JP6479376B2 - Movable prosthetic hand - Google Patents

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Description

本発明は、可動義手に関する。   The present invention relates to a movable prosthetic hand.

従来より、複数の義指を備える種々の可動義手が提案されている。可動義手の一例として、特許文献1には多肢可動ロボットハンドが記載されている。その多肢可動ロボットハンドは、人差し指、中指、薬指および小指にそれぞれ対応する第1の可動指、第2の可動指、第3の可動指および第4の可動指を含む。第1〜第4の可動指の各々は互いに連結された第1指骨および第2指骨を有する。第1指骨の一部に屈伸誘導線状部材の先端が取り付けられている。   Conventionally, various movable artificial hands having a plurality of artificial fingers have been proposed. As an example of a movable prosthetic hand, Patent Document 1 describes a multi-limb movable robot hand. The multi-limb movable robot hand includes a first movable finger, a second movable finger, a third movable finger and a fourth movable finger respectively corresponding to the index finger, the middle finger, the ring finger and the little finger. Each of the first to fourth movable fingers has a first finger bone and a second finger bone connected to each other. The tip of the bending and stretching induction linear member is attached to a part of the first phalange.

多肢可動ロボットハンドはさらに手掌部を含む。第1〜第4の可動指は手掌部に取り付けられる。屈伸誘導線状部材が手掌部側に牽引されることにより、各可動指の第1指骨および第2指骨がそれぞれ屈曲する。それにより、多肢可動ロボットハンドによる掌握動作が行われ、対象物を把持することが可能になる。   The multi-limb mobile robot hand further includes a palm. The first to fourth movable fingers are attached to the palm. The first and second phalanges of each movable finger are flexed by pulling the bending and stretching induction linear member toward the palm side. Thereby, a grasping operation is performed by the multi-limb movable robot hand, and the object can be grasped.

特開2009−83020号公報JP, 2009-83020, A

可動義手により対象物を把持する場合、健常手に近い自然な把持動作が行われることが望まれる。上記のように、義指が複数の部分で屈曲可能に構成される場合、義指の各部の屈曲動作が健常指の屈曲動作から乖離すると、使用者は対象物を把持する際の可動義手の操作に違和感を覚える。また、可動義手の操作による対象物の把持に熟練を要する。   When gripping an object with a movable artificial hand, it is desirable that a natural gripping operation close to that of a healthy hand be performed. As described above, when the artificial finger is configured to be bendable at a plurality of portions, when the bending movement of each part of the artificial finger deviates from the bending movement of the healthy finger, the user moves the movable artificial hand when holding the object I feel uncomfortable with the operation. In addition, it requires skill to hold the object by the operation of the movable artificial hand.

本発明の目的は、健常手に近い感覚で容易に対象物を把持することができる可動義手を提供することである。   An object of the present invention is to provide a movable artificial hand capable of easily gripping an object with a sense close to that of a healthy hand.

(1)本発明に係る可動義手は、手掌部と、手掌部に対して第1の支点で屈曲可能な第1の骨部材と、第1の骨部材に対して第2の支点で屈曲可能な第2の骨部材と、手掌部から第1の骨部材および第2の骨部材に沿って設けられる線材と、線材を手掌部側から牽引する牽引手段と、手掌部、第1の骨部材および第2の骨部材を覆い弾力性を有するカバー部材とを備え、第1の骨部材には、第1の支点とは異なる位置で線材を摺動可能に案内する案内部が設けられ、第2の骨部材には、第2の支点とは異なる位置で線材の先端を固定する固定部が設けられ、牽引手段が線材を牽引することにより、第1の支点周りの第1の回転モーメントが第1の骨部材に一方向に作用するとともに、第2の支点周りの第2の回転モーメントが第2の骨部材に一方向に作用し、案内部および固定部は、第1の回転モーメントが第2の回転モーメントよりも大きくなるように配置され、牽引手段は、第1の骨部材が第1の回転モーメントにより第1の支点で一方向に屈曲し、その後第2の骨部材が第2の回転モーメントにより第2の支点で一方向に屈曲するように、線材を牽引し、牽引手段による線材の牽引が弱まるかまたは解除されたときに、カバー部材の復元力により第1の骨部材および第2の骨部材が牽引前の状態に復元するものである。 (1) The movable artificial hand according to the present invention can be bent at the palm portion, the first bone member bendable at the first supporting point with respect to the palm portion, and the second supporting point at the first bone member A second bone member, a wire provided along the first bone member and the second bone member from the palm, a pulling means for pulling the wire from the palm side , the palm, the first bone And a cover member covering the second bone member and having elasticity , wherein the first bone member is provided with a guide for slidably guiding the wire at a position different from the first fulcrum, The second bone member is provided with a fixing portion for fixing the tip of the wire at a position different from the second fulcrum, and the pulling means pulls the wire so that the first rotational moment around the first fulcrum is While acting on the first bone member in one direction, the second rotational moment about the second fulcrum is applied to the second bone member Acting in a direction, the guiding part and the fixing part being arranged such that the first rotational moment is larger than the second rotational moment, and the pulling means is configured such that the first bone member is moved by the first rotational moment. The wire is pulled so that the second bone member is bent in one direction at the second fulcrum by the second rotational moment , and the pulling of the wire by the pulling means is weakened or When released, the restoring force of the cover member restores the first bone member and the second bone member to the pre-traction state .

その可動義手においては、牽引手段により線材が手掌部側から牽引される。それにより、第1の支点周りの第1の回転モーメントが第1の骨部材に作用する。また、第2の骨部材の固定部が第1の骨部材の案内部に向かって牽引されることにより第2の支点周りの第2の回転モーメントが第2の骨部材に作用する。   In the movable prosthetic hand, the wire is pulled from the palm side by the pulling means. Thereby, the first rotation moment around the first supporting point acts on the first bone member. Further, the fixed portion of the second bone member is pulled toward the guide portion of the first bone member, whereby the second rotational moment around the second supporting point acts on the second bone member.

第1の回転モーメントは第2の回転モーメントよりも大きく、第1の回転モーメントおよび第2の回転モーメントは一方向に作用する。それにより、第1の骨部材が第1の支点で一方向に屈曲し、その後第2の骨部材が第2の支点で一方向に屈曲する。   The first rotation moment is larger than the second rotation moment, and the first rotation moment and the second rotation moment act in one direction. Thereby, the first bone member is bent in one direction at the first fulcrum, and then the second bone member is bent in one direction at the second fulcrum.

通常、健常手により対象物が把持される場合、各指の複数の関節は手掌に近い順に屈曲する。上記の構成によれば、手掌部に近い第1の骨部材の屈曲が開始された後で第2の骨部材の屈曲が開始される。そのため、健常手に近い自然な把持動作が可能となる。それにより、使用者は健常手に近い感覚で容易に対象物を把持することができる。
また、カバー部材は意匠的機能を有する。また、カバー部材は、第1の骨部材および第2の骨部材を保護する保護機能を有する。上記の構成によれば、カバー部材の復元力により第1の骨部材および第2の骨部材の状態が復元される。したがって、意匠的機能および保護機能を有するカバー部材が第1の骨部材および第2の骨部材の復元機能をさらに有するので、第1の骨部材および第2の骨部材に復元力を与えるための部材を別途設ける必要がない。それにより、部品点数が低減されるとともに構造が簡素化される。その結果、可動義手の作製が容易になり、低コスト化が実現される。
Usually, when the subject is gripped by a healthy hand, a plurality of joints of each finger bend in order of proximity to the palm. According to the above configuration, the bending of the second bone member is started after the bending of the first bone member near the palm portion is started. Therefore, natural gripping operation close to the normal hand becomes possible. As a result, the user can easily grasp the object with a sense close to that of the normal hand.
In addition, the cover member has a design function. Also, the cover member has a protective function to protect the first bone member and the second bone member. According to the above configuration, the state of the first bone member and the second bone member is restored by the restoring force of the cover member. Therefore, since the cover member having the design function and the protection function further has the restoration function of the first bone member and the second bone member, it is possible to provide the first bone member and the second bone member with a restoring force. There is no need to provide a separate member. As a result, the number of parts is reduced and the structure is simplified. As a result, production of the movable artificial hand is facilitated, and cost reduction is realized.

(2)手掌部の一側部に第1義指が設けられ、手掌部の一端部に第2義指、第3義指、第4義指および第5義指が順に並ぶように設けられ、第1義指は、当該第1義指の先端が手掌部の内側で第2義指または第3義指に対向可能に設けられ、第2義指、第3義指、第4義指および第5義指の各々は、第1の骨部材、第2の骨部材および線材により構成され、牽引手段による線材の牽引により第1および第2の支点で屈曲し、第2義指、第3義指、第4義指および第5義指の屈曲により第4義指および第5義指の先端が第1義指の先端に向って近づくように手掌部が屈曲または湾曲してもよい。   (2) The first finger is provided on one side of the palm, and the second finger, the third finger, the fourth finger, and the fifth finger are provided in this order at one end of the palm. The first finger is provided such that the tip of the first finger is opposed to the second finger or the third finger inside the palm, and the second finger, the third finger, the fourth finger Each of the fifth and fifth artificial fingers is composed of the first bone member, the second bone member, and the wire, and is bent at the first and second supporting points by the pulling of the wire by the pulling means, and the second finger, the second finger The palm portion may be bent or curved so that the tips of the fourth and fifth prosthetic fingers approach the tip of the first finger due to the flexion of the third, fourth and fifth prosthetic fingers .

上記の構成によれば、第1義指を第2義指または第3義指に対向させた状態で第4義指および第5義指を屈曲させることにより、第4義指および第5義指の先端を第1義指の先端に向って近づけることができる。それにより、第2義指と第1義指との間および第3義指と第1義指との間だけでなく、第4義指と第1義指との間および第5義指と第1義指との間に、それぞれ把持力を発生させることができる。したがって、第1義指、第2義指、第3義指、第4義指および第5義指により対象物を安定した姿勢で把持することができる。   According to the above configuration, by bending the fourth and fifth artificial fingers in a state in which the first artificial finger is opposed to the second and third artificial fingers, the fourth and fifth artificial fingers can be obtained. The tip of the finger can be brought closer to the tip of the first artificial finger. Thus, not only between the second and first prostheses and between the third and first prostheses but also between the fourth and first prostheses and the fifth A gripping force can be generated between itself and the first artificial finger. Therefore, the object can be gripped in a stable posture by the first, second, third, fourth and fifth artificial fingers.

(3)第1の骨部材は、牽引手段による牽引が解除されている場合に、カバー部材により定まる状態から、手掌部の甲側へ向かうように第1の支点で一方向とは逆の方向に屈曲(背屈)可能に構成されてもよい。 (3) When the first bone member is released from pulling by the pulling means, from the state determined by the cover member, a direction opposite to one direction at the first fulcrum so as to go to the back side of the palm part It may be configured to be bendable (dorsiflexion).

この場合、使用者は、第1の骨部材を手掌部の甲側へ屈曲させた状態で、第1の骨部材および第2の骨部材の内側で面を押さえて身体を支えたり、机上の紙等を押さえることができる。   In this case, the user holds the body by holding the inner side of the first bone member and the second bone member while bending the first bone member to the back side of the palm portion, or holds the desk Can hold paper etc.

(4)牽引手段が線材を牽引することにより、第1の骨部材の屈曲角度に応じて第1の骨部材に対して線材のうち案内部から牽引手段側の位置までの第1の部分がなす角度が変化し、第2の骨部材の屈曲角度に応じて第2の骨部材に対して線材のうち固定部から案内部までの第2の部分がなす角度が変化してもよい。 (4) When the pulling means pulls the wire, the first portion of the wire from the guide portion to the pulling means side of the wire with respect to the first bone member according to the bending angle of the first bone member The angle formed may be changed, and the angle formed by the second portion of the wire from the fixing portion to the guide portion relative to the second bone member may be changed according to the bending angle of the second bone member .

(5)第1の骨部材および第2の骨部材は、弾性部材により一体的に形成され、弾性部材は、第1の支点および第2の支点で屈曲可能に構成されてもよい。   (5) The first bone member and the second bone member may be integrally formed of an elastic member, and the elastic member may be configured to be bendable at the first fulcrum and the second fulcrum.

この場合、牽引手段が線材を牽引することにより弾性部材が第1の支点および第2の支点で順に屈曲する。その後、牽引手段による線材の牽引が解除されたときに、弾性部材が牽引前の状態に自律的に復元する。   In this case, when the pulling means pulls the wire, the elastic member is bent sequentially at the first fulcrum and the second fulcrum. After that, when the pulling of the wire by the pulling means is released, the elastic member autonomously restores to the state before pulling.

したがって、第1の骨部材および第2の骨部材に復元力を与えるための部材を別途設ける必要がないので、部品点数が低減されるとともに構造が簡素化される。その結果、可動義手の作製が容易になり、低コスト化が実現される。   Therefore, since it is not necessary to separately provide a member for applying a restoring force to the first bone member and the second bone member, the number of parts is reduced and the structure is simplified. As a result, production of the movable artificial hand is facilitated, and cost reduction is realized.

本発明によれば、健常手に近い感覚で対象物を容易に把持することが可能になる。   According to the present invention, it becomes possible to easily grasp an object with a sense close to that of a healthy hand.

本発明の一実施の形態に係る電動義手の平面図である。FIG. 1 is a plan view of an electric prosthetic hand according to an embodiment of the present invention. 図1の電動義手の一方の側面図である。It is a side view of one side of the electric prosthetic hand of FIG. 図1の義手本体部および牽引装置の平面図である。It is a top view of the prosthetic hand main part of FIG. 1, and a pulling apparatus. 図3の義手本体部および牽引装置の一方の側面図である。FIG. 4 is a side view of one of the prosthetic hand main body and the traction device of FIG. 3; 図3のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 第3義指の動作を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the operation | movement of a 3rd artificial finger. 第3義指の他の構成例およびその動作を説明するための一部拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view for demonstrating the other structural example of 3rd artificial finger, and its operation | movement. 第3義指のさらに他の構成例およびその動作を説明するための一部拡大断面図である。It is a partially expanded sectional view for demonstrating the further another structural example of 3rd prosthetic finger, and its operation | movement. 図3の手掌部を前方から見た図である。It is the figure which looked at the palm part of FIG. 3 from the front. 図3の義手本体部による対象物の把持状態を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the holding | grip state of the target object by the prosthetic hand main-body part of FIG. 図10の義手本体部を一端部から見た図である。It is the figure which looked at the prosthetic hand main-body part of FIG. 10 from one end. 平坦な手掌部を有する義手本体部による対象物の把持状態を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the holding | grip state of the target object by the artificial hand main-body part which has a flat palm part. 図12の義手本体部を一端部から見た図である。It is the figure which looked at the prosthetic hand main-body part of FIG. 12 from one end. 手掌部の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a palm part. 手掌部の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a palm part. 手掌部の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a palm part. 第2義指、第3義指、第4義指および第5義指が手掌部の外側へ向かうように屈曲された状態を示す義手本体部の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a prosthetic hand main part showing a state in which the second, third, fourth and fifth artificial fingers are bent toward the outside of the palm. 図17の義手本体部の一方の側面図である。FIG. 18 is a side view of one of the prosthesis main body of FIG. 17;

本発明の一実施の形態に係る可動義手について図面を参照しつつ説明する。以下では、可動義手の一例として電動義手について説明する。   A movable prosthetic hand according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, an electric prosthetic hand will be described as an example of a movable prosthetic hand.

(1)電動義手の概略構成
図1は本発明の一実施の形態に係る電動義手の平面図であり、図2は図1の電動義手1の一方の側面図である。本実施の形態に係る電動義手1は、右手に相当する。
(1) Schematic Configuration of Electric Prosthetic Hand FIG. 1 is a plan view of an electric artificial hand according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of one of the electric artificial hands 1 of FIG. The electric prosthetic hand 1 according to the present embodiment corresponds to the right hand.

図1および図2に示すように、電動義手1は、義手本体部100、牽引装置200、装着部材300、制御装置400、カバー部材500、電源装置BT、第1の筋電センサS1および第2の筋電センサS2を含む。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the electric prosthetic hand 1 comprises a prosthetic hand main body 100, a pulling device 200, a mounting member 300, a control device 400, a cover member 500, a power supply device BT, a first myoelectric sensor S1 and a second Myoelectric sensor S2.

装着部材300は、人体(例えば上肢の一部)hbに装着可能に構成される。本例の装着部材300は、一方向に延びる略筒形状を有し、合成樹脂により形成される。装着部材300の内部には、制御装置400、電源装置BT、第1の筋電センサS1および第2の筋電センサS2が収容される。   The mounting member 300 is configured to be mountable to a human body (for example, a part of the upper limbs) hb. The mounting member 300 of this example has a substantially cylindrical shape extending in one direction, and is formed of a synthetic resin. Inside the mounting member 300, the control device 400, the power supply device BT, the first myoelectric sensor S1, and the second myoelectric sensor S2 are accommodated.

第1の筋電センサS1および第2の筋電センサS2は、装着部材300が人体hbに装着された状態で、第1の筋電信号および第2の筋電信号を検出可能に設けられる。第1の筋電信号および第2の筋電信号は互いに異なる。   The first myoelectric sensor S1 and the second myoelectric sensor S2 are provided to be able to detect the first myoelectric signal and the second myoelectric signal in a state where the mounting member 300 is attached to the human body hb. The first and second myoelectric signals are different from one another.

例えば、第1の筋電センサS1は、使用者の右腕における屈筋の筋電信号を第1の筋電信号として検出する。また、第2の筋電センサS2は、使用者の右腕における伸筋の筋電信号を第2の筋電信号として検出する。   For example, the first myoelectric sensor S1 detects a myoelectric signal of a flexor muscle in the right arm of the user as a first myoelectric signal. The second myoelectric sensor S2 detects the myoelectric signal of the extensor muscle in the right arm of the user as a second myoelectric signal.

制御装置400は、例えばCPU(中央演算処理装置)およびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。電源装置BTは、例えば充放電可能なバッテリを含み、バッテリに蓄積された電力を牽引装置200および制御装置400に供給する。装着部材300の先端に牽引装置200および義手本体部100が設けられる。牽引装置200は本発明の牽引手段に相当する。牽引装置200および義手本体部100の詳細は後述する。   The control device 400 includes, for example, a CPU (central processing unit) and a memory, or a microcomputer. The power supply device BT includes, for example, a chargeable / dischargeable battery, and supplies the power stored in the battery to the traction device 200 and the control device 400. A pulling device 200 and a prosthetic hand main body 100 are provided at the tip of the mounting member 300. The traction device 200 corresponds to the traction means of the present invention. Details of the traction device 200 and the prosthetic hand main body 100 will be described later.

義手本体部100、牽引装置200および装着部材300を覆うようにカバー部材500が設けられる。図1および図2では、電動義手1の内部構造の理解を容易にするために、カバー部材500の内部に設けられる部材が実線で示され、カバー部材500が一点鎖線で示される。   A cover member 500 is provided to cover the prosthetic hand main body 100, the pulling device 200 and the mounting member 300. In FIG. 1 and FIG. 2, in order to facilitate understanding of the internal structure of the motor-operated artificial hand 1, members provided inside the cover member 500 are shown by solid lines, and the cover member 500 is shown by dashed dotted lines.

カバー部材500は、ゴム(例えばシリコンゴム)または弾性樹脂(例えばポリ塩化ビニル)等の弾性力を有する材料からなる。カバー部材500は、健常手の外観を模して作製される。それにより、使用者は、視覚的な違和感を覚えることなく電動義手1を装着することができる。   The cover member 500 is made of an elastic material such as rubber (e.g. silicone rubber) or elastic resin (e.g. polyvinyl chloride). The cover member 500 is manufactured so as to simulate the appearance of a healthy hand. Thus, the user can wear the electric prosthetic hand 1 without feeling a sense of visual discomfort.

制御装置400は、第1および第2の筋電センサS1,S2により検出される第1および第2の筋電信号に基づいて牽引装置200への通電を制御する。それにより、義手本体部100が動作する。義手本体部100の動作の詳細については後述する。   The control device 400 controls the energization of the traction device 200 based on the first and second myoelectric signals detected by the first and second myoelectric sensors S1, S2. Thereby, the prosthetic hand main body 100 operates. Details of the operation of the prosthetic hand main body 100 will be described later.

(2)義手本体部および牽引装置の詳細
図3は図1の義手本体部100および牽引装置200の平面図であり、図4は図3の義手本体部100および牽引装置200の一方の側面図である。
(2) Details of Prosthesis Main Body and Pulling Device FIG. 3 is a plan view of the prosthetic hand main body 100 and the traction device 200 of FIG. 1, and FIG. 4 is a side view of one of the prosthetic hand main body 100 and the traction device 200 of FIG. It is.

図3および図4に示すように、牽引装置200は、モータケーシング210、モータ220およびスプール222を含む。モータケーシング210には、モータ220が収容される。モータ220の回転軸221はモータケーシング210の外側に突出する。回転軸221の先端にスプール222が取り付けられる。スプール222には、線材W1の後端が取り付けられる。本実施の形態においては、線材W1として例えばテグス糸、樹脂製の線材または金属製の線材を用いることができる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the traction device 200 includes a motor casing 210, a motor 220 and a spool 222. Motor 220 is accommodated in motor casing 210. The rotation shaft 221 of the motor 220 protrudes to the outside of the motor casing 210. The spool 222 is attached to the tip of the rotating shaft 221. The rear end of the wire W1 is attached to the spool 222. In the present embodiment, it is possible to use, for example, a tegs thread, a resin-made wire or a metal-made wire as the wire W1.

また、牽引装置200は、モータ220に流れる電流の向きを切り替える切り替え回路(図示せず)をさらに含む。制御装置400は、切り替え回路を制御することにより、モータ220の回転方向を切り替えることができる。   Traction device 200 further includes a switching circuit (not shown) that switches the direction of the current flowing through motor 220. The control device 400 can switch the rotational direction of the motor 220 by controlling the switching circuit.

義手本体部100は、手掌部10、第1義指20、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60を含む。手掌部10は、第1の手掌板110、第2の手掌板120、線材連結部材130および支持軸140を含む。第1の手掌板110、第2の手掌板120および線材連結部材130は、例えば一定の厚み(3mm程度)を有する樹脂製または金属製の板状部材を切り抜くことにより作製される。   The prosthesis main body 100 includes a palm 10, a first finger 20, a second finger 30, a third finger 40, a fourth finger 50 and a fifth finger 60. The palm portion 10 includes a first palm plate 110, a second palm plate 120, a wire connecting member 130, and a support shaft 140. The first palm plate 110, the second palm plate 120, and the wire connecting member 130 are produced, for example, by cutting out a resin or metal plate member having a predetermined thickness (about 3 mm).

第1の手掌板110および第2の手掌板120は、一定の間隔をおいて互いに対向するように配置される。第1の手掌板110は手掌部10の内側部分を構成し、第2の手掌板120は手掌部10の甲側(外側)部分を構成する。第1の手掌板110は前端部f1および後端部b1を有する。第2の手掌板120は前端部f2および後端部b2を有する。   The first palm plate 110 and the second palm plate 120 are arranged to face each other at a predetermined distance. The first palm plate 110 constitutes an inner portion of the palm portion 10, and the second palm plate 120 constitutes a back side (outside) portion of the palm portion 10. The first palm plate 110 has a front end f1 and a rear end b1. The second palm plate 120 has a front end f2 and a rear end b2.

第1の手掌板110および第2の手掌板120の後端部b1,b2は、牽引装置200のモータケーシング210に接続される。この状態で、第1の手掌板110の前端部f1は、第2の手掌板120の前端部f2よりも一定距離前方に突出する。   The rear ends b1 and b2 of the first palm plate 110 and the second palm plate 120 are connected to the motor casing 210 of the traction device 200. In this state, the front end f1 of the first palm plate 110 projects a certain distance forward than the front end f2 of the second palm plate 120.

第1の手掌板110と第2の手掌板120との間には、帯形状を有する線材連結部材130が前後方向に移動可能に設けられる。線材連結部材130には、複数の貫通孔(本例では3つの貫通孔)k1,k2,k3が形成されている。複数の貫通孔k1,k2,k3は、線材連結部材130の一端部から他端部に向かってこの順で並ぶように配置される。   Between the first palm plate 110 and the second palm plate 120, a wire connecting member 130 having a belt shape is provided movably in the front-rear direction. In the wire rod connecting member 130, a plurality of through holes (three through holes in this example) k1, k2 and k3 are formed. The plurality of through holes k <b> 1, k <b> 2 and k <b> 3 are arranged in this order from one end of the wire connecting member 130 to the other end.

複数の貫通孔k1,k2,k3のうち中央に位置する貫通孔k2には、牽引装置200のスプール222から延びる線材W1の先端が取り付けられる。一方、貫通孔k1には、後述する共通線材W23が挿通される。他方、貫通孔k3には、後述する共通線材W45が挿通される。   The tip of the wire W1 extending from the spool 222 of the pulling apparatus 200 is attached to the through hole k2 located at the center among the plurality of through holes k1, k2, k3. On the other hand, a common wire W23 described later is inserted into the through hole k1. On the other hand, a common wire W45 described later is inserted into the through hole k3.

手掌部10の一側部には、第1の手掌板110と第2の手掌板120との間で前後方向に延びるように支持軸140が設けられる。支持軸140は、第1の手掌板110と第2の手掌板120とをつなぐ連結部材Qにより固定される。   A support shaft 140 is provided on one side of the palm portion 10 so as to extend in the front-rear direction between the first palm plate 110 and the second palm plate 120. The support shaft 140 is fixed by a connecting member Q that connects the first palm plate 110 and the second palm plate 120.

第1義指20は、支持部材21および骨部材22を含む。支持部材21は、手掌部10の支持軸140に取り付けられる。支持部材21は、骨部材22を支持するとともに、支持軸140の軸心周りで回転可能に支持軸140により支持される。   The first finger 20 includes a support member 21 and a bone member 22. The support member 21 is attached to the support shaft 140 of the palm 10. The support member 21 supports the bone member 22 and is supported by the support shaft 140 so as to be rotatable around the axis of the support shaft 140.

第2義指30は、支持部材31、第1の骨部材32、第2の骨部材33および線材Wを含む。第3義指40は、支持部材41、第1の骨部材42、第2の骨部材43および線材Wを含む。第4義指50は、支持部材51、第1の骨部材52、第2の骨部材53および線材Wを含む。第5義指60は、支持部材61、第1の骨部材62、第2の骨部材63および線材Wを含む。支持部材31,41,51,61、第1の骨部材32,42,52,62および第2の骨部材33,43,53,63は、例えば一定の厚み(3mm程度)を有する樹脂製または金属製の板状部材を切り抜くことにより作製される。   The second finger 30 includes a support member 31, a first bone member 32, a second bone member 33 and a wire W. The third prosthetic finger 40 includes a support member 41, a first bone member 42, a second bone member 43, and a wire W. The fourth finger 50 includes a support member 51, a first bone member 52, a second bone member 53, and a wire W. The fifth finger 60 includes a support member 61, a first bone member 62, a second bone member 63, and a wire W. The support members 31, 41, 51, 61, the first bone members 32, 42, 52, 62 and the second bone members 33, 43, 53, 63 are made of, for example, a resin having a certain thickness (about 3 mm) or It manufactures by cutting out the metal plate-shaped member.

支持部材31,41,51,61は、手掌部10の一側部から他側部に向かってこの順で並ぶように配置される。各支持部材31,41,51,61は、第1の手掌板110の前端部f1および第2の手掌板120の前端部f2により挟み込まれた状態で、第1の手掌板110および第2の手掌板120に接続される。   The support members 31, 41, 51, 61 are arranged in this order from one side to the other side of the palm 10. Each of the support members 31, 41, 51, 61 is held between the front end f1 of the first palm plate 110 and the front end f2 of the second palm plate 120. It is connected to the palm plate 120.

各支持部材31,41,51,61と各第1の骨部材32,42,52,62とがピンp1により連結される。各第1の骨部材32,42,52,62と各第2の骨部材33,43,53,63とがピンp2により連結される。   The support members 31, 41, 51, 61 and the first bone members 32, 42, 52, 62 are connected by pins p1. The respective first bone members 32, 42, 52, 62 and the respective second bone members 33, 43, 53, 63 are connected by the pin p2.

線材Wとしては、線材W1と同様に、例えばテグス糸、樹脂製の線材または金属製の線材を用いることができる。各第2の骨部材33,43,53,63には、線材Wの先端を固定するための固定部jが設けられる。本例の固定部jは、2つの貫通孔により構成される。この場合、2つの貫通孔に線材Wを挿通するとともに線材Wの先端を結ぶことにより、線材Wの先端を固定部jに固定することができる。   As the wire W, as in the case of the wire W1, for example, a tess yarn, a resin-made wire or a metal-made wire can be used. Each second bone member 33, 43, 53, 63 is provided with a fixing portion j for fixing the tip of the wire W. The fixing portion j in this example is constituted by two through holes. In this case, the distal end of the wire W can be fixed to the fixing portion j by inserting the wire W into the two through holes and connecting the tip of the wire W.

なお、固定部jは、線材Wの先端を固定することが可能に構成されればよい。例えば、固定部jは線材Wの先端を結ぶことが可能なねじまたはピン等の部材で構成されてもよい。   In addition, the fixing | fixed part j should just be comprised so that fixing of the front-end | tip of the wire rod W is possible. For example, the fixing portion j may be configured by a member such as a screw or a pin capable of connecting the tip of the wire W.

各第1の骨部材32,42,52,62には、線材Wが各第2の骨部材33,43,53,63の固定部jから手掌部10側に向かうように、線材Wを摺動可能に案内する案内部gが設けられる。本例の案内部gは、ヒートンねじ(ねじ頭に環状の金属片が一体成形されたねじ)により構成される。この場合、ヒートンねじの環状部に線材Wを挿通することにより、線材Wが固定部jから手掌部10側に向かうように、線材Wを摺動可能に案内することができる。   The wire W is slid on each of the first bone members 32, 42, 52, 62 so that the wire W is directed from the fixing portion j of each of the second bone members 33, 43, 53, 63 to the palm 10 side. A guide portion g for movable guidance is provided. The guide portion g in this example is formed of a heaton screw (a screw in which an annular metal piece is integrally formed on a screw head). In this case, by inserting the wire W into the annular portion of the heaton screw, the wire W can be slidably guided so that the wire W is directed from the fixing portion j to the palm 10 side.

手掌部10の第1の手掌板110には、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60にそれぞれ対応する4つの長孔hが形成されている。4つの長孔hは、対応する支持部材31,41,51,61の近傍にそれぞれ位置する。   The first palm plate 110 of the palm portion 10 is formed with four long holes h respectively corresponding to the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50 and the fifth finger 60. . The four elongated holes h are located in the vicinity of the corresponding support members 31, 41, 51, 61, respectively.

各第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60においては、各第2の骨部材33,43,53,63の固定部jに線材Wの先端が固定される。各線材Wは、各第1の骨部材32,42,52,62に設けられた案内部gにより摺動可能に手掌部10側に向かって案内される。また、各線材Wは、第1の手掌板110の対応する長孔hに挿通される。   In each of the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60, the tip of the wire W is fixed to the fixing portion j of each of the second bone members 33, 43, 53, 63. It is fixed. Each wire W is slidably guided toward the palm 10 side by a guide g provided to each first bone member 32, 42, 52, 62. Each wire W is inserted into the corresponding long hole h of the first palm plate 110.

本例では、第2義指30の線材Wおよび第3義指40の線材Wは、互いの後端が連続してつながるように1本の共通線材W23により構成される。共通線材W23の略中央部が、第1の手掌板110と第2の手掌板120との間で線材連結部材130の貫通孔k1に摺動可能に挿通される。また、第4義指50の線材Wおよび第5義指60の線材Wは、互いの後端が連続してつながるように1本の共通線材W45により構成される。共通線材W45の略中央部が、第1の手掌板110と第2の手掌板120との間で線材連結部材130の貫通孔k3に摺動可能に挿通される。   In this example, the wire W of the second finger 30 and the wire W of the third finger 40 are formed of one common wire W23 such that the rear ends thereof are continuously connected. A substantially central portion of the common wire W23 is slidably inserted in the through hole k1 of the wire connecting member 130 between the first palm plate 110 and the second palm plate 120. Moreover, the wire W of the fourth finger 50 and the wire W of the fifth finger 60 are configured by one common wire W 45 such that the respective rear ends are connected continuously. A substantially central portion of the common wire W45 is slidably inserted in the through hole k3 of the wire connecting member 130 between the first palm plate 110 and the second palm plate 120.

上記のように、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60は基本的に同じ構成を有する。以下では、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60のうち、代表して第4義指50の構成および動作を説明する。   As described above, the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60 basically have the same configuration. In the following, among the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60, the configuration and operation of the fourth finger 50 will be described as a representative.

図5は図3のA−A線断面図である。図5においては、第2の骨部材43の固定部jが黒い丸印で表される。線材Wの先端は、黒い丸印の中心に固定されるものとする。また、第1の骨部材42に設けられる案内部gが白い丸印で表される。線材Wは、白い丸印の中心で案内部gにより摺動可能に案内されるものとする。   FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. In FIG. 5, the fixed portion j of the second bone member 43 is represented by a black circle. The tip of the wire W is fixed to the center of the black circle. Moreover, the guide part g provided in the 1st bone member 42 is represented by a white circle mark. The wire W is slidably guided by the guide portion g at the center of the white circle.

図5(a),(b)に示すように、線材Wの後端が後方に向かって力Fで牽引されると、第2の骨部材43の固定部jには案内部gへ向かう力Fが作用する。この場合、図5(a)に示すように、第2の骨部材43には、ピンp2の軸心を支点c2として、手掌部10の内側に向かうように支点c2周りの第2の回転モーメントM2が作用する。支点c2は本発明の第2の支点に相当する。   As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), when the rear end of the wire W is pulled backward by a force F, the force directed to the guide portion g is applied to the fixed portion j of the second bone member 43. F works. In this case, as shown in FIG. 5A, in the second bone member 43, the second rotational moment around the fulcrum c2 is directed toward the inside of the palm 10 with the axis of the pin p2 as the fulcrum c2. M2 works. The fulcrum c2 corresponds to the second fulcrum of the present invention.

固定部jと案内部gとを結ぶ線材Wからピンp2までの距離(最短距離)をL2とすると、第2の骨部材43に作用する第2の回転モーメントM2の大きさは、F×L2で表すことができる。   Assuming that the distance (shortest distance) from the wire W connecting the fixed portion j to the guide portion g to the pin p2 is L2, the magnitude of the second rotation moment M2 acting on the second bone member 43 is F × L2 Can be represented by

上記のように、第2の骨部材43の固定部jに案内部gへ向かう力Fが作用すると、案内部gには、固定部jに向かって線材Wに沿う力Fが作用するとともに、手掌部10に向かって線材Wに沿う力Fが作用する。この場合、案内部gに作用する2つの力Fの合力Nにより、図5(b)に示すように、第1の骨部材42には、ピンp1の軸心を支点c1として、手掌部10の内側に向かうように支点c1周りの第1の回転モーメントM1が作用する。支点c1は本発明の第1の支点に相当する。   As described above, when the force F directed to the guide portion g acts on the fixing portion j of the second bone member 43, the force F along the wire W acts on the guide portion g toward the fixing portion j, A force F acting on the wire W acts on the palm portion 10. In this case, due to the resultant force N of the two forces F acting on the guide portion g, as shown in FIG. 5B, the first bone member 42 has the axial center of the pin p1 as the fulcrum c1, the palm portion 10 The first rotation moment M1 around the fulcrum c1 acts to move inward of The fulcrum c1 corresponds to the first fulcrum of the present invention.

合力Nに直交する面に投影される案内部gと支点c1との間の距離をL1とすると、第1の骨部材42に作用する第1の回転モーメントM1の大きさは、N×L1で表すことができる。   Assuming that the distance between the guide portion g and the fulcrum c1 projected on the plane orthogonal to the resultant force N is L1, the magnitude of the first rotation moment M1 acting on the first bone member 42 is N × L1. Can be represented.

本実施の形態においては、第1の回転モーメントM1が第2の回転モーメントM2よりも大きくなるように(N×L1>F×L2となるように)、第2の骨部材43における固定部jの位置および第1の骨部材42における案内部gの位置が定められる。   In the present embodiment, the fixing portion j of the second bone member 43 is set such that the first rotation moment M1 is larger than the second rotation moment M2 (N × L1> F × L2). The position of the guide g in the first bone member 42 is determined.

図6は、第3義指40の動作を説明するための断面図である。図6(a),(b),(c)の断面図は図3のA−A線断面図に相当する。図6(a)に示すように、第3義指40が手掌部10の前方に向かって延びる状態で、線材Wの後端が力Fで牽引される。この場合、上記のように、第1の回転モーメントM1が第2の回転モーメントM2よりも大きいことにより、第1の骨部材42が第2の骨部材43よりも先に支点c1で手掌部10の内側に向かって屈曲する。   FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the operation of the third finger 40. The cross-sectional views of FIGS. 6A, 6B, and 6C correspond to the cross-sectional view taken along line A-A of FIG. As shown in FIG. 6A, the rear end of the wire W is pulled by a force F in a state in which the third finger 40 extends toward the front of the palm 10. In this case, as described above, since the first rotational moment M1 is larger than the second rotational moment M2, the first bone member 42 has the palm portion 10 at the fulcrum c1 earlier than the second bone member 43. Bend towards the inside of the

図6(b)に示すように、第1の骨部材42は、手掌部10の内側に向かって予め定められた角度分屈曲する。予め定められた角度は、例えば0°よりも大きく180°以下であり、0°よりも大きく90°以下であってもよい。   As shown in FIG. 6 (b), the first bone member 42 bends toward the inside of the palm 10 by a predetermined angle. The predetermined angle may be, for example, more than 0 ° and not more than 180 °, and may be more than 0 ° and not more than 90 °.

それと同時に、第2の骨部材43が支点c2で手掌部10の内側に向かって屈曲し、図6(c)に示すようになる。   At the same time, the second bone member 43 is bent toward the inside of the palm 10 at the fulcrum c2, as shown in FIG. 6 (c).

本実施の形態に係る電動義手1においては、第1の筋電信号が検出されると、図3の牽引装置200のモータ220が一方向に回転するようにモータ220への通電が開始され、モータ220が作動する。この場合、スプール222が一方向に回転することにより線材W1が牽引され、線材連結部材130が牽引装置200に向かって移動する。牽引装置200により牽引される線材W1の牽引長は、例えば検出された第1の筋電信号のレベルに応じて制御装置400により調整される。   In the electric prosthetic hand 1 according to the present embodiment, when the first myoelectric signal is detected, energization of the motor 220 is started so that the motor 220 of the traction device 200 of FIG. 3 rotates in one direction. The motor 220 operates. In this case, when the spool 222 rotates in one direction, the wire W1 is pulled, and the wire connecting member 130 moves toward the pulling device 200. The pulling length of the wire W1 pulled by the pulling device 200 is adjusted by the control device 400 according to, for example, the level of the detected first myoelectric signal.

また、線材連結部材130の移動とともに、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60の線材Wもそれぞれ牽引される。それにより、図6(a),(b),(c)に示される第3義指40と同様に、第2義指30、第4義指50および第5義指60が手掌部10の内側に向かうように屈曲する。   Further, along with the movement of the wire connecting member 130, the wire W of the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60 is also pulled. Thus, the second finger 30, the fourth finger 50 and the fifth finger 60 of the palm 10 are similar to the third finger 40 shown in FIGS. 6 (a), (b) and (c). Bend inwards.

通常、健常手により対象物が把持される場合、各指の複数の関節は手掌に近い順に屈曲する。上記の構成によれば、手掌部10に近い支点c1で第1の骨部材32,42,52,62が屈曲した後に、手掌部10から遠い支点c2で第2の骨部材33,43,53,63が屈曲する。そのため、健常手に近い自然な把持動作が可能となる。それにより、使用者は健常手に近い感覚で容易に対象物を把持することができる。   Usually, when the subject is gripped by a healthy hand, a plurality of joints of each finger bend in order of proximity to the palm. According to the above configuration, after the first bone members 32, 42, 52, 62 are bent at the fulcrum c1 near the palm 10, the second bone members 33, 43, 53 at the fulcrum c2 far from the palm 10 , 63 bends. Therefore, natural gripping operation close to the normal hand becomes possible. As a result, the user can easily grasp the object with a sense close to that of the normal hand.

その後、第2の筋電信号が検出されると、図3の牽引装置200のモータ220が逆方向に回転するようにモータ220への通電が開始され、モータ220が作動する。この場合、スプール222が逆方向に回転することにより線材W1に作用する牽引が弱まり、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60が伸展可能となる。   Thereafter, when the second myoelectric signal is detected, energization of the motor 220 is started so that the motor 220 of the traction device 200 of FIG. 3 rotates in the reverse direction, and the motor 220 operates. In this case, when the spool 222 rotates in the reverse direction, the traction acting on the wire W1 is weakened, and the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60 can be extended. .

カバー部材500は弾性力を有する材料からなるので、カバー部材500は復元力を有する。そのため、複数の線材Wの牽引が弱まるまたは解除されると、カバー部材500の復元力が第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60の線材Wに作用し、図3に示されるように、線材連結部材130が牽引装置200から離れた位置まで移動する。それにより、義手本体部100が、第1の筋電信号が検出される前の状態に戻る。このようにして、使用者は、対象物から電動義手1を離すことができる。   Since the cover member 500 is made of an elastic material, the cover member 500 has a restoring force. Therefore, when the pulling of the plurality of wires W is weakened or released, the restoring force of the cover member 500 is applied to the wires W of the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50 and the fifth finger 60. In operation, as shown in FIG. 3, the wire connecting member 130 moves to a position away from the pulling device 200. Thereby, the prosthetic hand main body 100 returns to the state before the first myoelectric signal is detected. In this way, the user can release the motorized prosthesis 1 from the object.

カバー部材500は意匠的機能を有する。また、カバー部材500は、義手本体部100、牽引装置200および装着部材300を保護する保護機能を有する。上記の構成によれば、カバー部材500の復元力により義手本体部100の状態が復元される。したがって、意匠的機能および保護機能を有するカバー部材500が義手本体部100の復元機能をさらに有するので、義手本体部100に復元力を与えるための部材を別途設ける必要がない。それにより、電動義手1の部品点数が低減されるとともに構造が簡素化される。その結果、電動義手1の作製が容易になり、低コスト化が実現される。   The cover member 500 has a design function. In addition, the cover member 500 has a protective function of protecting the prosthetic hand main body 100, the traction device 200, and the mounting member 300. According to the above configuration, the state of the prosthetic hand main body 100 is restored by the restoring force of the cover member 500. Therefore, since the cover member 500 having the design function and the protection function further has the restoration function of the prosthetic hand main body 100, it is not necessary to separately provide a member for giving the prosthetic hand main body 100 a restoring force. As a result, the number of parts of the electric prosthetic hand 1 is reduced and the structure is simplified. As a result, the production of the electric prosthetic hand 1 becomes easy, and cost reduction is realized.

(3)第2義指、第3義指、第4義指および第5義指の他の構成例
図7は、第3義指40の他の構成例およびその動作を説明するための一部拡大断面図である。図7(a),(b),(c)の断面図は、図6(a),(b),(c)の断面図にそれぞれ相当する。
(3) Another Configuration Example of Second, Third, Fourth, and Fifth Prosthetic Fingers FIG. 7 shows another configuration example of the third prosthetic finger 40 and one operation for explaining its operation. FIG. The cross-sectional views of FIGS. 7 (a), (b) and (c) respectively correspond to the cross-sectional views of FIGS. 6 (a), (b) and (c).

図7(a)に示すように、本例の第3義指40においては、支持部材41、第1の骨部材42および第2の骨部材43が単一の弾性部材EMにより一体的に形成される。支持部材41と第1の骨部材42との間には、支持部材41に対して第1の骨部材42が支点c1で一方向に屈曲するようにV字形の切り欠きnが形成されている。第1の骨部材42と第2の骨部材43との間には、第1の骨部材42に対して第2の骨部材43が支点c2で一方向に屈曲するようにV字形の切り欠きnが形成されている。単一の弾性部材EMは弾性樹脂により形成される。   As shown in FIG. 7A, in the third prosthetic finger 40 of this example, the support member 41, the first bone member 42, and the second bone member 43 are integrally formed of a single elastic member EM. Be done. Between the support member 41 and the first bone member 42, a V-shaped notch n is formed so that the first bone member 42 is bent in one direction at the fulcrum c1 with respect to the support member 41. . A V-shaped notch between the first bone member 42 and the second bone member 43 so that the second bone member 43 bends in one direction at the fulcrum c2 with respect to the first bone member 42 n is formed. The single elastic member EM is formed of an elastic resin.

第2の骨部材43に固定部jが設けられ、第1の骨部材42に案内部gが設けられている。線材Wが手掌部10側から力Fで牽引される場合には、最初に、図7(b)に示すように、第1の骨部材42が支点c1で手掌部10の内側に向かって屈曲する。続いて、図7(c)に示すように、第2の骨部材43が支点c2で手掌部10の内側に向かって屈曲する。その後、線材Wの牽引が弱まるまたは解除される場合に、弾性部材EMの弾性力により第3義指40が線材Wの牽引前の状態に自律的に復元する。   The fixing portion j is provided on the second bone member 43, and the guide portion g is provided on the first bone member 42. When the wire W is pulled by the force F from the palm 10 side, first, as shown in FIG. 7B, the first bone member 42 is bent toward the inside of the palm 10 at the fulcrum c1. Do. Subsequently, as shown in FIG. 7C, the second bone member 43 is bent toward the inside of the palm 10 at the fulcrum c2. Thereafter, when the pulling of the wire W is weakened or released, the third finger 40 autonomously restores to the state before the pulling of the wire W by the elastic force of the elastic member EM.

この場合、図7の第3義指40の構成が第2義指30、第4義指50および第5義指60に適用されることにより、線材Wの牽引後、義手本体部100が弾性部材EMの弾性力により線材Wの牽引前の状態に自律的に復元する。   In this case, the configuration of the third finger 40 of FIG. 7 is applied to the second finger 30, the fourth finger 50, and the fifth finger 60, so that after the wire W is pulled, the prosthetic hand main part 100 is elastic. The elastic force of the member EM autonomously restores the wire W to a pre-traction state.

したがって、カバー部材500が復元力を有さない場合でも、支持部材41、第1の骨部材42および第2の骨部材43に、復元力を与えるための部材を別途設ける必要がない。それにより、電動義手1の部品点数が低減されるとともに構造が簡素化される。その結果、電動義手1の作製が容易になり、低コスト化が実現される。   Therefore, even when the cover member 500 does not have a restoring force, it is not necessary to separately provide a member for giving a restoring force to the support member 41, the first bone member 42 and the second bone member 43. As a result, the number of parts of the electric prosthetic hand 1 is reduced and the structure is simplified. As a result, the production of the electric prosthetic hand 1 becomes easy, and cost reduction is realized.

(4)第2義指、第3義指、第4義指および第5義指のさらに他の構成例
図8は、第3義指40のさらに他の構成例およびその動作を説明するための一部拡大断面図である。図8(a),(b),(c)の断面図は、図6(a),(b),(c)の断面図にそれぞれ相当する。以下、図8の第3義指40が図7の第3義指40と異なる点を説明する。
(4) Another Example of Configuration of Second, Third, Fourth, and Fifth Prosthetic Fingers FIG. 8 is a view for explaining still another example of configuration of the third prosthetic finger 40 and its operation. FIG. The cross-sectional views of FIGS. 8A, 8B, and 8C correspond to the cross-sectional views of FIGS. 6A, 6B, and 6C, respectively. Hereinafter, a point of difference between the third prosthetic finger 40 of FIG. 8 and the third prosthetic finger 40 of FIG. 7 will be described.

図8(a)に示すように、本例の第3義指40は、合成樹脂または金属からなる帯状弾性板150Mおよび3つの支持片44,45,46を含む。帯状弾性板150Mは、復元力を有する板ばねであり、本発明の弾性部材に相当する。帯状弾性板150Mの一面上に一定の間隔を隔てて並ぶように3つの支持片44,45,46が取り付けられる。支持片44,45,46は合成樹脂等により形成される。   As shown in FIG. 8A, the third prosthetic finger 40 of this example includes a band-shaped elastic plate 150M made of a synthetic resin or metal and three support pieces 44, 45, and 46. The belt-like elastic plate 150M is a leaf spring having a restoring force, and corresponds to the elastic member of the present invention. Three support pieces 44, 45, and 46 are attached so as to line up on one surface of the belt-like elastic plate 150M at a constant interval. The support pieces 44, 45 and 46 are formed of synthetic resin or the like.

支持片44と帯状弾性板150Mの一部分とにより支持部材41が構成される。支持片45と帯状弾性板150Mの中央部分とにより第1の骨部材42が構成される。支持片46と帯状弾性板150Mの他の部分とにより第2の骨部材43が構成される。   The support member 41 is constituted by the support piece 44 and a part of the belt-like elastic plate 150M. The first bone member 42 is constituted by the support piece 45 and the central portion of the belt-like elastic plate 150M. The second bone member 43 is configured by the support piece 46 and the other portion of the belt-like elastic plate 150M.

線材Wが手掌部10側から力Fで牽引される場合には、最初に、図8(b)に示すように、第1の骨部材42が支点c1で手掌部10の内側に向かって屈曲する。続いて、図8(c)に示すように、第2の骨部材43が支点c2で手掌部10の内側に向かって屈曲する。その後、線材Wの牽引が弱まるまたは解除される場合に、帯状弾性板150Mの復元力により第3義指40が線材Wの牽引前の状態に自律的に復元する。   When the wire W is pulled by force F from the palm 10 side, first, as shown in FIG. 8B, the first bone member 42 is bent toward the inside of the palm 10 at the fulcrum c1. Do. Subsequently, as shown in FIG. 8C, the second bone member 43 is bent toward the inside of the palm 10 at the fulcrum c2. After that, when the pulling of the wire W is weakened or released, the third finger 40 autonomously restores to the state before the pulling of the wire W by the restoring force of the elastic band 150M.

この場合、図7の第3義指40の構成が第2義指30、第4義指50および第5義指60に適用されることにより、線材Wの牽引後、義手本体部100が帯状弾性板150Mの復元力により線材Wの牽引前の状態に自律的に復元する。   In this case, by applying the configuration of the third finger 40 of FIG. 7 to the second finger 30, the fourth finger 50, and the fifth finger 60, after pulling the wire W, the prosthetic hand main portion 100 has a belt shape. The state before the pulling of the wire W is autonomously restored by the restoring force of the elastic plate 150M.

したがって、カバー部材500が復元力を有さない場合でも、支持部材41、第1の骨部材42および第2の骨部材43に、復元力を与えるための部材を別途設ける必要がない。それにより、電動義手1の部品点数が低減されるとともに構造が簡素化される。その結果、電動義手1の作製が容易になり、低コスト化が実現される。   Therefore, even when the cover member 500 does not have a restoring force, it is not necessary to separately provide a member for giving a restoring force to the support member 41, the first bone member 42 and the second bone member 43. As a result, the number of parts of the electric prosthetic hand 1 is reduced and the structure is simplified. As a result, the production of the electric prosthetic hand 1 becomes easy, and cost reduction is realized.

(5)手掌部の構成
図9は、図3の手掌部10を前方から見た図である。図9では、図3の手掌部10のうち第1の手掌板110および第2の手掌板120が示されるとともに、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60の支持部材31,41,51,61が示される。
(5) Configuration of palm part FIG. 9 is a view of the palm part 10 of FIG. 3 as viewed from the front. In FIG. 9, the first palm plate 110 and the second palm plate 120 of the palm portion 10 of FIG. 3 are shown, and the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50 and the fifth finger 50 are shown. The support members 31, 41, 51, 61 of the artificial finger 60 are shown.

図9に示すように、第1の手掌板110は、平面板110aおよび平面板110bから構成される。平面板110aおよび平面板110bは、それぞれ第1の手掌板110の前端部f1から後端部b1(図3参照)まで一方向に延びるように形成されている。上記一方向とは、図3の第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60が延びる方向とは反対の方向である。平面板110bは、平面板110aに対して上記一方向に沿って予め定められた屈曲角αで屈曲するように接続される。   As shown in FIG. 9, the first palm plate 110 is composed of a flat plate 110a and a flat plate 110b. The flat plate 110a and the flat plate 110b are each formed to extend in one direction from the front end f1 of the first palm plate 110 to the rear end b1 (see FIG. 3). The one direction is the direction opposite to the direction in which the second, third, fourth and fifth finger 30, 30, 40, and 60 in FIG. 3 extend. The flat plate 110 b is connected to the flat plate 110 a so as to bend at a predetermined bending angle α along the one direction.

第2の手掌板120は、平面板120aおよび平面板120bから構成される。平面板120aおよび平面板120bは、それぞれ第2の手掌板120の前端部f2から後端部b2(図3参照)まで上記一方向に延びるように形成されている。平面板120bは、平面板120aに対して上記一方向に沿って予め定められた屈曲角αで屈曲するように接続される。屈曲角αは、例えば10°以上30°以下である。   The second palm plate 120 includes a flat plate 120 a and a flat plate 120 b. The flat plate 120 a and the flat plate 120 b are each formed to extend in the above-mentioned one direction from the front end f 2 to the rear end b 2 (see FIG. 3) of the second palm plate 120. The flat plate 120 b is connected to the flat plate 120 a so as to bend at a predetermined bending angle α along the one direction. The bending angle α is, for example, 10 ° or more and 30 ° or less.

図10は図3の義手本体部100による対象物の把持状態を示す外観斜視図であり、図11は図10の義手本体部100を一端部から見た図である。なお、図10および図11では対象物の図示を省略する。   10 is an external perspective view showing a gripping state of an object by the prosthetic hand main body 100 of FIG. 3, and FIG. 11 is a view of the prosthetic hand main body 100 of FIG. 10 as viewed from one end. In FIG. 10 and FIG. 11, the illustration of the object is omitted.

図10および図11に示すように、第1義指20が手掌部10の内側へ屈曲される。また、牽引装置200による線材Wの牽引により第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60が屈曲される。この場合、第2義指30および第3義指40の先端が第1義指20の先端に近づく。また、平面板110bおよび平面板120bが、平面板110aおよび平面板120aに対して屈曲しているので、第4義指50および第5義指60の先端が第1義指20の先端に近づく。   As shown in FIGS. 10 and 11, the first finger 20 is bent to the inside of the palm 10. Further, when the wire rod W is pulled by the pulling device 200, the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60 are bent. In this case, the tips of the second finger 30 and the third finger 40 approach the tip of the first finger 20. Further, since the flat plate 110 b and the flat plate 120 b are bent with respect to the flat plate 110 a and the flat plate 120 a, the tips of the fourth and fifth artificial fingers 50 and 60 approach the tip of the first finger 20. .

それにより、第2義指30と第1義指20との間および第3義指40と第1義指20との間だけでなく、第4義指50と第1義指20との間および第5義指60と第1義指20との間に、それぞれ把持力を発生させることができる。したがって、第1義指20、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60により対象物を安定した姿勢で把持することが可能になる。   Thus, not only between the second and third prostheses 30 and 20 and between the third and first prostheses 40 but also between the fourth and first prostheses 50. A gripping force can be generated between each of the fifth and sixth artificial fingers 60 and 20, respectively. Therefore, the object can be gripped in a stable posture by the first finger 20, the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60.

平面板110bおよび平面板120bが、平面板110aおよび平面板120aに対して屈曲していることが好ましい理由について、図12を参照しながら説明する。   The reason why flat plate 110b and flat plate 120b are preferably bent relative to flat plate 110a and flat plate 120a will be described with reference to FIG.

図12は平坦な手掌部10を有する義手本体部による対象物の把持状態を示す外観斜視図であり、図13は図12の義手本体部を一端部から見た図である。なお、図12および図13では対象物の図示を省略する。   FIG. 12 is an external perspective view showing a gripping state of an object by a prosthesis main body having a flat palm 10, and FIG. 13 is a view of the prosthesis main body of FIG. 12 viewed from one end. In addition, illustration of a target object is abbreviate | omitted in FIG. 12 and FIG.

図12および図13に示す義手本体部100Xにおいては、手掌部10の第1の手掌板110Xおよび第2の手掌板120Xがそれぞれ1枚の平面板で構成される。それにより、手掌部10が屈曲も湾曲もしていない。   In the prosthesis main body portion 100X shown in FIGS. 12 and 13, the first palm plate 110X and the second palm plate 120X of the palm portion 10 are each formed of a single flat plate. Thereby, the palm 10 is neither bent nor bent.

この場合、第4義指50および第5義指60が屈曲しても第4義指50および第5義指60の先端が第1義指20の先端に近づかない。したがって、図10および図11に示したように、手掌部10が屈曲していることが望ましい。   In this case, the tips of the fourth finger 50 and the fifth finger 60 do not approach the tip of the first finger 20 even if the fourth finger 50 and the fifth finger 60 are bent. Therefore, as shown in FIGS. 10 and 11, it is desirable that the palm 10 be bent.

(6)手掌部10の他の構成例
図14〜図16は、手掌部10の他の構成例を示す図である。図14〜図16においては、図9の例と同様に、手掌部10のうち第1の手掌板110および第2の手掌板120が示されるとともに、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60の支持部材31,41,51,61が示される。
(6) Another Configuration Example of Palm 10 FIG. 14 to FIG. 16 are diagrams showing another configuration of the palm 10. In FIGS. 14 to 16, as in the example of FIG. 9, the first palm plate 110 and the second palm plate 120 of the palm portion 10 are shown, and the second finger 30 and the third finger 40 are shown. , And the support members 31, 41, 51, 61 of the fourth finger 50 and the fifth finger 60 are shown.

図14の例では、第1の平面板110aおよび第2の平面板110bを含む第1の手掌板110が単一の部材により形成されている。また、第3の平面板120aおよび第4の平面板120bを含む第2の手掌板120も単一の部材により形成されている。それにより、第1の平面板110aと第2の平面板110bとの接続工程が不要となる。また、第3の平面板120aと第4の平面板120bとの接続工程も不要となる。したがって、手掌部10の組み立て工程数を低減することが可能になるとともに、手掌部10の作製が容易になる。   In the example of FIG. 14, the first palm plate 110 including the first flat plate 110a and the second flat plate 110b is formed of a single member. Further, the second palm plate 120 including the third flat plate 120a and the fourth flat plate 120b is also formed of a single member. As a result, the step of connecting the first flat plate 110a and the second flat plate 110b is unnecessary. Moreover, the connection process of the 3rd plane board 120a and the 4th plane board 120b also becomes unnecessary. Therefore, it is possible to reduce the number of assembling steps of the palm 10 and to facilitate the production of the palm 10.

図15の例では、第1および第2の手掌板110,120の各々が、局部的に湾曲する単一の部材で形成されている。それにより、手掌部10の組み立て工程数を低減することが可能になるとともに、手掌部10の作製が容易になる。本例においても、第1の手掌板110および第2の手掌板120は、上記一方向に沿って湾曲している。それにより、牽引装置200による線材Wの牽引により第4義指50および第5義指60の先端が第1義指20の先端に向かって近づく。   In the example of FIG. 15, each of the first and second palm plates 110 and 120 is formed of a single member which is locally curved. Thus, the number of assembling steps of the palm 10 can be reduced, and the palm 10 can be easily manufactured. Also in this example, the first palm plate 110 and the second palm plate 120 are curved along the one direction. Thereby, the tips of the fourth finger 50 and the fifth finger 60 approach the tip of the first finger 20 by the pulling of the wire W by the pulling device 200.

図16の例では、第1および第2の手掌板110,120の各々が、一側部から他側部にかけて円弧状に湾曲する単一の部材で形成されている。この場合、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60が屈曲する方向をそれぞれ最適に設定することができる。   In the example of FIG. 16, each of the first and second palm plates 110 and 120 is formed of a single member curved in an arc shape from one side to the other side. In this case, the bending directions of the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60 can be set optimally.

それにより、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60の各々の先端をより正確に第1義指20の先端に近づけることが可能になる。   As a result, it is possible to more accurately bring the tip of each of the second, third, fourth and fifth finger fingers 30, 40, 50 and 60 closer to the tip of the first finger 20.

(7)義手本体部による身体支持機能および物体の押さえ機能
図17は、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60が手掌部10の外側へ向かうように屈曲された状態を示す義手本体部100の外観斜視図である。図18は、図17の義手本体部100の一方の側面図である。
(7) Body Support Function and Object Holding Function by Prosthesis Main Body FIG. 17 shows that the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60 face the palm 10 It is an external appearance perspective view of the prosthetic hand main part 100 which shows the state bent as mentioned above. FIG. 18 is a side view of one of the prosthetic hand main part 100 of FIG.

義手本体部100が第1の筋電信号が検出される前の状態で、すなわち図2に示される状態で、第2の筋電信号が検出されると、牽引装置200による線材Wの牽引が解除される。この場合、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60の線材Wには力が作用しない。   In the state before the first electromyographic signal is detected, that is, in the state shown in FIG. 2, when the second electromyographic signal is detected, traction of the wire W by the traction device 200 is performed. It is released. In this case, no force acts on the wire W of the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60.

図17および図18に示すように、義手本体部100は、線材Wの牽引が解除された状態で第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60の第1の骨部材32,42,52,62が手掌部10の甲側へ向かうように屈曲可能に構成されている。   As shown in FIGS. 17 and 18, the prosthetic hand main body 100 is configured such that the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60 are in a state where the pulling of the wire W is released. The first bone members 32, 42, 52, 62 are configured to be bendable toward the back side of the palm 10.

具体的には、第2の手掌板120の前端部f2は、第1の骨部材32,42,52,62にそれぞれ対応する支点c1よりも後方に位置する。第1の骨部材32,42,52,62が手掌部10の甲側に背屈する場合に、第1の骨部材32,42,52,62が一定の角度範囲で第2の手掌板120の前端部f2に接触しない。それにより、第1の骨部材32,42,52,62の手掌部10の甲側に背屈が許容される。   Specifically, the front end f2 of the second palm plate 120 is located rearward of the fulcrum c1 corresponding to the first bone members 32, 42, 52, 62, respectively. When the first bone members 32, 42, 52, 62 dorsially bend to the back side of the palm 10, the first bone members 32, 42, 52, 62 have a certain angular range of the second palm plate 120. It does not touch the front end f2. Thus, dorsiflexion is permitted on the back side of the palm 10 of the first bone members 32, 42, 52, 62.

この場合、使用者は、第1の骨部材32,42,52,62を手掌部10の甲側に背屈させた状態で、第1の骨部材32,42,52,62および第2の骨部材33,43,53,63の内側により面を押さえることができる。したがって、使用者は、机の上面等を押さえて身体を支えたり、机上の紙を押さえたりすることができる。   In this case, the user bends the first bone members 32, 42, 52, 62 back to the back side of the palm 10 to form the first bone members 32, 42, 52, 62 and the second bone member. The inner side of the bone members 33, 43, 53, 63 can hold the surface. Therefore, the user can hold the upper surface of the desk or the like to support the body or hold the paper on the desk.

(8)効果
上記の電動義手1においては、第1の筋電信号が検出されることにより牽引装置200により第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60の線材Wが牽引される。それにより、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60の各々においては、支点c1周りの第1の回転モーメントM1が第1の骨部材32,42,52,62に作用する。また、支点c2周りの第2の回転モーメントM2が第2の骨部材33,43,53,63に作用する。
(8) Effects In the electric prosthetic hand 1 described above, when the first myoelectric signal is detected, the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger are detected by the traction device 200. 60 wires W are pulled. Thereby, in each of the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60, the first rotational moment M1 around the fulcrum c1 is the first bone members 32, 42. , 52, 62. Further, the second rotation moment M2 around the fulcrum c2 acts on the second bone members 33, 43, 53, 63.

第1の回転モーメントM1は第2の回転モーメントM2よりも大きく、第1の回転モーメントM1および第2の回転モーメントM2は手掌部10の内側に向かって作用する。それにより、第1の骨部材32,42,52,62が支点c1で手掌部10の内側に向かって屈曲した後、第2の骨部材33,43,53,63が支点c2で手掌部10の内側に向かって屈曲する。   The first rotation moment M1 is larger than the second rotation moment M2, and the first rotation moment M1 and the second rotation moment M2 act toward the inside of the palm portion 10. Thus, after the first bone members 32, 42, 52, 62 are bent toward the inside of the palm 10 at the fulcrum c1, the second bone members 33, 43, 53, 63 are palm crest 10 at the fulcrum c2. Bend towards the inside of the

通常、健常手により対象物が把持される場合、各指の複数の関節は手掌に近い順に屈曲する。上記の構成によれば、手掌部10に近い支点c1で第1の骨部材32,42,52,62が屈曲した後に、手掌部10から遠い支点c2で第2の骨部材33,43,53,63が屈曲する。そのため、健常手に近い自然な把持動作が可能となる。それにより、使用者は健常手に近い感覚で容易に対象物を把持することができる。   Usually, when the subject is gripped by a healthy hand, a plurality of joints of each finger bend in order of proximity to the palm. According to the above configuration, after the first bone members 32, 42, 52, 62 are bent at the fulcrum c1 near the palm 10, the second bone members 33, 43, 53 at the fulcrum c2 far from the palm 10 , 63 bends. Therefore, natural gripping operation close to the normal hand becomes possible. As a result, the user can easily grasp the object with a sense close to that of the normal hand.

(9)他の実施の形態
(9−a)上記の実施の形態では、第1義指20は、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60とは異なる構成を有する。第1義指20は、上記の例に限らず、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60と基本的に同じ構成を有してもよい。この場合、第1義指20の先端と、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60の先端とを互いに近づけることができる。したがって、健常手により近い自然な把持動作が実現される。また、対象物を迅速に把持することが可能になる。
(9) Other Embodiments (9-a) In the above embodiment, the first finger 20 is the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50 and the fifth finger 60. Have a different configuration. The first finger 20 is not limited to the above example, and may have basically the same configuration as the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60. In this case, the tip of the first finger 20 can be brought close to the tips of the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60. Therefore, a natural gripping operation closer to a healthy hand is realized. Moreover, it becomes possible to grasp an object quickly.

(9−b)上記の実施の形態では、第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60の各々は、2つの支点c1,c2で屈曲可能に構成されるが、本発明はこれに限定されない。第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60の各々が、3つ以上の支点で屈曲可能に構成されてもよい。   (9-b) In the above embodiment, each of the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50 and the fifth finger 60 is configured to be bendable at two fulcrums c1 and c2. However, the present invention is not limited thereto. Each of the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60 may be configured to be bendable at three or more supporting points.

例えば第2義指30、第3義指40、第4義指50および第5義指60の各々が3つの支点で屈曲可能に構成される場合には、各義指は、対象物を把持する際に手掌部10に近い支点から順に屈曲するように構成される。それにより、健常手により近い自然な把持動作が実現される。   For example, in the case where each of the second finger 30, the third finger 40, the fourth finger 50, and the fifth finger 60 is configured to be bendable at three supporting points, each finger holds the object. When doing, it is comprised so that it may bend sequentially from the fulcrum near the palm part 10. Thereby, a natural grasping motion closer to a healthy hand is realized.

本発明は、対象物を把持可能に構成された可動義手またはロボットのハンド等に有効に利用することができる。
(10)参考形態
(1)本参考形態に係る可動義手は、手掌部と、手掌部に対して第1の支点で屈曲可能な第1の骨部材と、第1の骨部材に対して第2の支点で屈曲可能な第2の骨部材と、手掌部から第1の骨部材および第2の骨部材に沿って設けられる線材と、線材を手掌部側から牽引する牽引手段とを備え、第1の骨部材には、第1の支点とは異なる位置で線材を摺動可能に案内する案内部が設けられ、第2の骨部材には、第2の支点とは異なる位置で線材の先端を固定する固定部が設けられ、牽引手段が線材を牽引することにより、第1の支点周りの第1の回転モーメントが第1の骨部材に一方向に作用するとともに、第2の支点周りの第2の回転モーメントが第2の骨部材に一方向に作用し、案内部および固定部は、第1の回転モーメントが第2の回転モーメントよりも大きくなるように配置され、牽引手段は、第1の骨部材が第1の回転モーメントにより第1の支点で一方向に屈曲し、その後第2の骨部材が第2の回転モーメントにより第2の支点で一方向に屈曲するように、線材を牽引するものである。
その可動義手においては、牽引手段により線材が手掌部側から牽引される。それにより、第1の支点周りの第1の回転モーメントが第1の骨部材に作用する。また、第2の骨部材の固定部が第1の骨部材の案内部に向かって牽引されることにより第2の支点周りの第2の回転モーメントが第2の骨部材に作用する。
第1の回転モーメントは第2の回転モーメントよりも大きく、第1の回転モーメントおよび第2の回転モーメントは一方向に作用する。それにより、第1の骨部材が第1の支点で一方向に屈曲し、その後第2の骨部材が第2の支点で一方向に屈曲する。
通常、健常手により対象物が把持される場合、各指の複数の関節は手掌に近い順に屈曲する。上記の構成によれば、手掌部に近い第1の骨部材の屈曲が開始された後で第2の骨部材の屈曲が開始される。そのため、健常手に近い自然な把持動作が可能となる。それにより、使用者は健常手に近い感覚で容易に対象物を把持することができる。
(2)手掌部の一側部に第1義指が設けられ、手掌部の一端部に第2義指、第3義指、第4義指および第5義指が順に並ぶように設けられ、第1義指は、当該第1義指の先端が手掌部の内側で第2義指または第3義指に対向可能に設けられ、第2義指、第3義指、第4義指および第5義指の各々は、第1の骨部材、第2の骨部材および線材により構成され、牽引手段による線材の牽引により第1および第2の支点で屈曲し、第2義指、第3義指、第4義指および第5義指の屈曲により第4義指および第5義指の先端が第1義指の先端に向って近づくように手掌部が屈曲または湾曲してもよい。
上記の構成によれば、第1義指を第2義指または第3義指に対向させた状態で第4義指および第5義指を屈曲させることにより、第4義指および第5義指の先端を第1義指の先端に向って近づけることができる。それにより、第2義指と第1義指との間および第3義指と第1義指との間だけでなく、第4義指と第1義指との間および第5義指と第1義指との間に、それぞれ把持力を発生させることができる。したがって、第1義指、第2義指、第3義指、第4義指および第5義指により対象物を安定した姿勢で把持することができる。
(3)第1の骨部材は、牽引手段による牽引が解除された状態で、手掌部の甲側へ向かうように第1の支点で一方向とは逆の方向に屈曲(背屈)可能に構成されてもよい。
この場合、使用者は、第1の骨部材を手掌部の甲側へ屈曲させた状態で、第1の骨部材および第2の骨部材の内側で面を押さえて身体を支えたり、机上の紙等を押さえることができる。
(4)手掌部、第1の骨部材および第2の骨部材がゴムまたは弾性樹脂からなるカバー部材で覆われ、牽引手段による線材の牽引が解除されたときに、カバー部材の復元力により第1の骨部材および第2の骨部材が牽引前の状態に復元してもよい。
カバー部材は意匠的機能を有する。また、カバー部材は、第1の骨部材および第2の骨部材を保護する保護機能を有する。上記の構成によれば、カバー部材の復元力により第1の骨部材および第2の骨部材の状態が復元される。したがって、意匠的機能および保護機能を有するカバー部材が第1の骨部材および第2の骨部材の復元機能をさらに有するので、第1の骨部材および第2の骨部材に復元力を与えるための部材を別途設ける必要がない。それにより、部品点数が低減されるとともに構造が簡素化される。その結果、可動義手の作製が容易になり、低コスト化が実現される。
(5)第1の骨部材および第2の骨部材は、弾性部材により一体的に形成され、弾性部材は、第1の支点および第2の支点で屈曲可能に構成されてもよい。
この場合、牽引手段が線材を牽引することにより弾性部材が第1の支点および第2の支点で順に屈曲する。その後、牽引手段による線材の牽引が解除されたときに、弾性部材が牽引前の状態に自律的に復元する。
したがって、第1の骨部材および第2の骨部材に復元力を与えるための部材を別途設ける必要がないので、部品点数が低減されるとともに構造が簡素化される。その結果、可動義手の作製が容易になり、低コスト化が実現される。
The present invention can be effectively used for a movable prosthetic hand or a robot hand configured to be able to grip an object.
(10) Reference form
(1) The movable prosthetic hand according to the present embodiment includes the palm portion, the first bone member bendable at the first support point with respect to the palm portion, and the second support member bent at the second support point. A first bone member comprising a possible second bone member, a wire provided from the palm along the first bone member and the second bone, and a pulling means for pulling the wire from the palm side; Is provided with a guide for slidably guiding the wire at a position different from the first fulcrum, and the second bone member is fixed to fix the tip of the wire at a position different from the second fulcrum And the pulling means pulls the wire so that the first rotational moment about the first support acts on the first bone member in one direction, and the second rotation around the second support The moment acts on the second bone member in one direction, and the guide portion and the fixing portion have the first rotation moment at the second time. The traction means is arranged such that the first bone member is bent in one direction at the first fulcrum by the first rotational moment, and then the second bone member is caused by the second rotational moment. The wire is pulled so as to bend in one direction at the second fulcrum.
In the movable prosthetic hand, the wire is pulled from the palm side by the pulling means. Thereby, the first rotation moment around the first supporting point acts on the first bone member. Further, the fixed portion of the second bone member is pulled toward the guide portion of the first bone member, whereby the second rotational moment around the second supporting point acts on the second bone member.
The first rotation moment is larger than the second rotation moment, and the first rotation moment and the second rotation moment act in one direction. Thereby, the first bone member is bent in one direction at the first fulcrum, and then the second bone member is bent in one direction at the second fulcrum.
Usually, when the subject is gripped by a healthy hand, a plurality of joints of each finger bend in order of proximity to the palm. According to the above configuration, the bending of the second bone member is started after the bending of the first bone member near the palm portion is started. Therefore, natural gripping operation close to the normal hand becomes possible. As a result, the user can easily grasp the object with a sense close to that of the normal hand.
(2) The first finger is provided on one side of the palm, and the second finger, the third finger, the fourth finger, and the fifth finger are provided in this order at one end of the palm. The first finger is provided such that the tip of the first finger is opposed to the second finger or the third finger inside the palm, and the second finger, the third finger, the fourth finger Each of the fifth and fifth artificial fingers is composed of the first bone member, the second bone member, and the wire, and is bent at the first and second supporting points by the pulling of the wire by the pulling means, and the second finger, the second finger The palm portion may be bent or curved so that the tips of the fourth and fifth prosthetic fingers approach the tip of the first finger due to the flexion of the third, fourth and fifth prosthetic fingers .
According to the above configuration, by bending the fourth and fifth artificial fingers in a state in which the first artificial finger is opposed to the second and third artificial fingers, the fourth and fifth artificial fingers can be obtained. The tip of the finger can be brought closer to the tip of the first artificial finger. Thus, not only between the second and first prostheses and between the third and first prostheses but also between the fourth and first prostheses and the fifth A gripping force can be generated between itself and the first artificial finger. Therefore, the object can be gripped in a stable posture by the first, second, third, fourth and fifth artificial fingers.
(3) The first bone member is capable of bending (dorsiflexion) in a direction opposite to one direction at the first fulcrum so as to be directed to the back side of the palm while the pulling by the pulling means is released. It may be configured.
In this case, the user holds the body by holding the inner side of the first bone member and the second bone member while bending the first bone member to the back side of the palm portion, or holds the desk Can hold paper etc.
(4) When the palm portion, the first bone member and the second bone member are covered with the cover member made of rubber or elastic resin, and the pulling of the wire by the pulling means is released, the restoring force of the cover member One bone member and the second bone member may be restored to the pre-traction state.
The cover member has a design function. Also, the cover member has a protective function to protect the first bone member and the second bone member. According to the above configuration, the state of the first bone member and the second bone member is restored by the restoring force of the cover member. Therefore, since the cover member having the design function and the protection function further has the restoration function of the first bone member and the second bone member, it is possible to provide the first bone member and the second bone member with a restoring force. There is no need to provide a separate member. As a result, the number of parts is reduced and the structure is simplified. As a result, production of the movable artificial hand is facilitated, and cost reduction is realized.
(5) The first bone member and the second bone member may be integrally formed of an elastic member, and the elastic member may be configured to be bendable at the first fulcrum and the second fulcrum.
In this case, when the pulling means pulls the wire, the elastic member is bent sequentially at the first fulcrum and the second fulcrum. After that, when the pulling of the wire by the pulling means is released, the elastic member autonomously restores to the state before pulling.
Therefore, since it is not necessary to separately provide a member for applying a restoring force to the first bone member and the second bone member, the number of parts is reduced and the structure is simplified. As a result, production of the movable artificial hand is facilitated, and cost reduction is realized.

1 電動義手
10 手掌部
20 第1義指
21,31,41,51,61 支持部材
22 骨部材
30 第2義指
32,42,52,62 第1の骨部材
33,43,53,63 第2の骨部材
40 第3義指
44,45,46 支持片
50 第4義指
60 第5義指
100,100X 義手本体部
110,110X 第1の手掌板
110a,110b,120a,120b 平面板
120,120X 第2の手掌板
130 線材連結部材
140 支持軸
150M 帯状弾性板
200 牽引装置
210 モータケーシング
220 モータ
221 回転軸
222 スプール
300 装着部材
400 制御装置
500 カバー部材
b1,b2 後端部
BT 電源装置
c1,c2 支点
EM 弾性部材
F 力
f1,f2 前端部
g 案内部
h 長孔
hb 人体
j 固定部
k1,k2,k3 貫通孔
n 切り欠き
M1 第1の回転モーメント
M2 第2の回転モーメント
N 合力
p1,p2 ピン
Q 連結部材
S1,S2 筋電センサ
W,W1 線材
W23,W45 共通線材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric prosthetic hand 10 palm part 20 1st finger, 21, 31, 41, 51, 61 Support member 22 Bone member 30 2nd finger 32, 42, 52, 62 1st bone member 33, 43, 53, 63 2 bone members 40 third finger 44, 45, 46 support piece 50 fourth finger 60 fifth finger 100, 100X prosthesis main body 110, 110X first palm plate 110a, 110b, 120a, 120b flat plate 120 , 120X second palm plate 130 wire connecting member 140 support shaft 150 M belt-like elastic plate 200 pulling device 210 motor casing 220 motor 221 rotation shaft 222 spool 300 mounting member 400 control device 500 cover member b1, b2 rear end portion BT power supply device c1 , C2 fulcrum EM elastic member F force f1, f2 front end g guide part h elongated hole hb human body j fixed part k1 k2, k3 holes n notches M1 first rotational moment M2 second rotational moment N force p1, p2 pin Q connecting member S1, S2 muscle photoelectric sensor W, W1 wire rod W23, W45 common wire

Claims (5)

手掌部と、
前記手掌部に対して第1の支点で屈曲可能な第1の骨部材と、
前記第1の骨部材に対して第2の支点で屈曲可能な第2の骨部材と、
前記手掌部から前記第1の骨部材および前記第2の骨部材に沿って設けられる線材と、
前記線材を前記手掌部側から牽引する牽引手段と
前記手掌部、前記第1の骨部材および前記第2の骨部材を覆い弾力性を有するカバー部材とを備え、
前記第1の骨部材には、前記第1の支点とは異なる位置で前記線材を摺動可能に案内する案内部が設けられ、
前記第2の骨部材には、前記第2の支点とは異なる位置で前記線材の先端を固定する固定部が設けられ、
前記牽引手段が前記線材を牽引することにより、前記第1の支点周りの第1の回転モーメントが前記第1の骨部材に一方向に作用するとともに、前記第2の支点周りの第2の回転モーメントが前記第2の骨部材に前記一方向に作用し、
前記案内部および前記固定部は、前記第1の回転モーメントが前記第2の回転モーメントよりも大きくなるように配置され、
前記牽引手段は、前記第1の骨部材が前記第1の回転モーメントにより前記第1の支点で前記一方向に屈曲し、その後前記第2の骨部材が前記第2の回転モーメントにより前記第2の支点で前記一方向に屈曲するように、前記線材を牽引し、
前記牽引手段による前記線材の牽引が弱まるかまたは解除されたときに、前記カバー部材の復元力により前記第1の骨部材および前記第2の骨部材が牽引前の状態に復元する、可動義手。
Palm part,
A first bone member bendable at a first supporting point with respect to the palm portion;
A second bone member bendable at a second supporting point with respect to the first bone member;
A wire provided along the first bone member and the second bone member from the palm portion;
Pulling means for pulling the wire from the palm side ;
And a cover member covering the palm portion, the first bone member and the second bone member and having elasticity .
The first bone member is provided with a guide for slidably guiding the wire at a position different from the first fulcrum,
The second bone member is provided with a fixing portion for fixing the tip of the wire at a position different from the second supporting point,
When the pulling means pulls the wire, a first rotational moment around the first supporting point acts on the first bone member in one direction, and a second rotating around the second supporting point A moment acts on the second bone member in the one direction,
The guide portion and the fixing portion are disposed such that the first rotational moment is larger than the second rotational moment.
In the pulling means, the first bone member is bent in the one direction at the first supporting point by the first rotational moment, and then the second bone member is subjected to the second rotational moment by the second rotational moment. of to be bent in the one direction with a fulcrum, and pulling the wire,
A movable prosthetic hand , wherein when the pulling of the wire by the pulling means is weakened or released, the first bone member and the second bone member are restored to a pre-traction state by the restoring force of the cover member .
前記手掌部の一側部に第1義指が設けられ、前記手掌部の一端部に第2義指、第3義指、第4義指および第5義指が順に並ぶように設けられ、前記第1義指は、当該第1義指の先端が前記手掌部の内側で前記第2義指または前記第3義指に対向可能に設けられ、
前記第2義指、前記第3義指、前記第4義指および前記第5義指の各々は、前記第1の骨部材、前記第2の骨部材および前記線材により構成され、前記牽引手段による前記線材の牽引により前記第1および第2の支点で屈曲し、
前記第2義指、前記第3義指、前記第4義指および前記第5義指の屈曲により前記第4義指および前記第5義指の先端が前記第1義指の先端に向って近づくように前記手掌部が屈曲または湾曲している、請求項1記載の可動義手。
A first finger is provided on one side of the palm, and a second finger, a third finger, a fourth finger, and a fifth finger are provided in this order at one end of the palm. The first finger is provided such that the tip of the first finger can face the second finger or the third finger inside the palm portion,
Each of the second finger, the third finger, the fourth finger and the fifth finger comprises the first bone member, the second bone member and the wire, and the pulling means Bending at the first and second fulcrums by pulling the wire by
The tip of the fourth finger and the fifth finger is directed toward the tip of the first finger by bending the second finger, the third finger, the fourth finger and the fifth finger. The movable artificial hand according to claim 1, wherein the palm portion is bent or curved so as to approach.
前記第1の骨部材は、前記牽引手段による牽引が解除されている場合に、前記カバー部材により定まる状態から、前記手掌部の甲側へ向かうように前記第1の支点で前記一方向とは逆の方向に屈曲可能に構成される、請求項1または2記載の可動義手。 When the pulling by the pulling means is released , the first bone member is moved from the state defined by the cover member to the one side at the first fulcrum so as to go to the back side of the palm portion. The movable artificial hand according to claim 1 or 2, configured to be bendable in the opposite direction. 前記牽引手段が前記線材を牽引することにより、前記第1の骨部材の屈曲角度に応じて前記第1の骨部材に対して前記線材のうち前記案内部から前記牽引手段側の位置までの第1の部分がなす角度が変化し、前記第2の骨部材の屈曲角度に応じて前記第2の骨部材に対して前記線材のうち前記固定部から前記案内部までの第2の部分がなす角度が変化する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の可動義手。 When the pulling means pulls the wire, a distance from the guide portion to the pulling means side of the wire with respect to the first bone member according to the bending angle of the first bone member The angle formed by the portion 1 changes, and the second portion from the fixed portion to the guide portion of the wire forms with respect to the second bone member according to the bending angle of the second bone member. The movable artificial hand according to any one of claims 1 to 3 , wherein the angle changes . 前記第1の骨部材および前記第2の骨部材は、弾性部材により一体的に形成され、前記弾性部材は、前記第1の支点および前記第2の支点で屈曲可能に構成された、請求項1〜4のいずれか一項に記載の可動義手。 The first bone member and the second bone member are integrally formed of an elastic member, and the elastic member is configured to be bendable at the first fulcrum and the second fulcrum. The movable artificial hand according to any one of 1 to 4.
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