別マスタ部530j(j=1,…,5)は、手背側に配置されるようになっている。<< Hand wearing
The
《個別マスタ部530j(j=1,…,5)の構成》
上記の個別マスタ部530j(j=1,…,5)の構成について、説明する。<< Configuration of Individual Master Unit 530 j (j = 1,..., 5) >>
The configuration of the individual master unit 530 j (j = 1,..., 5) will be described.
個別マスタ部5301は、母指の指及び中手部位上に装着され、人体HB1の右手HDR1の母指の関節運動をアシストする手指関節運動アシスト部2301を制御する。また、個別マスタ部5302は、示指の指及び中手部位上に装着され、人体HB1の右手HDR1の示指の関節運動をアシストする手指関節運動アシスト部2302を制御する。また、個別マスタ部5303は、中指の指及び中手部位上に装着され、人体HB1の右手HDR1の中指の関節運動をアシストする手指関節運動アシスト部2303を制御する。The
個別マスタ部5304は、薬指の指及び中手部位上に装着され、人体HB1の右手HDR1の薬指の関節運動をアシストする手指関節運動アシスト部2304を制御する。また、個別マスタ部5305は、小指の指及び中手部位上に装着され、人体HB1の右手HDR1の小指の関節運動をアシストする手指関節運動アシスト部2305を制御する。The
図6(A),(B)には、個別マスタ部530jの代表として、個別マスタ部5302の構成図が示されている。図6(A),(B)における座標系(U2,V2,W2)は、示指が伸びている状態で、指先方向を+V2方向、各関節の屈曲側から伸展側へ向かう方向を+W2方向、V2方向及びW2方向に直交し、小指側へと向かう方向を+U2方向とする座標系である。FIG. 6 (A), the the (B), as a representative of the
ここで、図6(A)は、示指に装着された個別マスタ部5302を、+W2方向側から視た図である。また、図6(B)は、図6(A)に示される個別マスタ部5302を、−U2方向側から視た図である。本実施形態では、個別マスタ部5301,5303,5304,5305についても、個別マスタ部5302と同様に構成されている。Here, FIG. 6A is a diagram of the
個別マスタ部530j(j=1,…,5)のそれぞれは、図5及び図6(A),(B)により総合的に示されるように、操作部ACを有する流体給排切替装置531jと、紐状部材532jとを備えている。Each of the individual master units 530 j (j = 1,..., 5) has a fluid supply /
(紐状部材532j(j=1,…,5))
上記の紐状部材532j(j=1,…,5)について、説明する。紐状部材532jは、可撓性を有する非伸縮性の部材である。紐状部材532jの一方の端部は、流体給排切替装置531jの操作部ACの端部に接続されている。また、紐状部材532jの他方の端部は、指サックに取り付けられ、当該指サックが手指の指先に固定されることで、当該指先に装着される。なお、紐状部材532jの長さについては、後述する。(String member 532 j (j = 1,..., 5))
The string-like member 532 j (j = 1,..., 5) will be described. The string-
(流体給排切替装置531j(j=1,…,5)の構成)
上記の流体給排切替装置531j(j=1,…,5)の構成について、説明する。(Configuration of fluid supply / discharge switching device 531 j (j = 1,..., 5))
The configuration of the fluid supply / discharge switching device 531 j (j = 1,..., 5) will be described.
流体給排切替装置531j(j=1,…,5)のそれぞれは、図6(A),(B)、図7により総合的に示されるように、シリンダ611jと、ピストン612jとを備えている。また、流体給排切替装置531jのそれぞれは、スプール613jと、操作部ACとを備えている。ここで、図7には、図6(A),(B)に示される状態での流体給排切替装置531jのUV断面図が示されている。また、本実施形態では、シリンダ611j、ピストン612j及びスプール613jが、本体部に対応している。Each of the fluid supply / discharge switching devices 531 j (j = 1,..., 5) includes a
上記のシリンダ611jは、例えば、円筒状の部材であり、シリンダ611jの中心軸方向の両端部は閉塞され、+V方向側の一方の端部を操作部ACが貫通している。また、シリンダ611jの内部の−V方向側には、図8に示されるように、シリンダ室SRが形成されている。そして、シリンダ611jの内部のシリンダ室SRが形成されていない+V方向側の部分(以下、「シリンダ室非形成部分」とも記す)には、スプール613j及び操作部ACを挿入する挿入穴IHが形成されている。The
ここで、図8は、流体給排切替装置531jからスプール613j、操作部AC及びピストン612jを外したときのシリンダ611jのUV断面図である。なお、シリンダ611jの−V方向側の端部は、当該シリンダ611jの蓋部以外の部分に対して着脱可能な蓋部となっている。そして、シリンダ611j内部に、スプール613j、操作部AC及びピストン612jを嵌め込む際には、蓋部を外して、スプール613j、操作部AC及びピストン612jを挿入し、その後、当該蓋部をシリンダ611jの蓋部以外の部分に取り付けるようになっている。Here, FIG. 8 is a UV sectional view of the
また、シリンダ611jのシリンダ室非形成部分には、給排装置900から空気を取り入れる第1供給用ポートPTFSjが形成されている。ここで、第1供給用ポートPTFSjは、配管PPSjと接続されている。また、本実施形態では、第1供給用ポートPTFSjは、シリンダ611jの内部で分岐している。そして、シリンダ611jの長さ方向Vの位置を図7のように定義した場合に、第1供給用ポートPTFSjは、位置S1及び位置S2において、上述した挿入穴IHと通じている。さらに、第1供給用ポートPTFSjは、シリンダ611jに形成された逃がし弁EVと連通している。この逃がし弁EVを通じて、第1供給用ポートPTFSjから供給された過剰な空気が、流体給排切替装置531jの外部に排出されるようになっている。Further, a first supply port PTFS j for taking in air from the supply /
また、シリンダ611jのシリンダ室非形成部分には、給排装置900に空気を排出する第1排出用ポートPTFEjが形成されている。ここで、第1排出用ポートPTFEjは、配管PPEjと接続されている。また、本実施形態では、第1排出用ポートPTFEjは、シリンダ611jの内部で分岐している。そして、第1排出用ポートPTFEjは、位置E1及び位置E2において、上述した挿入穴IHと通じている。さらに、第1排出用ポートPTFEjは、シリンダ室SRと連通している。In addition, a first discharge port PTFE j that discharges air to the supply /
また、シリンダ611jのシリンダ室非形成部分には、ベローズ343j内への空気の供給を行う第2供給用ポートPTSS1jが形成されている。第2供給用ポートPTSS1jは、配管835jと接続されている。本実施形態では、第2供給用ポートPTSS1jは、位置S1において、上述した挿入穴IHと通じている。Further, a second supply port PTSS1 j for supplying air into the
また、シリンダ611jのシリンダ室非形成部分には、ベローズ342j内への空気の供給を行う第2供給用ポートPTSS2jが形成されている。第2供給用ポートPTSS2jは、配管831jと接続されている。本実施形態では、第2供給用ポートPTSS2jは、位置S2において、上述した挿入穴IHと通じている。Further, a second supply port PTSS2 j for supplying air into the bellows 342 j is formed in the cylinder chamber non-formation portion of the
さらに、シリンダ611jのシリンダ室非形成部分には、ベローズ343j内からの空気の排出を行う第2排出用ポートPTSE1jが形成されている。第2排出用ポートPTSE1jは、配管836jと接続されている。本実施形態では、第2排出用ポートPTSE1jは、位置E1で、上述した挿入穴IHと通じている。Further, a second discharge port PTSE1 j that discharges air from the
また、シリンダ611jのシリンダ室非形成部分には、ベローズ342j内からの空気の排出を行う第2排出用ポートPTSE2jが形成されている。第2排出用ポートPTSE2jは、配管832jと接続されている。本実施形態では、第2排出用ポートPTSE2jは、位置E2で、上述した挿入穴IHと通じている。Further, a second discharge port PTSE2 j that discharges air from the inside of the bellows 342 j is formed in the cylinder chamber non-formation portion of the
上記のピストン612jは、例えば、円柱形状の部材であり、ピストン612jの外径は、シリンダ室SRの径よりも、わずかに小さくなっている。このように、本実施形態では、ピストン612jの周面とシリンダ室SRの内周面との間には、間隙が形成されるようになっている。そして、ピストン612jは、シリンダ室SRの内部でV方向の往復運動が可能となるように、シリンダ611j内に嵌め込まれている。The
本実施形態では、上述したように、ピストン612jの外径は、シリンダ室SRの径よりも、わずかに小さくしている。この結果、第1排出用ポートPTFEjは、ピストン612jにより仕切られる双方のシリンダ室と連通している。In the present embodiment, as described above, the outer diameter of the
ここで、シリンダ室を区画するピストン612jの+V方向側の一方の面には、スプール613jが連結されているが、ピストン612jの−V方向側の他方の面には、スプール613jが連結されていない。このため、当該他方の面の面積は、当該一方の面の面積に比べて広くなっている。この結果、ピストン612jの一方の面及び他方の面における受圧面積の違いから、操作部ACを操作していない通常時には、ピストン612jは、図7に示されるように、シリンダ室SR内で−V方向側に付勢されている。Here, on one surface of the + V side of the
上記のスプール613jは、図7及び図9に示されるように、V方向に延びるロッド状の例えば円柱形状の部材であり、操作部ACと一体成形されている。ここで、図9は、シリンダ611j内部から外したスプール613j、操作部AC及びピストン612jを示した図である。本実施形態では、図7に示される状態で、シリンダ611jから突出している長さ「VS」の部分(以下、「突出部分」とも記す)を、操作部ACと呼ぶことにする。As shown in FIGS. 7 and 9, the
スプール613jにおける−V方向側の一方の端部は、ピストン612jの一方の面に連結されている。また、スプール613jには、ロッドの略中央に2つの環状溝GR1,GR2が形成されている。ここで、スプール613jにおける環状溝GR1,GR2以外の部分の外径及び操作部ACの外径は、シリンダ611jに形成された挿入穴IHの径と略等しくなっている。そして、スプール613j及び操作部ACは、シリンダ611jに形成された挿入穴IHに挿入されるようになっている。One end of the
上記の操作部ACは、上述したように、スプール613jと一体成形されている。この操作部ACの端部は、紐状部材532jの一方の端部に接続されている。The operation unit AC is integrally formed with the
<配管800>
上記の配管800の構成ついて、説明する。<Piping 800>
The configuration of the
配管800は、関節運動アシスト装置200及びマスタ装置500に取り付けられる。配管800は、図10に示されるように、配管811j(j=1,…,5)と、配管815j(j=1,…,5)とを備えている。配管811j及び配管815jは、手指関節運動アシスト部230jと個別マスタ部530jとに接続される。The
上記の配管811j(j=1,…,5)は、ベローズ342jに一方の端部が取り付けられる配管821j、個別マスタ部530jの第2供給用ポートPTSS2jに一方の端部が取り付けられる配管831j、及び、個別マスタ部530jの第2排出用ポートPTSE2jに一方の端部が取り付けられる配管832jから成る。そして、配管821jの他方の端部は、配管831jの他方の端部及び配管832jの他方の端部と接続されている。The pipe 811 j (j = 1,..., 5) has a
上記の配管815j(j=1,…,5)は、ベローズ343jに一方の端部が取り付けられる配管825j、個別マスタ部530jの第2供給用ポートPTSS1jに一方の端部が取り付けられる配管835j、及び、個別マスタ部530jの第2排出用ポートPTSE1jに一方の端部が取り付けられる配管836jから成る。そして、配管825jの他方の端部は、配管835jの他方の端部及び配管836jの他方の端部と接続されている。The pipe 815 j (j = 1,..., 5) has a
<給排装置900の構成>
上記の給排装置900の構成について、説明する。<Configuration of supply /
The configuration of the above-described supply /
給排装置900は、配管PPSj(j=1,…,5)及び配管PPEjを有する配管PPを介してマスタ装置500と連通している。給排装置900は、図11に示されるように、加圧ポンプ911と、減圧ポンプ912とを備えている。また、給排装置900は、配管921,922を備えている。The supply /
上記の加圧ポンプ911は、配管921を介して、流体給排切替装置531j(j=1,…,5)の第1供給用ポートPTFSjに取り付けられる配管PPSjと接続している。加圧ポンプ911は、マスタ装置500への空気の強制的供給を行う際に利用される。The pressurizing
上記の減圧ポンプ912は、配管922を介して、流体給排切替装置531j(j=1,…,5)の第1排出用ポートPTFEjに取り付けられる配管PPEjと接続している。減圧ポンプ912は、マスタ装置500からの空気の強制的排出を行う際に、利用される。The
[動作]
以上のようにして構成された関節運動アシストシステム100の動作について、マスタ・スレーブ方式による手指の関節運動のアシスト動作を説明する。[Operation]
Regarding the operation of the joint
以下の動作の説明では、マスタ装置500の状態を説明する際に、個別マスタ部530j(j=1,…,5)の代表として、個別マスタ部5302の状態図を参照することがある。また、以下の説明では、関節運動アシスト装置200の状態を説明する際に、手指関節運動アシスト部230j(j=1,…,5)の代表として、手指関節運動アシスト部2302の状態図を参照することがある。In the following description of the operation, in describing the state of the
また、前提として、給排装置900によるマスタ装置500への空気の供給、及び、マスタ装置500からの空気の排出が行われているものとする。
In addition, as a premise, it is assumed that the supply /
<関節運動アシスト装置200の関節屈曲状態へのアシスト動作>
まず、マスタ装置500の装着者が、図12に示されるように、マスタ装置500を装着した手指の全ての関節を屈曲状態にしたとする。こうした屈曲状態では、手指の関節構造から、手背側に沿った、流体給排切替装置531jの装着位置から指先までの距離が最長になり、紐状部材532jの一方の端部に接続された操作部ACが+V方向側に引っ張られる。ここで、図13には、図12に示される流体給排切替装置531jのUV断面図が示されている。<Assisting movement of joint
First, it is assumed that the wearer of the
かかる状態のときには、スプール613jの環状溝GR1,GR2の位置が、それぞれV=S1,S2となる。そして、このときには、第1供給用ポートPTFSjと、第2供給用ポートPTSS1j,PTSS2jとが連通する。When such a state, the position of the annular groove GR1,
かかる連通状態では、給排装置900から取り入れられた空気が、第1供給用ポートPTFSj、第2供給用ポートPTSS1j及び配管835j,825jを介して、ベローズ343j内に供給される。こうしてベローズ343j内への空気の供給が行われると、手指関節運動アシスト部230j(j=1,…,5)のベローズ343jが膨張する。In such a communication state, the air taken in from the supply /
また、かかる連通状態では、給排装置900から送られた空気が、第1供給用ポートPTFSj、第2供給用ポートPTSS2j及び配管831j,821jを介して、ベローズ342j内に供給される。こうしてベローズ342j内への空気の供給が行われると、母指に装着された手指関節運動アシスト部2301では、ベローズ3421が膨張する。また、示指、中指、薬指及び小指(以下、「四指」とも記す)に装着された手指関節運動アシスト部230k(k=2,…,5)では、ベローズ342k,341kが膨張する。In such a communication state, the air sent from the supply /
この結果、手指関節運動アシスト部230j(j=1,…,5)を装着した手指の関節は、図14に示されるように、屈曲状態になる。As a result, the finger joint to which the finger joint motion assist unit 230 j (j = 1,..., 5) is attached is in a bent state as shown in FIG.
<中間状態へのアシスト動作>
この後、マスタ装置500の装着者が、母指については、母指の第1関節を屈曲状態に維持するとともに、母指の第2関節を伸展状態にしたとする。また、マスタ装置500の装着者が、四指の第1関節及び第2関節を屈曲状態に維持するとともに、四指の第3関節を伸展状態にしたとする(以下、こうした状態を「中間状態」とも記す)。図15には、マスタ装置500を装着する手部の手指が、中間状態となっているときの様子が示されている。<Assist operation to intermediate state>
Thereafter, it is assumed that the wearer of the
こうして手指の関節を屈曲状態から中間状態にすると、第3関節(母指については、第2関節)が伸展した分だけ、関節構造から、手背側に沿った、流体給排切替装置531jの装着位置から指先までの距離が、屈曲状態のときに比べて短くなる。この結果、図15に示されるように、紐状部材532jの一方の端部に接続された操作部ACが−V方向側に移動し、シリンダ611jからの突出部分の長さが短くなる。ここで、図16には、図15に示される流体給排切替装置531jのUV断面図が示されている。When the joint of the finger is changed from the bent state to the intermediate state in this way, the fluid supply /
かかる状態のときには、スプール613jの環状溝GR1,GR2の位置が、それぞれV=S2,E1となる。そして、このときには、第1供給用ポートPTFSjと第2供給用ポートPTSS2jとが連通し、第1排出用ポートPTFEjと第2排出用ポートPTSE1jとが連通する。When such a state, the position of the annular groove GR1,
かかる連通状態では、給排装置900から送られた空気が、第1供給用ポートPTFSj、第2供給用ポートPTSS2j及び配管831j,821jを介して、ベローズ342j内に引き続き供給される。この結果、母指に装着された手指関節運動アシスト部2301では、ベローズ3421が膨張する。また、四指に装着された手指関節運動アシスト部230k(k=2,…,5)では、ベローズ342k,341kが膨張する。In such a communication state, the air sent from the supply /
また、かかる連通状態では、ベローズ343j内の空気が、配管825j,836j、第2排出用ポートPTSE1j及び第1排出用ポートPTFEjを介して、給排装置900により排出される。こうしてベローズ343j内から空気が排出されると、ベローズ343jが収縮する。In this communication state, the air in the
この結果、手指関節運動アシスト部2301を装着した母指の関節は、第1関節が屈曲状態を維持し、第2関節が伸展した中間状態になる。また、手指関節運動アシスト部230k(k=2,…,5)を装着した四指の関節は、図17に示されるように、第1関節及び第2関節が屈曲状態を維持し、第3関節が伸展した中間状態になる。As a result, finger articulation assist
<関節運動アシスト装置200の関節伸展状態へのアシスト動作>
引き続き、マスタ装置500の装着者が、手指の全ての関節を、中間状態から伸展状態にしたとする。上述した図6(A),(B)には、マスタ装置500を装着する手部の手指が、関節伸展状態となっているときの様子が示されている。<Assist motion to joint extension state of joint
Subsequently, it is assumed that the wearer of the
こうして手指の関節を中間状態から伸展状態にすると、第1関節及び第2関節(母指については、第1関節)が伸展した分だけ、関節構造から、手背側に沿った、流体給排切替装置531jの装着位置から指先までの距離が、更に短くなる。この結果、上述した図6(A),(B)に示されるように、紐状部材532jの一方の端部に接続された操作部ACが−V方向側に更に移動し、シリンダ611jからの突出部分の長さが更に短くなる。ここで、上述した図7には、図6(A),(B)に示される流体給排切替装置531jのUV断面図が示されている。When the joint of the finger is changed from the intermediate state to the extended state in this way, the fluid supply / drain switching is performed along the back of the hand from the joint structure by the amount corresponding to the extension of the first joint and the second joint (the first joint for the thumb). The distance from the mounting position of the
かかる状態のときには、スプール613jの環状溝GR1,GR2の位置が、それぞれV=E1,E2となる。そして、このときには、第1排出用ポートPTFEjと、第2排出用ポートPTSE1j,PTSE2jとが連通する。When such a state, the position of the annular groove GR1,
かかる連通状態では、ベローズ343j内の空気が、配管825j,836j、第2排出用ポートPTSE1j及び第1排出用ポートPTFEjを介して、給排装置900により排出される。こうしてベローズ343j内から空気が排出されると、ベローズ343jが収縮する。In such a communication state, the air in the
また、かかる連通状態では、ベローズ342j内の空気が、配管821j,832j、第2排出用ポートPTSE2j及び第1排出用ポートPTFEjを介して、給排装置900により排出される。こうしてベローズ342j内から空気が排出されると、母指に装着された手指関節運動アシスト部2301では、ベローズ3421が収縮する。また、四指に装着された手指関節運動アシスト部230k(k=2,…,5)では、ベローズ342k,341kが収縮する。In this communication state, the air in the bellows 342 j is discharged by the supply /
この結果、手指関節運動アシスト部230j(j=1,…,5)を装着した手指の関節は、上述した図3(A),(B)及び図4(A),(B)に示されるように、伸展状態になる。As a result, the finger joint equipped with the finger joint motion assist unit 230 j (j = 1,..., 5) is shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B) and FIGS. 4 (A) and 4 (B). As shown, it will be in an extended state.
本実施形態では、関節伸展状態では、シリンダ611jからの突出部分の長さが「VS」となり(図7参照)、中間状態では、シリンダ611jからの突出部分の長さが「VM」となり(図16参照)、かつ、関節屈曲状態では、シリンダ611jからの突出部分の長さが「VL」(VS<VM<VL)となる(図13参照)ように、紐状部材532jの長さが設計されている。In the present embodiment, in the joint extended state, the length of the protruding portion from the
以後、マスタ装置500の装着者が、手指の関節を中間状態、屈曲状態、中間状態、伸展状態へと順次変化させると、上述したように、流体給排切替装置531jの操作部ACがシリンダ611jに対して移動する。そして、操作部ACの移動に応じて、関節運動アシスト装置200を装着した手指の関節についても、中間状態、屈曲状態、中間状態、伸展状態へと順次アシストされる。Thereafter, when the wearer of the
以上説明したように、本実施形態では、関節運動アシスト装置200の手指関節運動アシスト部230j(j=1,…,5)を、人体HB1の右手HDR1の手指に装着する。また、マスタ装置500の個別マスタ部530j(j=1,…,5)を、人体HB2の右手HDR2の手指に装着する。そして、マスタ装置500の装着者が、マスタ装置500を装着した手指の全ての関節を屈曲状態にすると、手指の関節構造から、手背側に沿った、流体給排切替装置531jの装着位置から指先までの距離が最長となる。こうして当該距離が最長となると、紐状部材532jの一方の端部に接続された操作部ACが+V方向側に引っ張られる。As described above, in the present embodiment, the finger joint motion assist unit 230 j (j = 1,..., 5) of the joint
そして、このときには、マスタ装置500の第1供給用ポートPTFSjと、第2供給用ポートPTSS1j,PTSS2jとが連通する。かかる連通状態では、給排装置900から取り入れられた空気が、第1供給用ポートPTFSj、第2供給用ポートPTSS1j及び配管835j,825jを介して、ベローズ343j内に供給される。こうしてベローズ343j内への空気の供給が行われると、手指関節運動アシスト部230j(j=1,…,5)のベローズ343jが膨張する。また、かかる連通状態では、給排装置900から送られた空気が、第1供給用ポートPTFSj、第2供給用ポートPTSS2j及び配管831j,821jを介して、ベローズ342j内に供給される。こうしてベローズ342j内への空気の供給が行われると、母指に装着された手指関節運動アシスト部2301では、ベローズ3421が膨張する。また、四指に装着された手指関節運動アシスト部230k(k=2,…,5)では、ベローズ342k,341kが膨張する。この結果、手指関節運動アシスト部230j(j=1,…,5)を装着した手指の関節は、屈曲状態になる。At this time, the first supply port PTFS j of the
このため、電子制御を行うことなく、マスタ・スレーブ方式により、関節運動アシスト装置200を装着した手指を関節屈曲状態にすることができる。
For this reason, the fingers wearing the joint
この後、マスタ装置500の装着者が、母指については、第1関節を屈曲状態に維持するとともに、第2関節を伸展状態にしたとする。また、マスタ装置500の装着者が、四指については、第1関節及び第2関節を屈曲状態に維持するとともに、第3関節を伸展状態にしたとする。こうした関節状態では、手指の関節構造から、手背側に沿った、流体給排切替装置531jの装着位置から指先までの距離が、関節屈曲状態のときに比べて短くなる。こうして当該距離が短くなると、紐状部材532jの一方の端部に接続された操作部ACが−V方向側に移動する。Thereafter, it is assumed that the wearer of the
そして、このときには、マスタ装置500の第1供給用ポートPTFSjと第2供給用ポートPTSS2jとが連通し、第1排出用ポートPTFEjと第2排出用ポートPTSE1jとが連通する。かかる連通状態では、給排装置900から送られた空気が、第1供給用ポートPTFSj、第2供給用ポートPTSS2j及び配管831j,821jを介して、ベローズ342j内に、引き続き供給される。この結果、母指に装着された手指関節運動アシスト部2301では、ベローズ3421が膨張する。また、四指に装着された手指関節運動アシスト部230k(k=2,…,5)では、ベローズ342k,341kが膨張する。Then, at this time, through the first communicating supply port ptfs j and the second supply port PTSS2 j is a
また、かかる連通状態では、ベローズ343j内の空気が、配管825j,836j、第2排出用ポートPTSE1j及び第1排出用ポートPTFEjを介して、給排装置900により排出される。こうしてベローズ343j内から空気が排出されると、ベローズ343jが収縮する。この結果、手指関節運動アシスト部2301を装着した母指の関節は、第1関節が屈曲状態を維持し、第2関節が伸展した中間状態になる。また、手指関節運動アシスト部230k(k=2,…,5)を装着した四指の関節は、第1関節及び第2関節が屈曲状態を維持し、第3関節が伸展した中間状態になる。In this communication state, the air in the
このため、電子制御を行うことなく、マスタ・スレーブ方式により、関節運動アシスト装置200を装着した手指を関節伸展状態と関節屈曲状態との中間状態にすることができる。
For this reason, the fingers equipped with the joint
引き続き、マスタ装置500の装着者が、手指の全ての関節を伸展状態にすると、手指の関節構造から、手背側に沿った、流体給排切替装置531jの装着位置から指先までの距離が、更に短くなる。こうして当該距離が更に短くなると、紐状部材532jの一方の端部に接続された操作部ACが−V方向側に更に移動する。Subsequently, when the wearer of the
そして、このときには、第1排出用ポートPTFEjと、第2排出用ポートPTSE1j,PTSE2jとが連通する。かかる連通状態では、ベローズ343j内の空気が、配管825j,836j、第2排出用ポートPTSE1j及び第1排出用ポートPTFEjを介して、給排装置900により排出される。こうしてベローズ343j内から空気が排出されると、ベローズ343jが収縮する。また、かかる連通状態では、ベローズ342j内の空気が、配管821j,832j、第2排出用ポートPTSE2j及び第1排出用ポートPTFEjを介して、給排装置900により排出される。こうしてベローズ342j内から空気が排出されると、母指に装着された手指関節運動アシスト部2301では、ベローズ3421が収縮する。また、四指に装着された手指関節運動アシスト部230k(k=2,…,5)では、ベローズ342k,341kが収縮する。この結果、手指関節運動アシスト部230j(j=1,…,5)を装着した手指の関節は、伸展状態になる。At this time, the first discharge port PTFE j and the second discharge ports PTSE1 j and PTSE2 j communicate with each other. In such a communication state, the air in the
このため、電子制御を行うことなく、マスタ・スレーブ方式により、関節運動アシスト装置200を装着した手指を関節伸展状態にすることができる。
For this reason, it is possible to put the finger wearing the joint
したがって、本実施形態によれば、電子制御を行わずに、関節運動アシスト装置を遠隔動作させ、関節運動を適切にアシストすることができる。 Therefore, according to the present embodiment, it is possible to remotely assist the joint motion assist device and appropriately assist the joint motion without performing electronic control.
[実施形態の変形]
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.
例えば、上記の実施形態では、母指、示指、中指、薬指及び小指のそれぞれに手指関節運動アシスト部を装着し、母指、示指、中指、薬指及び小指の関節運動をアシストするようにした。これに対して、任意の手指に関節運動アシスト部を装着し、当該任意の手指の関節運動をアシストするようにしてもよい。この場合には、当該任意の手指の数と同数の個別マスタ部を用意すればよい。 For example, in the above-described embodiment, the finger joint motion assist unit is attached to each of the thumb, index finger, middle finger, ring finger, and pinky finger to assist the joint motion of the thumb, index finger, middle finger, ring finger, and pinky finger. On the other hand, a joint motion assist unit may be attached to an arbitrary finger to assist the joint motion of the arbitrary finger. In this case, the same number of individual master units as the number of arbitrary fingers may be prepared.
また、上記の実施形態では、ベローズ342jは、個別マスタ部の第2供給用ポートPTSS2j及び第2排出用ポートPTSE2jと連通し、ベローズ343jは、個別マスタ部の第2供給用ポートPTSS1j及び第2排出用ポートPTSE1jと連通するようにした。これに対して、ベローズ342jを、個別マスタ部の第2供給用ポートPTSS1j及び第2排出用ポートPTSE1jと連通させ、ベローズ343jを、個別マスタ部の第2供給用ポートPTSS2j及び第2排出用ポートPTSE2jと連通させるようにしてもよい。Further, in the above embodiment, the bellows 342 j communicates with the second supply port PTSS2 j and the second discharge port PTSE2 j of the individual master unit, the
この場合には、関節屈曲状態と関節伸展状態との中間状態として、手指関節運動アシスト部2301を装着した母指については、第1関節が伸展し、第2関節が屈曲した中間状態をアシストすることができる。また、手指関節運動アシスト部230k(k=2,…,5)を装着した四指については、第1関節及び第2関節が伸展し、第3関節が屈曲した中間状態をアシストすることができる。In this case, as an intermediate state between the joint flexion and joint extended state, for thumb wearing the finger articulation assist
また、上記の実施形態では、ピストンに仕切られた双方のシリンダ室と給排装置の減圧ポンプに接続された第1排出用ポートとを連通させて、ピストンの一方の面(+V方向側の面)及び他方の面(−V方向側の面)における受圧面積の違いを利用し、操作部を操作していない通常時には、ピストンが、図7に示されるように、シリンダ室内で−V方向側に付勢されるようにした。これに対して、シリンダ室と減圧ポンプに接続された第1排出用ポートとを連通させない構成を採用した場合には、押し出しバネ等の弾性部材を用意し、弾性部材の一方の端部をピストンの+V方向側の面に接続し、当該弾性部材の他方の端部をシリンダ室の+V方向側の面に接続し、弾性力により、ピストンをシリンダ室内で−V方向側に付勢するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, both the cylinder chambers partitioned by the piston and the first discharge port connected to the pressure reducing pump of the supply / exhaust device are communicated to each other, and one surface of the piston (the surface on the + V direction side) ) And the other surface (the surface on the −V direction side), and the piston is connected to the −V direction side in the cylinder chamber as shown in FIG. To be energized. On the other hand, when a configuration is adopted in which the cylinder chamber and the first discharge port connected to the pressure reducing pump are not communicated, an elastic member such as a push spring is prepared, and one end of the elastic member is connected to the piston. The other end of the elastic member is connected to the + V direction side surface of the cylinder chamber, and the piston is biased to the −V direction side in the cylinder chamber by elastic force. May be.
また、ピストンに仕切られた双方のシリンダ室と減圧ポンプに接続された第1排出用ポートとを連通させる構成を採用しつつ、押し出しバネ等の弾性部材を用意して、弾性部材の一方の端部をピストンの+V方向側の面に接続し、当該弾性部材の他方の端部をシリンダ室の+V方向側の面に接続するようにしてもよい。この場合には、ピストンを、上述した受圧面積の違い及び押し出しバネ等の弾性部材の弾性力の双方により、シリンダ室の−V方側に付勢させることができる。 In addition, while adopting a configuration in which both the cylinder chambers partitioned by the piston and the first discharge port connected to the pressure reducing pump are employed, an elastic member such as an extrusion spring is prepared, and one end of the elastic member is provided. The portion may be connected to the surface on the + V direction side of the piston, and the other end of the elastic member may be connected to the surface on the + V direction side of the cylinder chamber. In this case, the piston can be urged toward the −V side of the cylinder chamber by both the above-described difference in pressure receiving area and the elastic force of the elastic member such as the push spring.
なお、ピストンをシリンダ室の−V方側に付勢させる場合に、引っ張りバネを用意し、当該引っ張りバネの一方の端部をピストンの−V方向側の面に接続し、当該引っ張りバネの他方の端部をシリンダ室の−V方向側の面に接続するようにしてもよい。 When the piston is biased toward the -V direction of the cylinder chamber, a tension spring is prepared, one end of the tension spring is connected to the surface of the piston on the -V direction side, and the other end of the tension spring is connected. May be connected to the surface of the cylinder chamber on the −V direction side.
また、上記の実施形態では、シリンダに形成された第1排出用ポートとシリンダ室とを連通させるようにした。これに対して、シリンダに形成された第1供給用ポートとシリンダ室とを連通させるようにしてもよい。このときには、ピストンの一方の面(+V方向側の面)及び他方の面(−V方向側の面)における受圧面積の違いから、操作部を操作していない通常時には、ピストンは、シリンダ室内で+V方向側に付勢されている。この結果、シリンダから突出している操作部を含んだ突出部分の長さが最大となるときが、操作部の定常位置になる。 In the above embodiment, the first discharge port formed in the cylinder and the cylinder chamber are communicated with each other. In contrast, the first supply port formed in the cylinder and the cylinder chamber may be communicated with each other. At this time, due to the difference in pressure receiving area on one surface (+ V direction side surface) and the other surface (−V direction side surface) of the piston, at normal times when the operation unit is not operated, It is biased toward the + V direction. As a result, when the length of the protruding portion including the operating portion protruding from the cylinder becomes the maximum, the steady position of the operating portion is obtained.
また、上記の実施形態では、紐状部材を非伸縮性の部材とした。これに対して、関節伸展状態において、シリンダからの突出部分の長さが「VS」となり(図7参照)、中間状態において、シリンダからの突出部分の長さが「VM」となり(図16参照)、かつ、関節屈曲状態において、シリンダからの突出部分の長さが「VL」(VS<VM<VL)となる(図13参照)のであれば、紐状部材を非伸縮性の部材に限定する必要はない。 In the above embodiment, the string-like member is a non-stretchable member. In contrast, in the joint extended state, the length of the protruding portion from the cylinder is “VS” (see FIG. 7), and in the intermediate state, the length of the protruding portion from the cylinder is “VM” (see FIG. 16). If the length of the protruding portion from the cylinder is “VL” (VS <VM <VL) (see FIG. 13) in the joint bending state, the string-like member is limited to a non-stretchable member. do not have to.
また、上記の実施形態では、人体の右手の手指の運動をアシストする関節運動アシスト装置を有する関節運動アシストシステムについて説明したが、左手の手指の運動をアシストする関節運動アシスト装置を有する関節運動アシストシステムであってもよいことは勿論である。 In the above embodiment, the joint motion assist system having the joint motion assist device that assists the motion of the right hand finger of the human body has been described. Of course, it may be a system.
また、上記の実施形態では、関節運動アシスト装置を右手に装着する場合に、マスタ装置を、関節運動アシスト装置を装着する人体とは異なる人体の右手に装着するようにした。これに対して、マスタ装置を、当該異なる人体の左手(左右対称性)に装着するようにしてもよい。 In the above embodiment, when the joint motion assist device is mounted on the right hand, the master device is mounted on the right hand of a human body different from the human body on which the joint motion assist device is mounted. On the other hand, the master device may be attached to the left hand (lateral symmetry) of the different human body.
また、上記の実施形態では、マスタ装置を装着する手部は、関節運動アシスト装置を装着する手部と合同対称性を有することとしたが、マスタ装置を装着する手部は、関節運動アシスト装置を装着する手部と相似対称性及び左右対称性の少なくとも1つを有する場合であってもよい。 In the above embodiment, the hand part to which the master device is attached has joint symmetry with the hand part to which the joint motion assist device is attached, but the hand part to which the master device is attached is the joint motion assist device. It may be a case having at least one of similarity symmetry and left-right symmetry with the hand portion to which the wearer is attached.
また、人体の一方の手部が拘縮し、他方の手部が健常な場合には、関節運動アシスト装置を当該人体の拘縮している手部に装着し、マスタ装置を当該人体の健常な手部(左右対称性)に装着するようにしてもよい。 When one hand part of the human body contracts and the other hand part is healthy, the joint motion assist device is attached to the contracted hand part of the human body, and the master device is attached to the healthy part of the human body. You may make it mount | wear to a simple hand part (left-right symmetry).
また、上記の実施形態では、マスタ装置を手部に装着するようにした。これに対して、マスタ装置を手部に装着せずに、例えば、指先で操作部を引っ張るようにしてもよい。 In the above embodiment, the master device is mounted on the hand. On the other hand, you may make it pull an operation part with a fingertip, for example, without attaching a master apparatus to a hand part.
また、本実施形態においては、樹脂製のベローズを採用したが、伸縮自在であり、人体に装着される装置の重さ等の負担をかけることがない素材であれば、他の素材であってもよい。 Further, in this embodiment, the resin bellows is adopted, but other materials can be used as long as they are extendable and do not impose a burden such as the weight of a device attached to a human body. Also good.
また、給排装置の構成としては、空気の吐出、及び、空気の吸引を行うことのできる手動式ポンプであってもよい。 Further, the configuration of the supply / discharge device may be a manual pump capable of discharging air and sucking air.
また、本発明の関節運動アシスト装置は、作動流体を空気としたが、他の気体や、水や油等の液体であってもよい。 In the joint motion assist device of the present invention, the working fluid is air, but other gases or liquids such as water and oil may be used.
本発明の関節運動アシスト装置は、介護や福祉の分野で利用する場合には、リハビリテーション用として装着するだけでなく、力が弱っている者がパワーアシスト用の装置としても利用することができる。また、本発明の関節運動アシスト装置は、介護や福祉の分野以外で、物を掴む等のパワーアシスト装置としても利用することができる。 When used in the field of care or welfare, the joint motion assist device of the present invention can be used not only for rehabilitation but also for a person with weak power as a power assist device. The joint motion assist device of the present invention can also be used as a power assist device for grasping an object outside the fields of care and welfare.
また、上記の実施形態においては、人体の関節運動をアシストする関節運動アシストシステムに本発明を適用したが、関節機構を有する人体以外の内骨格形の哺乳類、内骨格形のロボット等の所定対象物の関節運動アシストシステムにも本発明を適用することができる。 In the above embodiment, the present invention is applied to a joint motion assist system for assisting joint motion of a human body, but a predetermined target such as an endoskeletal mammal other than a human body having an articulation mechanism, an endoskeletal robot, or the like. The present invention can also be applied to an object joint motion assist system.
以上説明したように、本発明の関節運動アシストシステムは、所定対象物の関節運動をアシストする関節運動アシストシステムに適用することができる。 As described above, the joint motion assist system of the present invention can be applied to a joint motion assist system that assists the joint motion of a predetermined object.
Claims (6)
前記第1対象物に装着されるスレーブ装置と;
マスタ装置と;
前記スレーブ装置及び前記マスタ装置に取り付けられる配管と;
前記マスタ装置に接続され、作動流体の強制的供給を行うとともに、前記作動流体の強制的排出を行う給排装置と;を備え、
前記スレーブ装置は、前記第1対象物における関節運動をアシストすべき関節ごとに用意され、前記関節の回動運動の回動軸に対して垂直方向の関節部分に配置された場合に、前記関節運動をアシストする力を発生させる伸縮自在なベローズを備え、
前記マスタ装置は、前記配管を介して、前記ベローズ内への前記作動流体の供給、及び、前記ベローズ内からの前記作動流体の排出の切替を行う流体給排切替装置を備え、
前記流体給排切替装置は、前記流体給排切替装置の本体部に対して往復運動可能なロッド状の操作部を有し、
前記本体部は、
シリンダと;
前記シリンダのシリンダ室内を往復運動するピストンと;
前記ピストンに一方の端部が連結され、前記ピストンとともに往復直線運動する環状溝が形成されたスプールと;を備え、
前記シリンダには、
前記給排装置から前記作動流体を取り入れる第1供給用ポートと;
前記給排装置に前記作動流体を排出する第1排出用ポートと;
前記配管を介して、前記ベローズ内への前記作動流体の供給を行う少なくとも1つの第2供給用ポートと;
前記配管を介して、前記ベローズ内からの前記作動流体の排出を行う少なくとも1つの第2排出用ポートと;が形成され、
前記操作部は、前記スプールの他方の端部に連結され、前記シリンダの一方の端部を貫通して、前記ピストン及び前記スプールとともに往復直線運動し、
前記操作部の移動に対応した前記スプールの環状溝の位置に応じて、
前記第1供給用ポートと前記第2供給用ポートとが連通した際には、前記ベローズ内への前記作動流体の供給が行われ、
前記第1排出用ポートと前記第2排出用ポートとが連通した際には、前記ベローズ内からの作動流体の排出が行われて、
前記ベローズ内への前記作動流体の供給と前記ベローズ内からの前記作動流体の排出との切替が行われ、
前記ピストンは、前記ピストンにより仕切られ、前記スプールが連結されている一方のシリンダ室とは反対側の他方のシリンダ室側に付勢され、
前記ピストンの周面と前記シリンダ室の内周面との間には、間隙が形成され、
前記第1排出用ポートは、前記一方のシリンダ室及び前記他方のシリンダ室の双方と連通している、
ことを特徴とする関節運動アシストシステム。 A joint motion assist system for assisting joint motion of a first object,
A slave device attached to the first object;
With a master device;
Piping attached to the slave device and the master device;
A supply / discharge device connected to the master device for forcibly supplying the working fluid and forcibly discharging the working fluid;
The slave device is prepared for each joint that should assist the joint motion in the first object, and when the slave device is arranged at a joint portion perpendicular to the rotation axis of the rotation motion of the joint, Equipped with a telescopic bellows that generates force to assist exercise,
The master device, via the pipe, the supply of the working fluid into said bellows, and, with a fluid supply and discharge switching device for switching the discharge of the working fluid from within said bellows,
The fluid supply / discharge switching device has a rod-shaped operation unit capable of reciprocating with respect to the main body of the fluid supply / discharge switching device,
The body part is
With a cylinder;
A piston that reciprocates in a cylinder chamber of the cylinder;
A spool having one end connected to the piston and formed with an annular groove that reciprocates linearly with the piston;
In the cylinder,
A first supply port for taking in the working fluid from the supply / discharge device;
A first discharge port for discharging the working fluid to the supply / discharge device;
At least one second supply port for supplying the working fluid into the bellows via the pipe;
And at least one second discharge port for discharging the working fluid from the bellows through the pipe,
The operation unit is connected to the other end of the spool, passes through one end of the cylinder, and reciprocates linearly with the piston and the spool.
According to the position of the annular groove of the spool corresponding to the movement of the operation unit,
When the first supply port and the second supply port communicate with each other, the working fluid is supplied into the bellows,
When the first discharge port and the second discharge port communicate with each other, the working fluid is discharged from the bellows,
Switching between the discharge of the working fluid from the supply and the inner bellows of said working fluid into said bellows is made,
The piston is partitioned by the piston and is urged toward the other cylinder chamber side opposite to the one cylinder chamber to which the spool is connected,
A gap is formed between the peripheral surface of the piston and the inner peripheral surface of the cylinder chamber,
The first discharge port communicates with both the one cylinder chamber and the other cylinder chamber;
A joint motion assist system characterized by this.
前記第2対象物には、前記人体の他方の手部における手指の少なくとも1つが含まれる、ことを特徴とする請求項3に記載の関節運動アシストシステム。 The first object includes at least one of fingers in one hand part of a human body,
The joint motion assist system according to claim 3 , wherein the second object includes at least one of fingers in the other hand of the human body.
前記第2対象物には、前記人体とは異なる人体の手部における手指の少なくとも1つが含まれる、ことを特徴とする請求項3に記載の関節運動アシストシステム。 The first object includes at least one of fingers in one hand part of a human body,
The joint motion assist system according to claim 3 , wherein the second object includes at least one of fingers in a hand part of a human body different from the human body.
前記流体給排切替装置は、前記手部の手背に装着され、
前記紐状部材の端部は、前記手指の指先に装着され、
前記マスタ装置側の手指の関節が屈曲している状態では、前記関節が伸展している状態に比べて、前記本体部から突出する前記操作部の前記本体部からの距離が長くなる、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の関節運動アシストシステム。 The master device further includes a flexible string member connected to an end of the operation unit,
The fluid supply / discharge switching device is attached to the back of the hand part,
The end of the string-like member is attached to the fingertip of the finger,
In the state where the joint of the finger on the master device side is bent, the distance from the main body portion of the operation portion protruding from the main body portion is longer than in the state where the joint is extended,
The joint motion assist system according to claim 4 or 5 , wherein
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