JP6781457B2 - Rocking body - Google Patents
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Description
本発明は、揺動体に関する。 The present invention relates to a rocking body.
従来、ベース部材に揺動可能に連結された揺動部材をアクチュエータによって駆動するように構成された、揺動体が知られている。例えば、特許文献1には、人体の関節部に生じた拘縮を治療するための、リハビリテーション装置を構成する揺動体が記載されている。 Conventionally, there is known a rocking body configured to drive a rocking member oscillatingly connected to a base member by an actuator. For example, Patent Document 1 describes a rocking body constituting a rehabilitation device for treating contractures occurring in joints of a human body.
特許文献1に記載されるような従来の揺動体では、揺動部材を駆動するアクチュエータとして、流体の供給及び排出に伴って伸縮動作可能な流体圧式アクチュエータを用いているため、モータなどを用いる場合よりも、揺動部材の動きに弾力性をもたせることができる。したがって、このような揺動体を関節部のリハビリテーションに用いる場合には、関節部に与える負担や痛みを軽減することができる。しかしながら、揺動部材の動きにより大きな弾力性をもたせた、柔らかい動きが可能な揺動体が求められていた。 In the conventional rocking body as described in Patent Document 1, a fluid pressure type actuator that can expand and contract with the supply and discharge of fluid is used as the actuator for driving the rocking member. Therefore, when a motor or the like is used. Rather, it is possible to give elasticity to the movement of the swing member. Therefore, when such a rocking body is used for rehabilitation of the joint portion, the burden and pain given to the joint portion can be reduced. However, there has been a demand for a swinging body capable of soft movement, which has a large elasticity due to the movement of the swinging member.
本発明は、柔らかい動きが可能な揺動体を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a rocking body capable of soft movement.
本発明に係る揺動体は、
ベース部材と、
前記ベース部材に揺動可能に連結された、揺動部材と、
前記ベース部材に対する前記揺動部材の揺動軸線を少なくとも部分的に包囲するように延在する案内軌道を有し、前記揺動部材と一体に揺動可能な、プーリと、
流体の供給及び排出に伴って伸縮動作可能な、流体圧式アクチュエータと、
前記プーリの前記案内軌道に巻掛けられ、前記流体圧式アクチュエータの縮小動作に伴って前記プーリに張力を伝達可能に配置された、張力伝達部材と、を備え、
前記張力伝達部材は、前記揺動部材に外部負荷が作用しない状況下では、前記張力伝達部材がたるんだ形状を保持したままで前記張力を伝達して前記プーリを揺動させるように構成されていることを特徴とする。
The rocking body according to the present invention is
With the base member
An oscillating member oscillatingly connected to the base member
A pulley having a guide trajectory extending so as to at least partially surround the swing axis of the swing member with respect to the base member and swinging integrally with the swing member.
A fluid pressure actuator that can expand and contract with the supply and discharge of fluid,
A tension transmission member, which is wound around the guide track of the pulley and is arranged so as to be able to transmit tension to the pulley as the fluid pressure actuator contracts, is provided.
The tension transmission member is configured to transmit the tension to swing the pulley while maintaining the slack shape of the tension transmission member under a situation where an external load does not act on the swing member. It is characterized by being.
また、本発明に係る揺動体では、前記張力伝達部材は、板ばねによって構成されていることが好ましい。 Further, in the rocking body according to the present invention, it is preferable that the tension transmission member is composed of a leaf spring.
また、本発明に係る揺動体では、前記流体圧式アクチュエータは、加圧室への気体の供給に伴い、前記加圧室に接する筒状の隔膜部が該隔膜部の径方向に膨張変形するとともに前記隔膜部の筒軸線方向に縮小変形する一方、前記加圧室からの前記気体の排出に伴い、前記隔膜部が前記径方向に収縮変形するとともに前記筒軸線方向に伸長変形することによって、前記筒軸線方向に伸縮動作可能な人工筋アクチュエータであることが好ましい。 Further, in the rocking body according to the present invention, in the fluid pressure type actuator, as the gas is supplied to the pressurizing chamber, the tubular diaphragm portion in contact with the pressurizing chamber expands and deforms in the radial direction of the diaphragm portion. While the diaphragm portion shrinks and deforms in the tubular axis direction, the diaphragm portion contracts and deforms in the radial direction and expands and deforms in the tubular axis direction as the gas is discharged from the pressurizing chamber. It is preferable that the artificial muscle actuator is capable of expanding and contracting in the axial direction of the cylinder.
また、本発明に係る揺動体では、
前記人工筋アクチュエータにおける前記筒軸線方向の一端部には、前記張力伝達部材が連結されており、
前記人工筋アクチュエータにおける前記筒軸線方向の他端部は、前記ベース部材に片持ち支持されていることが好ましい。
Further, in the rocking body according to the present invention,
The tension transmission member is connected to one end of the artificial muscle actuator in the tubular axis direction.
It is preferable that the other end of the artificial muscle actuator in the tubular axis direction is cantilevered and supported by the base member.
さらに、本発明に係る揺動体では、前記揺動部材は、前記流体圧式アクチュエータの縮小動作によって揺動する方向である駆動方向の側の外面に、把持用の突出部を有することが好ましい。 Further, in the rocking body according to the present invention, it is preferable that the rocking member has a protrusion for gripping on the outer surface on the side in the driving direction, which is the direction of swinging due to the contraction operation of the fluid pressure actuator.
本発明によれば、柔らかい動きが可能な揺動体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rocking body capable of soft movement.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る揺動体について詳細に例示説明する。なお、本明細書において、揺動体の左右方向(側方)とは、揺動部材の揺動軸線に沿う方向を意味し、揺動体の前後方向とは、揺動部材の揺動軸線と直交し、且つ、ベース部材に支持された前腕の長手方向に沿う方向を意味し、揺動体の上下方向とは、左右方向及び前後方向と直交する方向を意味する。また、揺動体の上方とは、ベース部材に支持された前腕について、手の平側から手の甲側に向かう方向を意味し、揺動体の下方とは、その反対側を意味する。 Hereinafter, the rocking body according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present specification, the left-right direction (lateral) of the rocking body means a direction along the rocking axis of the rocking member, and the front-rear direction of the rocking body is orthogonal to the rocking axis of the rocking member. Moreover, it means a direction along the longitudinal direction of the forearm supported by the base member, and the vertical direction of the rocking body means a direction orthogonal to the horizontal direction and the front-back direction. Further, the upper part of the rocking body means the direction from the palm side to the back side of the forearm supported by the base member, and the lower part of the rocking body means the opposite side.
図1に示すように、本実施形態に係る揺動体1は、生体、例えば人体における、関節部に生じた拘縮を治療するための、リハビリテーション装置を構成するためのものである。より具体的には、本実施形態の揺動体1は、手首関節用のリハビリテーション装置を構成するためのものである。すなわち、本実施形態の揺動体1は、骨折の治療のための長期にわたる手首関節の固定等に起因して、手首関節が屈曲した状態で固まってしまった拘縮を治療するためのものである。しかしながら、揺動体1は、手首以外の関節用のリハビリテーション装置に適するように構成してもよいし、リハビリテーション以外の用途に適するように構成してもよい。例えば、揺動体1は、人体の関節部の動作を支援するパワーアシスト装置の関節部として構成してもよいし、ロボットの関節部として構成してもよい。 As shown in FIG. 1, the rocking body 1 according to the present embodiment is for forming a rehabilitation device for treating contractures occurring in joints in a living body, for example, a human body. More specifically, the rocking body 1 of the present embodiment is for forming a rehabilitation device for a wrist joint. That is, the rocking body 1 of the present embodiment is for treating a contracture in which the wrist joint is solidified in a bent state due to long-term fixation of the wrist joint for the treatment of a fracture. .. However, the rocking body 1 may be configured to be suitable for a rehabilitation device for joints other than the wrist, or may be configured to be suitable for an application other than rehabilitation. For example, the rocking body 1 may be configured as a joint of a power assist device that supports the movement of a joint of a human body, or may be configured as a joint of a robot.
図1〜図5に示すように、揺動体1は、ベース部材2と、ベース部材2に揺動可能に連結された、揺動部材3と、を備える。また、揺動体1は、ベース部材2に対する揺動部材3の揺動軸線O1を少なくとも部分的に包囲するように延在する案内軌道4を有し、揺動部材3と一体に揺動可能な、プーリ5を備える。また、揺動体1は、流体の供給及び排出に伴って伸縮動作可能な、流体圧式アクチュエータ6を備える。本実施形態では、流体として気体を用い、また、当該気体として空気を用いているが、流体として水等の液体を用いてもよいし、また、気体として例えば二酸化炭素や窒素など、空気以外の気体を用いてもよい。さらに、揺動体1は、プーリ5の案内軌道4に巻掛けられ、流体圧式アクチュエータ6の縮小動作に伴ってプーリ5に張力を伝達可能に配置された、張力伝達部材7を備える。なお、図2(c)の正面図は、図2(a)及び(b)の揺動体1を紙面の右方向から見た正面図である。
As shown in FIGS. 1 to 5, the rocking body 1 includes a
図6〜図8に示すように、張力伝達部材7は、揺動部材3に外部負荷が作用しない状況下では、張力伝達部材7がたるんだ形状を保持したままで前記張力を伝達してプーリ5を揺動させるように構成されている。すなわち、張力伝達部材7は、揺動部材3に外部負荷が作用しない状況下で前記張力の伝達によってプーリ5を揺動させている間は、常に、張力伝達部材7がたるんだ形状をなしている。ここで、「外部負荷」とは、揺動体1の外部から揺動部材3に対して、該揺動部材3を揺動させる方向(後述する駆動方向又は復帰方向)に負荷される力を意味する。また、張力伝達部材7が「たるんだ形状」とは、張力伝達部材7における案内軌道4から離間し始める部分と、張力伝達部材7における流体圧式アクチュエータ6への連結部分と、の間に位置する延べ渡し部分7aが、一直線状をなすように張り渡されるのではなく、曲線状をなす部分を含んでいるときの形状を意味する。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
このように、張力伝達部材7が、揺動部材3に外部負荷が作用しない状況下でたるんだ形状を保持するように構成されていることにより、揺動部材3に対して揺動部材3の揺動を抑制する方向に外部負荷が作用したときに、このたるんだ部分(延べ渡し部分7aにおける曲線状部分)が引き延ばされて張り渡された状態になるまで、第1の弾力性(張力伝達部材7による弾力性)を発揮することができる。この第1の弾力性は、用途に応じて張力伝達部材7の材質や形状等を設定することによって適宜設定することができる。そして、この第1の弾力性による緩衝が発揮された後に、張り渡された状態の張力伝達部材7を介した流体圧式アクチュエータ6による直接的なトルクの伝達が行われる。このとき、本実施形態では、トルク伝達のためのアクチュエータとして、流体の供給及び排出に伴って伸縮動作可能な流体圧式アクチュエータ6を用いていることにより、モータ等にはない第2の弾力性(流体圧式アクチュエータ6による弾力性)を発揮することができる。すなわち、本実施形態の揺動体1によれば、張力伝達部材7による第1の弾力性と、流体圧式アクチュエータ6による第2の弾力性と、による2段階の緩衝を発揮しつつ揺動部材3に揺動トルクを付与することができるため、柔らかい動きを実現することができる。
In this way, the
揺動体1によって手首関節のリハビリテーションを行うときには、前腕をベース部材2によって支持した状態で、流体圧式アクチュエータ6の縮小動作によって揺動部材3を駆動方向(図7、図8における矢印方向)に揺動させ、手の平を揺動部材3で押して伸展(背屈)させた後、流体圧式アクチュエータ6の伸長動作と、手首関節の屈曲(掌屈)側への復元力と、によって揺動部材3を復帰方向に揺動させることができる。そして、このような、揺動部材3の駆動方向と復帰方向の揺動を繰り返すことによって、手首関節のリハビリテーションを行うことができる。本実施形態の揺動体1によれば、揺動部材3の柔らかい動きによって、手首関節に、あたかも人の手によるリハビリテーションを施されているかのような、柔らかい感触を与えることができる。このように、本実施形態の揺動体1によれば、関節部に与える負担や痛みを効果的に軽減し、その治療効果を格段に高めることができる。
When the wrist joint is rehabilitated by the swinging body 1, the swinging member 3 is shaken in the driving direction (the direction of the arrow in FIGS. 7 and 8) by the contraction operation of the
また、本実施形態では、張力伝達部材7は、板ばね8によって構成されている。板ばね8は、例えば金属製等の長尺状をなす板状部材であって、案内軌道4に巻掛けられた部分に、案内軌道4の曲率よりも小さな曲率をなす形状に戻ろうとする復元力が生じるように、構成されている。例えば、板ばね8は、外力が付与されていない自然状態において直線状に延在する長尺平板形状をなすように構成されている。したがって、板ばね8は、このような復元力によって、延べ渡し部分7aが案内軌道4の曲率よりも小さな曲率の曲線状をなすように変形させられるようになっている。このような構成に代えて、例えば、自然状態において延べ渡し部分7aに湾曲部を有する構成としてもよい。張力伝達部材7を板ばね8によって構成することで、長期に亘る繰返し荷重の負荷に耐えるための、張力伝達部材7の良好な耐久性を確保することも可能となる。また、張力伝達部材7を板ばね8によって構成する場合、板ばね8をプーリ5に例えばボルト9等によって固定することが好ましい。このように板ばね8をプーリ5に固定することにより、プーリ5との間の滑りの発生を抑制し、張力の良好な伝達効率を確保することができる。張力伝達部材7は、前記のような板ばね8とすることが特に好ましいが、このような板ばね8に限られない。例えば、張力伝達部材7は、揺動部材3に外部負荷が作用しない状況下で、張力伝達部材7がたるんだ形状を保持したままで張力を伝達してプーリ5を揺動させることができれば、ワイヤ状や、歯付きベルト状をなすもの等であってもよい。さらには、1本の張力伝達部材7に対して2つの流体圧式アクチュエータ6を直列に配置し、プーリ5の案内軌道4に巻掛けられた張力伝達部材7の両端部にそれぞれ、流体圧式アクチュエータ6を連結し、2つの流体圧式アクチュエータ6を交互に伸縮動作させるように構成しても構わない。この場合においても、張力の良好な伝達効率を確保するために、張力伝達部材7をプーリ5に固定することが好ましい。
Further, in the present embodiment, the
本実施形態では、流体圧式アクチュエータ6は、加圧室10への気体の供給に伴い、加圧室10に接する筒状の隔膜部11が該隔膜部11の径方向に膨張変形するとともに隔膜部11の筒軸線方向(筒軸線O2に沿う方向)に縮小変形する一方、加圧室10からの前記気体の排出に伴い、隔膜部11が前記径方向に収縮変形するとともに筒軸線方向に伸長変形することによって、筒軸線方向に伸縮(縮小及び伸長)動作可能な人工筋アクチュエータ12である。このような人工筋アクチュエータ12を用いることにより、前記した第2の弾力性として、特に大きな弾力性を発揮することができる。しかしながら、流体圧式アクチュエータ6は、このような人工筋アクチュエータ12に限られない。
In the present embodiment, in the fluid
また、本実施形態では、図3〜図7に示すように、人工筋アクチュエータ12における筒軸線方向の一端部13には、張力伝達部材7が連結されており、人工筋アクチュエータ12における筒軸線方向の他端部14は、ベース部材2に片持ち支持されている。したがって、人工筋アクチュエータ12の一端部13は、張力伝達部材7の延べ渡し部分7aのたるみに応じて、筒軸線方向と直交する方向に変位することができるので、この変位によっても緩衝作用を発揮することができ、もって、揺動部材3の柔らかい動きの実現に寄与することができる。また、この変位により、張力伝達部材7に作用する負荷を低減し、張力伝達部材7の良好な耐久性を確保することもできる。また、このような片持ち支持による構成に代えて、例えば、人工筋アクチュエータ12における筒軸線方向の他端部14を、ヒンジを介してベース部材2に支持することで、人工筋アクチュエータ12の一端部13を、張力伝達部材7のたるみに応じて、筒軸線方向と直交する方向に変位させられるように構成してもよい。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 3 to 7, a
本実施形態では、図2(a)、(c)、図3(a)に示したように、揺動部材3は、流体圧式アクチュエータ6の縮小動作によって揺動する方向である駆動方向の側の外面15に、把持用の突出部16を有している。突出部16は、略テニスボール相当の大きさの半球状部分を有している。突出部16は、本実施形態では外面15に固定されている。しかしながら、突出部16は、外面15上を、揺動軸線O1に垂直な平面に沿って(すなわち、図2(c)では上下方向に)スライド可能に設けることが好ましい。このようなスライド可能な構成により、揺動軸線O1と、手首関節の揺動軸線との間の位置のずれに起因し、揺動部材3の揺動時に突出部16が固定されている場合には生じることになる手の平と突出部16との間の位置ずれの発生を回避することができる。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 (a), 2 (c), and 3 (a), the swing member 3 is on the drive direction side, which is the direction in which the swing member 3 swings due to the contraction operation of the
以下に、本実施形態に係る揺動体1の各部の詳細について、例示説明する。しかしながら、以下に述べる各部の詳細は、本発明を限定するものではなく、あくまで本発明の実施形態の一例を示すものにすぎない。 The details of each part of the rocking body 1 according to the present embodiment will be described below. However, the details of each part described below do not limit the present invention, but merely show an example of the embodiment of the present invention.
図1〜図3に示すように、ベース部材2は、前腕を配置するための収容凹部17と、収容凹部17に配置された前腕をベース部材2に固定するための拘束部18と、を有している。拘束部18は、クッション等の緩衝部材19と、面ファスナー等の寸法調節部20を有する拘束バンド21と、を有している。ベース部材2における、収容凹部17を挟んだ両側部には、図3(a)に示すように、人工筋アクチュエータ12、張力伝達部材7及びプーリ5を有する駆動要素が収容されている。図3(a)には、両側部の一方に収容されたもののみを示しているが、両側部の他方にも、収容凹部17を挟んで左右対称となるように前記駆動要素が収容されている。しかしながら、両側部のいずれか一方のみに前記駆動要素を有する構成としても構わない。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
人工筋アクチュエータ12は、図3(b)に示すように、筒軸線方向の一端部に左ねじの雌ねじ部22を有し、他端部に右ねじの雄ねじ部23を有する筒ユニット24を備えている。図5(a)に示すように、筒ユニット24の雌ねじ部22は、張力伝達部材7が連結される連結部材25に螺着可能に構成されている。筒ユニット24の雄ねじ部23は、ベース部材2に設けられた給排気ポート26に螺着可能に構成されている。筒ユニット24は、張力伝達部材7がプーリ5及び連結部材25に連結された状態で、連結部材25と給排気ポート26との間に配置し、右回りに回転させることによって、連結部材25及び給排気ポート26に取付けることができる。
As shown in FIG. 3B, the
筒ユニット24は、円筒状の隔膜部11と、隔膜部11の筒軸線方向の一端部に取付けられる第1栓部材27と、隔膜部11の筒軸線方向の他端部に取付けられる第2栓部材28と、を有している。そして、隔膜部11の内周面、第1栓部材27の端面、及び第2栓部材28の端面によって、加圧室10が区画、形成されている。第1栓部材27は、第1固定具29によって隔膜部11の筒軸線方向の一端部に取付けられている。また、第1栓部材27は、雌ねじ部22を有している。第2栓部材28は、第2固定具30によって隔膜部11の筒軸線方向の他端部に取付けられている。また、第2栓部材28は、雄ねじ部23を有するとともに、給排気ポート26と加圧室10とを流体連通させる通気路31(図5〜図8参照)を有している。隔膜部11の外周面には、円環状をなす4つのリング部材32が筒軸線方向に等間隔を空けて配置、固着されている。したがって、図7、図8に示されるように、加圧室10への加圧による隔膜部11の径方向への膨張変形時の形状を規制することができるため、筒ユニット24の収容空間の省スペース化を図ることができる。
The
また、隔膜部11は、例えばゴム等からなる弾性筒状体の内部に、該弾性筒状体の筒軸線方向に延在する複数の繊維体が埋設された、筒軸線方向繊維強化型の弾性筒状体で構成されている。複数の繊維体は、弾性筒状体の横断面(筒軸線方向と垂直な断面)において弾性筒状体の周方向に沿って環状に配列された環状繊維群を形成するように弾性筒状体に埋設されていることが好ましい。環状繊維群は径方向に複数列設けてもよい。その場合、各環状繊維群は互いに周方向に位相をずらして配置されることが好ましい。また、複数の繊維体を構成する各繊維体は、例えばカーボンロービング等の撚りをかけていない単一無撚繊維(例えば、径が5〜15μm程度のもの)であることが好ましい。しかしながら、複数の繊維体を構成する各繊維体は、このような単一無撚繊維を複数本撚って又は束ねて製作された繊維コードであってもよい。また、複数の繊維体を構成する各繊維体は、筒軸線方向に実質的に非伸長性である(加圧室10への加圧時に筒軸線方向に殆ど伸びない)ことが好ましい。すなわち、筒軸線方向により伸びにくい繊維体を弾性筒状体に全周に亘ってより均一に埋設することで、加圧室10に加える同一の圧力に対して、筒軸線方向のより大きな変位及び牽引力を生じさせることができる。例えば、カーボンロービングの単一無撚繊維による方が、ナイロンの繊維コードによる場合よりも、筒軸線方向の大きな変位及び牽引力を得ることができる。ただし、隔膜部11は、前記のような筒軸線方向繊維強化型の弾性筒状体に代えて、例えば、弾性筒状体の外側がスリーブ状に編み込まれた繊維コードで覆われた、スリーブ状繊維強化型(いわゆるマッキベン型)の弾性筒状体で構成しても構わない。しかしながら、隔膜部11は、筒軸線方向繊維強化型の弾性筒状体で構成する方が、筒軸線方向のより大きな変位及び牽引力を得られるために、省スペース化の観点から好ましい。また、このような筒軸線方向繊維強化型の弾性筒状体で構成される人工筋アクチュエータ12を用いる場合には、比較的大きな変位及び牽引力が得られるだけでなく、その作動初期から比較的大きな牽引力を生じてしまうことになるが、本実施形態によれば、前述したような張力伝達部材7のたるみを介した緩衝を活用することにより、柔らかい動作の実現を可能にすることができる。
Further, the
人工筋アクチュエータ12の一端部13を構成する連結部材25には、張力伝達部材7が2本のボルト33によって固定されている。板ばね8によって構成された張力伝達部材7は、プーリ5における揺動軸線O1を中心とする円弧状をなす案内軌道4に巻掛けられている(図4等参照)。プーリ5は、ベース部材2に設けられた軸受け部に揺動可能に支持される揺動軸5aと、案内軌道4が形成されたプーリ本体5bと、を有している。揺動軸5aとプーリ本体5bとは、張力伝達部材7を案内軌道4に固定するボルト9によって、互いに固定されている。
A
本実施形態では、ベース部材2の両側部に設けられた給排気ポート26は、それぞれ、例えばホース等の給排気ライン34(図5(a)等参照)によって、図9に示される制御装置35に接続されている。制御装置35は、エアコンプレッサ等の気体供給源(図示省略)に接続されている。このように、本例では、揺動体1、給排気ライン34、制御装置35及び気体供給源(図示省略)によって、揺動装置が構成されている。
In the present embodiment, the air supply /
制御装置35は、その正面に、設定操作を行うための各種スイッチを有する操作パネル36を有している。操作パネル36には、人工筋アクチュエータ12の動作回数(揺動部材3の揺動回数)を設定するための回数つまみ37と、人工筋アクチュエータ12に送る気体の圧力の強さを設定するための強さつまみ38と、人工筋アクチュエータ12に送る気体の流れの速さを設定するための速さつまみ39と、人工筋アクチュエータ12の動作を開始するためのスタートボタン40と、が設けられている。また、操作パネル36には、設定された人工筋アクチュエータ12の動作回数を表示する回数表示部41と、人工筋アクチュエータ12の動作開始後の経過時間を表示する時間表示部42と、が設けられている。なお、時間表示部42には、経過時間に代えて、人工筋アクチュエータ12の動作終了までの残り時間を表示するように構成してもよい。制御装置35は、1つの揺動体1に給排気ライン34を介して接続し、前記1つの揺動体1を制御するために用いてもよいし、複数の揺動体1にそれぞれ給排気ライン34を介して接続し、前記複数の揺動体1を制御するために用いてもよい。
The
揺動体1は、図5に示すように、揺動部材3に外部負荷を作用させ、揺動部材3における平面状をなす外面15が前方を向いたとき、すなわち、揺動部材3が90°屈曲したとき、張力伝達部材7にたるみがなくなるように構成されている。そして、揺動部材3に外部負荷が作用しない状況下では、張力伝達部材7の復元力によって、揺動部材3が図5の位置よりも駆動方向に揺動させられ、図6に示すように、張力伝達部材7にたるみが生じる。この状態で、前腕が拘束バンド21によってベース部材2に固定されるとともに、手の平で突出部16が把持される。そして、制御装置35の回数つまみ37によって作動回数が決定され、強さつまみ38によって強さが決定され、速さつまみ39によって速さが決定され、スタートボタン40によって動作が開始される。揺動部材3の駆動方向への揺動が開始されると、張力伝達部材7のたるみが解消するまで発揮される張力伝達部材7による第1の弾力性と、張力伝達部材7のたるみが解消した後に発揮される人工筋アクチュエータ12による第2の弾力性と、によってもたらされる柔らかい動作によって手首関節を伸展させることができる。
As shown in FIG. 5, the rocking body 1 applies an external load to the rocking member 3, and when the planar
以上、本発明の様々な実施形態について説明したが、前述したところは本発明の実施形態の一例を示したにすぎず、発明の要旨を逸脱しない限り、種々の変更を加えてよいことは言うまでもない。 Although various embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the above is merely an example of the embodiments of the present invention, and various modifications may be made as long as the gist of the invention is not deviated. No.
1 揺動体
2 ベース部材
3 揺動部材
4 案内軌道
5 プーリ
5a 揺動軸
5b プーリ本体
6 流体圧式アクチュエータ
7 張力伝達部材
7a 延べ渡し部分
8 板ばね
9 ボルト
10 加圧室
11 隔膜部
12 人工筋アクチュエータ
13 人工筋アクチュエータの一端部
14 人工筋アクチュエータの他端部
15 揺動部材の揺動方向側の外面
16 突出部
17 収容凹部
18 拘束部
19 緩衝部材
20 寸法調節部
21 拘束バンド
22 雌ねじ部
23 雄ねじ部
24 筒ユニット
25 連結部材
26 給排気ポート
27 第1栓部材
28 第2栓部材
29 第1固定具
30 第2固定具
31 通気路
32 リング部材
33 ボルト
34 給排気ライン
35 制御装置
36 操作パネル
37 回数つまみ
38 強さつまみ
39 速さつまみ
40 スタートボタン
41 回数表示部
42 時間表示部
O1 揺動軸線
O2 筒軸線
1
Claims (4)
前記ベース部材に揺動可能に連結された、揺動部材と、
前記ベース部材に対する前記揺動部材の揺動軸線を少なくとも部分的に包囲するように延在する案内軌道を有し、前記揺動部材と一体に揺動可能な、プーリと、
流体の供給及び排出に伴って伸縮動作可能な、流体圧式アクチュエータと、
前記プーリの前記案内軌道に巻掛けられ、前記流体圧式アクチュエータの縮小動作に伴って前記プーリに張力を伝達可能に配置された、張力伝達部材と、を備え、
前記張力伝達部材は、前記揺動部材に外部負荷が作用しない状況下では、前記張力伝達部材がたるんだ形状を保持したままで前記張力を伝達して前記プーリを揺動させるように構成されており、
前記張力伝達部材は、板ばねによって構成されていることを特徴とする、揺動体。 With the base member
An oscillating member oscillatingly connected to the base member
A pulley having a guide trajectory extending so as to at least partially surround the swing axis of the swing member with respect to the base member and swinging integrally with the swing member.
A fluid pressure actuator that can expand and contract with the supply and discharge of fluid,
A tension transmission member, which is wound around the guide track of the pulley and is arranged so as to be able to transmit tension to the pulley as the fluid pressure actuator contracts, is provided.
The tension transmission member is configured to transmit the tension to swing the pulley while maintaining the slack shape of the tension transmission member under a situation where an external load does not act on the swing member. Tension,
The tension transmitting member is a rocking body, characterized in that it is composed of a leaf spring .
前記人工筋アクチュエータにおける前記筒軸線方向の他端部は、前記ベース部材に片持ち支持されている、請求項2に記載の揺動体。 The tension transmission member is connected to one end of the artificial muscle actuator in the tubular axis direction.
The rocking body according to claim 2 , wherein the other end of the artificial muscle actuator in the tubular axis direction is cantilevered and supported by the base member.
The swing member according to any one of claims 1 to 3 , wherein the swing member has a protrusion for gripping on an outer surface on the side in a drive direction, which is a direction of swinging due to a contraction operation of the fluid pressure actuator. Moving body.
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