WO2019193905A1 - 指動作支援装置 - Google Patents

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WO2019193905A1
WO2019193905A1 PCT/JP2019/008770 JP2019008770W WO2019193905A1 WO 2019193905 A1 WO2019193905 A1 WO 2019193905A1 JP 2019008770 W JP2019008770 W JP 2019008770W WO 2019193905 A1 WO2019193905 A1 WO 2019193905A1
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WO
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finger
artificial muscle
sleeve
dorsal
support device
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/008770
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宣裕 ▲高▼橋
小池　英樹
Original Assignee
国立大学法人東京工業大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 国立大学法人東京工業大学 filed Critical 国立大学法人東京工業大学
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/54—Artificial arms or hands or parts thereof
    • A61F2/58—Elbows; Wrists ; Other joints; Hands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to a finger motion support device, and more particularly to a finger motion support device that can control finger motion at high speed.
  • Patent Document 1 Conventionally, there are known rehabilitation support devices and power assist devices for supporting movements of hands, feet, fingers, etc., which are used when the motor function is impaired or when the physical burden is reduced (for example, Patent Document 1). And Patent Document 2). All of these provide operation support to the user using an actuator.
  • the present invention is intended to provide a finger movement support device capable of supporting delicate movements and high-speed movements of fingers and wrists.
  • a finger movement support device includes a finger fixing unit located near a finger joint, a wrist sleeve located near the wrist, and an elbow fixing unit located near the elbow. And, from the elbow fixing part, it is connected to the finger vent side thin artificial muscle connected to the finger pad side of the finger fixing part through the wrist sleeve, and from the elbow fixing part to the finger back side of the finger fixing part through the wrist sleeve. A finger back side thin artificial muscle.
  • the finger fixing part, the wrist sleeve and / or the elbow fixing part may be configured using a thin artificial muscle.
  • the finger fixing part, the wrist sleeve and / or the elbow fixing part are adjusted so that the small-diameter artificial muscle before the fluid pressure supply is axially movable and the small-diameter artificial muscle after the fluid pressure supply is locked. It may be configured by using a business ring.
  • the finger fixing unit includes a first finger fixing unit located near the first joint of the finger, and a second finger fixing unit located near the second joint or the third joint of the finger. Also good.
  • the finger movement support device may further include a finger pad side sleeve provided on the finger pad side of the second finger fixing part, and a finger back side sleeve provided on the finger back side of the second finger fixing part. It ’s fine.
  • the finger abdominal side small-diameter artificial muscle includes a first finger abdominal side small-diameter artificial muscle connected to the finger abdomen side of the first finger fixing unit via the wrist sleeve and the finger abdomen-side sleeve from the elbow fixing unit, and the elbow And a second finger ventral side small-diameter artificial muscle connected to the finger belly side of the second finger fixing portion through the wrist sleeve from the fixing portion.
  • the finger dorsal thin artificial muscle includes a first finger dorsal thin artificial muscle connected to the finger dorsal side of the first finger fixing unit through the wrist sleeve and the finger dorsal sleeve from the elbow fixing unit, and the elbow. What is necessary is just to comprise the 2nd finger back side small-diameter artificial muscle connected to the finger back side of a 2nd finger fixing part via a wrist sleeve from a fixing part.
  • the first finger fixing portion and the second finger fixing portion are ring-shaped that can be wound around the finger, and the first finger ventral side fine artificial muscle and the first finger back side thin artificial muscle are the first finger.
  • the second finger belly side fine artificial muscle and the second finger dorsal thin artificial muscle are connected to the second finger fixing portion in a loop. Anything is fine.
  • first finger ventral side fine artificial muscle and the first finger dorsal side thin artificial muscle are provided with a first attachment string at a terminal portion thereof and are connected to the first finger fixing part by the first attachment string.
  • the second finger ventral side small artificial muscle and the second finger dorsal side small artificial muscle are provided with a second attachment string at the terminal portion and connected to the second finger fixing part by the second attachment string. It may be a thing.
  • first finger fixing portion is attached to the tip side of the first joint of the finger
  • second finger fixing portion is between the first joint and the second joint of the finger or between the second joint and the third joint. It may be installed between them.
  • a thin artificial muscle, a second finger ventral thin artificial muscle, and a second finger dorsal thin artificial muscle may be provided.
  • first finger ventral side thin artificial muscle, the first finger back side thin artificial muscle, the second finger ventral side thin artificial muscle, and the second finger back side thin artificial muscle each include a plurality of small diameter artificial muscles. It may consist of a bundle of muscles.
  • a third finger fixing portion located between the first finger fixing portion and the second finger fixing portion, a second finger belly side sleeve provided on the finger belly side of the third finger fixing portion, and a third finger fixing portion A second finger dorsal sleeve provided on the finger dorsal side, and a third finger ventral side small-diameter artificial body connected from the elbow fixing portion to the finger belly side of the third finger fixing portion via the wrist sleeve and the finger belly side sleeve And a third finger dorsal thin artificial muscle connected to the finger dorsal side of the third finger fixing unit through the wrist sleeve and the finger dorsal side sleeve from the elbow fixing unit, and the first finger ventral side
  • the small-diameter artificial muscle is connected from the elbow fixing part to the finger pad side of the first finger fixing part via the wrist sleeve and the finger belly side sleeve, and further via the second finger belly side sleeve.
  • the muscles move from the elbow fixing part to the finger dorsal side of the first finger fixing part through the wrist sleeve and the finger dorsal sleeve and also through the second finger dorsal sleeve. It is those that are connection may be.
  • the wrist sleeve is disposed near the wrist on the hand side, and further, the wrist ventral side thin artificial muscle connected from the elbow fixing part to the wrist ventral side of the wrist sleeve, and the wrist back side of the wrist sleeve from the elbow fixing part. And a wrist dorsal fine artificial muscle connected to the wrist.
  • the finger movement support device may be configured to be worn like a glove.
  • the movement of the finger may include the movement of a device having a function equivalent to that of the finger.
  • the finger movement support device of the present invention is advantageous in that it is lightweight and can support delicate movements and high-speed movements of fingers and wrists.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a finger movement support device of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic side perspective view for explaining an example of a structure for fixing a small-diameter artificial muscle to a finger fixing portion of the finger movement support device of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic side perspective view for explaining another example of a structure for fixing a small-diameter artificial muscle to a finger fixing portion of the finger movement support device of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic side perspective view for explaining still another example of a structure for fixing a small-diameter artificial muscle to a finger fixing portion of the finger movement support device of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining another example of the finger movement support device of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic side perspective view for explaining another example of the finger fixing unit of the finger movement support device of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic side perspective view for explaining another example of the wrist sleeve of the finger movement
  • FIG. 1A and 1B are schematic diagrams for explaining a finger movement support device of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view on the finger pad side, and FIG. 1B is a plan view on the finger back side. . That is, in the illustrated example, the right hand one is shown. In this specification, the palm side is referred to as the finger pad side, and the back side of the hand is referred to as the finger back side.
  • the finger movement support device of the present invention can be applied to more delicate movements such as playing musical instruments and acquiring sports skills.
  • the finger movement support apparatus of the present invention includes, for example, a humanoid robot, a robot arm, etc. It may support operation of a device having a function similar to a finger of a body. That is, the “finger movement” in the present specification is a target for not only a human body but also an animal, a robot, or the like as long as it has a function equivalent to a finger movement.
  • the finger movement support device of the present invention includes a first finger fixing unit 10, a second finger fixing unit 11, a finger belly side sleeve 20, a finger dorsal side sleeve 21, a wrist sleeve 30, and an elbow fixing.
  • the first finger fixing portion 10 for each of five fingers, the first finger fixing portion 10, the second finger fixing portion 11, the finger belly side sleeve 20, the finger back side sleeve 21, and the first finger belly side small diameter artificial
  • the muscle 50, the first finger dorsal thin artificial muscle 51, the second finger ventral thin artificial muscle 60, and the second finger dorsal thin artificial muscle 61 are provided.
  • the present invention is not limited, and it may be configured to be provided on a desired finger such as only the index finger or only the thumb, the index finger, and the middle finger.
  • the first finger fixing unit 10 is located near the first joint of the finger.
  • the first finger fixing unit 10 may be a ring-shaped member that can be wound around a finger, such as a ring that is sized so as to remain in the vicinity of the first joint of the finger. Further, it may be a belt loop-shaped one that can be appropriately adjusted with buttons, hooks, hook-and-loop fasteners, etc. so that it can be worn according to the thickness of the finger.
  • the mounting position of the first finger fixing unit 10 may be on the tip side of the first joint of the finger. The tip of the deep finger flexor muscle of the finger in the body is coupled to the vicinity of the first joint side of the bone on the tip side of the first joint.
  • the first finger fixing unit 10 is connected to the distal end side of the first joint so that the second joint moves by pulling the vicinity of the first joint side of the bone on the distal end side of the first joint. What is necessary is just to arrange
  • the second finger fixing part 11 is shown in the illustrated example in the vicinity of the third joint of the finger.
  • the 2nd finger fixing part 11 should just be a ring-shaped thing which can be wound around a finger
  • the mounting position of the second finger fixing unit 11 may be between the second joint and the third joint of the finger.
  • the index finger, middle finger, ring finger, and little finger are attached in the vicinity of the third joint, and the thumb is attached in the vicinity of the second joint.
  • the arrangement positions of the first finger fixing unit 10 and the second finger fixing unit 11 can be separated to some extent, and interference between small-diameter artificial muscles to be described later connected thereto can be prevented.
  • the first finger fixing unit 10 and the second finger fixing unit 11 can be easily mounted.
  • the tip of the superficial digital flexor of the finger in the body is connected to the vicinity of the second joint side of the bone between the first joint and the second joint.
  • the second finger fixing unit 11 is attached to the finger so that the second joint moves by pulling the vicinity of the second joint of the bone between the first joint and the second joint.
  • position in the 2nd joint vicinity More specifically, it may be arranged near the second joint side between the first joint and the second joint.
  • the second finger fixing unit 11 may be any one that is fixed between the first joint and the second joint of the thumb.
  • the finger pad side sleeve 20 is provided on the finger pad side of the second finger fixing part 11.
  • the finger pad side sleeve 20 holds a small-diameter artificial muscle, which will be described later, so as to be axially movable.
  • the finger pad side sleeve 20 may be, for example, a ring having an inner diameter that allows a thin artificial muscle, which will be described later, to pass through at the time of maximum contraction.
  • the string-like body may be formed in a loop shape so that the thin artificial muscle passes through at the time of maximum contraction, and may be fixed to the second finger fixing portion 11.
  • the finger pad side sleeve 20 having a shape for holding the small-diameter artificial muscle so as to be axially movable is provided on the finger pad side of the second finger fixing unit 11.
  • the finger back side sleeve 21 is provided on the finger back side of the second finger fixing portion 11.
  • the finger back side sleeve 21 also holds a small-diameter artificial muscle, which will be described later, so as to be axially movable.
  • the finger back side sleeve 21 may also be a ring having an inner diameter that allows a thin artificial muscle, which will be described later, to pass through at the maximum contraction.
  • the string-like body may be formed in a loop shape so that the thin artificial muscle passes through at the time of maximum contraction, and may be fixed to the second finger fixing portion 11.
  • the finger dorsal side sleeve 21 having such a shape that holds the thin artificial muscle so as to be axially movable is provided on the finger dorsal side of the second finger fixing unit 11.
  • the wrist sleeve 30 is located near the wrist.
  • the wrist sleeve 30 may be anything that can be mounted in the vicinity of the wrist according to the thickness of the arm, such as a wristwatch band.
  • the wrist sleeve 30 has a belt loop shape and can be appropriately adjusted by a button, a hook, a hook-and-loop fastener, etc., and may be fixed near the wrist.
  • the wrist sleeve 30 holds a small-diameter artificial muscle, which will be described later, so as to be axially movable.
  • the wrist sleeve 30 only needs to be provided with a tubular sleeve having an inner diameter that allows a thin artificial muscle, which will be described later, to pass during maximum contraction.
  • the wrist sleeve 30 in the illustrated example has two sets of 5 ⁇ 2 tubular sleeves corresponding to the thin artificial muscles on the finger pad side and finger back side, and wristbands on the finger pad side and finger back side, respectively.
  • An example placed on the body is shown.
  • the present invention is not limited to this, and two sets of tubular sleeves may be prepared in which 10 sleeves are arranged in one stage.
  • a string-like body in which a thin artificial muscle is looped so that it passes through at the maximum contraction may be fixed to the wristband-like body.
  • the elbow fixing part 40 is located in the vicinity of the elbow.
  • the elbow fixing part 40 may be anything that can be mounted in the vicinity of the elbow according to the thickness of the arm like a wristwatch band.
  • the elbow fixing portion 40 may be a belt loop shape and may be appropriately adjusted with a button, a hook, a hook-and-loop fastener, etc., and may be fixed near the elbow.
  • the elbow fixing portion 40 is fixed at the side where the small-diameter artificial muscle is fixed (the position where the connection portion 41 is arranged), as shown in FIG. (Outside the radius and ulna).
  • fixed part 40 should just be what fixes the terminal part of the below-mentioned thin artificial muscle.
  • the elbow fixing part 40 should just be provided with the connection part 41 which can connect a compressor to the terminal part of a thin artificial muscle via an electrostatic regulator etc.
  • fixed part 40 of the example of illustration showed the example by which 2 sets of 5 * 2 connection parts 41 were each arrange
  • the present invention is not limited to this, and two sets of connecting portions 41 may be prepared in which 10 pieces are arranged in one stage instead of two stages.
  • the first finger ventral side small artificial muscle 50 is connected from the elbow fixing portion 40 to the finger belly side of the first finger fixing portion 10 via the wrist sleeve 30 and the finger belly side sleeve 20. That is, the first finger belly side small-diameter artificial muscle 50 is fixed to the elbow fixing part 40 and the first finger fixing part 10 and is arranged from the elbow to the fingertip via the finger belly side sleeve 20. As described above, since the thin artificial muscle can be disposed long, the displacement can be increased and a large force can be applied.
  • the first finger ventral artificial muscle 50 may be a fluid pressure actuator, for example. More specifically, it may be anything made of McKibben artificial muscle.
  • the McKibben artificial muscle is an artificial muscle that operates by fluid pressure such as air pressure from a compressor or the like.
  • the McKibben artificial muscle has a structure having a hollow elastic tubular body and a braided covering body that is a reinforcing layer covering the elastic tubular body. Since the McKibben artificial muscle is lightweight and supple, it is advantageous to provide the finger motion support device of the present invention in a light weight so as not to impede the finger motion such as gripping and hitting the user.
  • the McKibben artificial muscle used for the first finger ventral side small-diameter artificial muscle 50 may have an outer diameter of 10 mm or less, more specifically, a small diameter of about 2 mm to 5 mm, for example.
  • the first finger ventral artificial muscle 50 of the finger movement support device of the present invention is not limited to that made of McKibben artificial muscle, and can be extended and contracted, as long as it is lightweight and has a fast reaction speed. Applicable.
  • the first finger dorsal thin artificial muscle 51 is connected from the elbow fixing unit 40 to the finger dorsal side of the first finger fixing unit 10 through the wrist sleeve 30 and the finger dorsal sleeve 21. That is, the first finger dorsal thin artificial muscle 51 is fixed to the elbow fixing portion 40 and the first finger fixing portion 10 and arranged from the elbow to the fingertip via the finger dorsal sleeve 21. As described above, since the thin artificial muscle can be disposed long, the displacement can be increased and a large force can be applied.
  • the first finger dorsal thin artificial muscle 51 may also be a fluid pressure actuator, for example. More specifically, it may be anything made of McKibben artificial muscle.
  • the McKibben artificial muscle used for the first finger dorsal small-diameter artificial muscle 51 may have an outer diameter of 10 mm or less, more specifically, a small diameter of, for example, about 2 mm to 5 mm.
  • the first finger dorsal thin artificial muscle 51 of the finger movement support device of the present invention is not limited to one made of McKibben artificial muscle, and can be extended and contracted, as long as it is lightweight and has a fast reaction speed. Applicable.
  • the finger belly side sleeve 20 the finger dorsal side sleeve 21, and the wrist sleeve 30, the arrangement position where the small-diameter artificial muscle is bent is fixed. It can be transmitted to the finger.
  • the second finger ventral side small artificial muscle 60 is connected from the elbow fixing portion 40 to the finger belly side of the second finger fixing portion 11 through the wrist sleeve 30. That is, the second finger belly side fine artificial muscle 60 is fixed to the elbow fixing part 40 and the second finger fixing part 11 and is arranged from the elbow to the vicinity of the second joint or the third joint.
  • the second finger ventral side fine artificial muscle 60 may be a fluid pressure actuator, for example. More specifically, it may be anything made of McKibben artificial muscle. Similarly, it is not limited to those made of McKibben artificial muscles, but can be applied as long as it can be extended and contracted, is lightweight and has a fast reaction speed. Since the second finger ventral-side thin artificial muscle 60 can also be provided with a long thin artificial muscle, the displacement can be increased and a large force can be applied.
  • the second finger dorsal thin artificial muscle 61 is connected to the finger dorsal side of the second finger fixing unit 11 through the wrist sleeve 30 from the elbow fixing unit 40. That is, the second finger dorsal thin artificial muscle 61 is fixed to the elbow fixing part 40 and the second finger fixing part 11, and is disposed from the elbow to the vicinity of the second joint or the third joint.
  • the second finger back thin artificial muscle 61 may also be a fluid pressure actuator, for example. More specifically, it may be anything made of McKibben artificial muscle. Similarly, it is not limited to those made of McKibben artificial muscles, but can be applied as long as it can be extended and contracted, is lightweight and has a fast reaction speed. Since the second finger dorsal thin artificial muscle 61 can also be provided with a long thin artificial muscle, the displacement can be increased and a large force can be applied.
  • the optimum length of the small-diameter artificial muscle connected from the elbow fixing unit 40 to the first finger fixing unit 10 and the second finger fixing unit 11 varies depending on the length of the arm and the length of the finger. Therefore, you may comprise so that the length of a thin artificial muscle may be connected to the elbow fixing
  • the elbow fixing part 40 may be fixed so as to sandwich a thin artificial muscle. Thereby, the length of the small-diameter artificial muscle can be adjusted by adjusting the position where the small-diameter artificial muscle is sandwiched by the elbow fixing portion 40.
  • the small-diameter artificial muscles 50, 51, 60, 61 are passed through the tubular sleeve of the wrist sleeve 30, they may be passed in order from the end.
  • the small-diameter artificial muscle from the thumb may be configured to pass through the farthest tubular sleeve side of the wrist sleeve 30. Since the thumb mainly performs the inversion operation, it is possible to support the inversion operation more efficiently by configuring the thumb as in the illustrated example.
  • FIG. 2 is a schematic side perspective view for explaining an example of a structure for fixing a small-diameter artificial muscle to a finger fixing portion of the finger movement support device of the present invention.
  • FIG. 1 is a side perspective view in which the upper side is the dorsal side and the lower side is the finger pad side in the drawing.
  • toe was shown.
  • the first finger belly side fine artificial muscle 50 and the first finger back side fine artificial muscle 51 are connected to the ring-shaped first finger fixing portion 10 by being folded back in a loop shape. Specifically, the first finger ventral side thin artificial muscle 50 and the first finger dorsal thin side artificial muscle 51 are folded back in a 180-degree loop through the ring of the first finger fixing unit 10. And the terminal part of a thin artificial muscle is comprised so that it may not be fixed and fixed by a bond etc. The terminal portion of the small-diameter artificial muscle only needs to be appropriately subjected to terminal processing so that the internal air does not leak.
  • first finger abdominal side fine artificial muscle 50 and the first finger dorsal side small diameter with respect to the first finger fixing unit 10 are arranged so that the positions of the thin artificial muscle on the finger back side and finger belly side do not move.
  • the artificial muscle 51 may be fixed with a bond or the like.
  • the second finger ventral side fine artificial muscle 60 and the second finger dorsal side fine artificial muscle 61 are connected to the second finger fixing portion 11 by being folded back in a loop shape.
  • the second finger ventral thin artificial muscle 60 and the second finger dorsal thin artificial muscle 61 are folded back in a 180-degree loop through the ring of the second finger fixing portion 11.
  • the terminal part of a thin artificial muscle is comprised so that it may not be fixed and fixed by a bond etc.
  • the terminal portion of the small-diameter artificial muscle only needs to be appropriately subjected to terminal processing so that the internal air does not leak.
  • the second finger belly side fine artificial muscle 60 and the second finger dorsal side thin diameter with respect to the second finger fixing portion 11 are arranged so that the positions of the thin artificial muscles on the finger dorsal side and finger belly side do not move.
  • the artificial muscle 61 may be fixed with a bond or the like.
  • FIG. 3 is a schematic side perspective view for explaining another example of a structure for fixing a small-diameter artificial muscle to a finger fixing portion of the finger movement support device of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same parts.
  • FIG. 3 is a side perspective view in which the upper side is the finger back side and the lower side is the finger pad side in the drawing.
  • fixed part 11 showed the ring-shaped thing which can be wound around a finger
  • the first finger abdominal side small artificial muscle 50 and the first finger dorsal side small artificial muscle 51 are connected to the ring-shaped first finger fixing portion 10 so as to be looped back and connected.
  • the terminal portion of the small-diameter artificial muscle is configured to be fixed with a bond or the like so as not to come out.
  • it is folded back and further returned to the elbow fixing portion 40.
  • the terminal unit is fixed to 40.
  • the second finger ventral thin artificial muscle 60 and the second finger dorsal thin artificial muscle 61 are also looped back to the ring-shaped second finger fixing portion 11 and further returned to the elbow fixing portion 40.
  • the terminal portion is fixed to the elbow fixing portion 40.
  • FIG. 4 is a schematic side perspective view for explaining still another example of a structure for fixing a small-diameter artificial muscle to a finger fixing portion of the finger movement support device of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same parts.
  • FIG. 4 is a side perspective view in which the upper side is the finger back side and the lower side is the finger pad side in the drawing.
  • a first attachment string 55 is provided at the terminal portion of the first finger belly side fine artificial muscle 50 and the first finger back side fine artificial muscle 51.
  • the terminal cap of the small-diameter artificial muscle is provided with a terminal cap so that the air inside does not leak, but the first attachment string 55 may be provided on the terminal cap. Then, the first finger belly side fine artificial muscle 50 and the first finger dorsal thin artificial muscle 51 are connected to the first finger fixing portion 10 using the first attachment string 55.
  • the 1st attachment string 55 should just be formed in the terminal part of a thin artificial muscle.
  • the first finger fixing part 10 is made of a material that can be sewn such as a hook-and-loop fastener
  • the small artificial muscle is fixed to the first finger fixing part 10 by sewing the first attachment string 55 to the hook-and-loop fastener. Is done.
  • a second attachment string 65 is provided at the terminal portion of the second finger ventral thin artificial muscle 60 or the second finger dorsal thin artificial muscle 61.
  • the 2nd finger belly side fine artificial muscle 60 and the 2nd finger dorsal thin artificial muscle 61 are connected to the 2nd finger fixing part 11 using the 2nd attachment string 65.
  • the 2nd attachment string 65 should just be formed in the terminal part of a thin artificial muscle.
  • the second finger fixing portion 11 is also made of a sewn material such as a hook-and-loop fastener
  • the small artificial muscle is fixed to the second finger fixing portion 11 by sewing the second attachment string 65 to the hook-and-loop fastener. Is done.
  • the finger movement support device is configured in this way, so that even when a violent movement is performed, the small-diameter artificial muscle does not easily come off from the finger fixing portion.
  • the structure for fixing the small-diameter artificial muscle to the finger fixing portion is not limited to the examples shown in FIGS.
  • Each of the muscles 61 may be a bundle of a plurality of small-diameter artificial muscles.
  • a plurality of small-diameter artificial muscles may be bundled and used as a single small-diameter artificial muscle according to the finger operating speed and the magnitude of force. By bundling as long as it fits within the thickness of the finger, it does not interfere with the operation, while the tension can be increased as the number increases.
  • each small-diameter artificial muscle is fixed to the elbow fixing portion 40, and the static electricity is connected to the terminal portion of each small-diameter artificial muscle from the connection portion 41 of the elbow fixing portion 40.
  • a compressor or the like is connected via a regulator or the like, and fluid pressure such as air pressure may be supplied. Then, it is only necessary to control expansion / contraction of each small-diameter artificial muscle so as to achieve a predetermined finger motion. For example, in the operation of bending the finger, when the first finger ventral side fine artificial muscle 50 or the second finger ventral side thin artificial muscle 60 is contracted, the finger is bent in the closing direction.
  • the finger motion support device of the present invention it is possible to control the motion of one finger using a total of four thin artificial muscles, two on each of the finger pad side and the finger back side. Since each of the small-diameter artificial muscles can be individually controlled for contraction, it is possible to support delicate movements of fingers and wrists. In addition, it is possible to perform posture control that is stronger, faster, and more flexible than a conventional rehabilitation support device.
  • a Macchiben artificial muscle having a diameter of 3 mm is used as the thin artificial muscle.
  • the compressed air by the compressor is controlled using, for example, an air regulator with a maximum flow rate of 200 L / min.
  • a tension of about 30 N can be generated in the McKibben artificial muscle having a diameter of 3 mm.
  • the maximum shrinkage at this time is about 27%.
  • McKibben artificial muscle When such a McKibben artificial muscle is used to adjust the compressed air steplessly in the range of 0 MPa to 0.4 MPa, for example, by an air regulator, typically, a tension of about 0 N-20 N and 0% -25 A shrinkage of less than% is obtained.
  • an electrostatic regulator may be mounted on each of the small-diameter artificial muscles.
  • the expansion / contraction control of all the small-diameter artificial muscles can be independently controlled.
  • finely controlling the 20 small-diameter artificial muscles it is possible to arbitrarily support movement of the finger bending angle, warping angle, and the like.
  • an air pressure regulator having a larger maximum flow rate for example, one having a maximum flow rate of 1500 L / min, it is possible to move the McKibben artificial muscle at a higher speed.
  • the pressure value of the air regulator may be controlled by, for example, a 10-bit digital signal transmitted from a computer or the like via a microcontroller.
  • a force exceeding about 8 N at the maximum was obtained. This pressing force is sufficient for performing keystrokes in piano performance, for example.
  • the output of the McKibben artificial muscle that controls the pressing force depends on the supply pressure of the aerodynamic regulator, if the application requires a stronger output, the supply pressure may be increased.
  • the finger movement support device of the present invention it is possible to restrain not only the movement of the finger but also the movement of the finger. That is, for example, it is possible to support high-speed movement of the finger, and the balance of the force of the small-diameter artificial muscles on the finger pad side and the finger dorsal side with respect to the state where the finger is stretched and the bending angle of the finger.
  • restraint control is also possible so that it does not move while maintaining its posture. That is, it becomes possible to control the rigidity of the movement of the finger joint.
  • the above-described finger movement support device of the present invention is a component whose position is fixed to the fingers or arms of the body, such as the first finger fixing unit 10, the second finger fixing unit 11, the wrist sleeve 30, and the elbow fixing unit 40.
  • each is configured to be fixed to the body by a belt loop or the like.
  • the finger movement support device of the present invention is not limited to this, and it may be arranged in a glove-like shape and worn on the user. That is, the finger movement support device of the present invention may be configured to be worn like a glove.
  • the first finger fixing part 10, the second finger fixing part 11, the wrist sleeve 30, and the elbow fixing part 40 are respectively arranged at predetermined positions of the glove.
  • the finger pad side sleeve 20 and the finger back side sleeve 21 are also provided in the second finger fixing portion 11.
  • the small-diameter artificial muscles are arranged in the connection relation as described above.
  • the small-diameter artificial muscle may be wound on the inside of the glove or on the outside.
  • wearing as a glove is not limited to covering the entire fingertip to the elbow including the elbow fixing part 40 as described above, but only a part such as covering only the fingertip, covering the wrist, etc. It may be configured to be possible.
  • the first finger fixing unit 10 is positioned near the first joint of the finger, and the second finger fixing unit 11 is positioned near the second joint side of the finger or near the third joint finger.
  • the present invention can sufficiently support the finger motion even with such a structure, the present invention is not limited to this, and the finger fixing portion may be further increased and a thin artificial muscle may be further added. That is, the first finger fixing unit 10 is arranged on the distal side of the first joint, the second finger fixing unit 11 is arranged between the second joint and the third joint, and the first joint and the second joint are further arranged. You may arrange
  • the third finger fixing unit is disposed between the first finger fixing unit 10 and the second finger fixing unit 11.
  • a second finger belly side sleeve is provided on the finger pad side of the third finger fixing part, and a second finger back side sleeve is provided on the finger back side of the third finger fixing part.
  • the third finger belly side fine artificial muscle is connected from the elbow fixing part 40 to the finger belly side of the third finger fixing part via the wrist sleeve 30 and the finger belly side sleeve 20.
  • the third finger dorsal thin artificial muscle is connected from the elbow fixing unit 40 to the finger dorsal side of the third finger fixing unit via the wrist sleeve 30 and the finger dorsal sleeve 21. Then, the first finger ventral side small-diameter artificial muscle 50 passes through the wrist sleeve 30 and the finger ventral side sleeve 20 from the elbow fixing portion 40, and further through the second finger belly side sleeve, the fingers of the first finger fixing portion 10. It only has to be connected to the ventral side.
  • the first finger dorsal thin artificial muscle 51 passes through the wrist sleeve 30 and the finger dorsal sleeve 21 from the elbow fixing unit 40, and further through the second finger dorsal sleeve, the fingers of the first finger fixing unit 10. It only needs to be connected to the back side.
  • the first finger fixing unit 10 may be disposed on the tip side of the first joint, and the second finger fixing unit 11 may be disposed between the first joint and the second joint.
  • the third finger fixing part may be arranged at the base of the thumb. In this way, by increasing the finger fixing part and the small-diameter artificial muscle, it is possible to realize even more delicate movements and strong and high-speed movements.
  • the finger motion support device of the present invention may be configured to further support the movement of the wrist. That is, a small-diameter artificial muscle may be connected to the elbow fixing part 40.
  • the wrist sleeve 30 is disposed in the vicinity of the wrist on the hand side.
  • the wrist sleeve 30 is connected to the wrist ventral artificial muscle and the wrist dorsal artificial muscle.
  • the wrist ventral artificial muscle is connected from the elbow fixing portion 40 to the wrist ventral side of the wrist sleeve 30.
  • the wrist dorsal artificial muscle is connected from the elbow fixing portion 40 to the wrist dorsal side of the wrist sleeve 30.
  • the finger movement support device of the present invention can also support the movement of the wrist by controlling the expansion and contraction of the wrist ventral artificial muscle and the wrist dorsal artificial muscle.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining another example of the finger movement support device of the present invention
  • FIG. 5 (a) is a plan view of the finger pad side
  • FIG. 5 (b) is a finger back side. It is a top view.
  • the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts.
  • one finger fixing unit 15 is arranged near the joint of each finger.
  • the finger fixing unit 15 is located near the second joint or the third joint of the finger.
  • the present invention is not limited to this, and the finger fixing unit 15 may be located near the first joint of the finger.
  • the finger belly side small-diameter artificial muscle 63 is connected from the elbow fixing portion 40 to the finger belly side of the finger fixing portion 15 via the wrist sleeve 30.
  • the finger dorsal thin artificial muscle 64 is connected to the finger dorsal side of the finger fixing unit 15 from the elbow fixing unit 15 through the wrist sleeve 30.
  • the finger ventral side small artificial muscle 63 and the finger dorsal side small artificial muscle 64 are fixed to the elbow fixing portion 40 and the finger fixing portion 15, and from the elbow to the finger via the wrist sleeve 30. Since the thin artificial muscle can be disposed long, the displacement can be increased and a large force can be applied.
  • FIG. 6 is a schematic side perspective view for explaining another example of the finger fixing unit of the finger movement support device of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same parts.
  • the finger fixing part 10 is shown as being adjustable as appropriate with a hook-and-loop fastener or the like.
  • the present invention is not limited to this.
  • the finger fixing portion 15 may be configured using a small-diameter artificial muscle 16.
  • the finger fixing unit 15 may be provided by using the adjustment ring 17 and configuring the thin artificial muscle 16 in a loop shape that allows a finger to pass therethrough.
  • the adjustment ring 17 may be, for example, an 8-shaped ring having two holes.
  • the hole of the adjusting ring 17 has an inner diameter that allows the small-diameter artificial muscle 16 before fluid pressure supply to be axially moved.
  • the small-diameter artificial muscle 16 cannot move axially and has an inner diameter that is locked in the hole of the adjustment ring 17.
  • fluid pressures such as an air pressure
  • the other terminal portion may be sealed with a terminal cap or the like.
  • FIG. 7 is a schematic side perspective view for explaining another example of the wrist sleeve of the finger movement support device of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts.
  • the wrist sleeve 30 is fixed near the wrist with a hook-and-loop fastener or the like.
  • the wrist sleeve 30 may be fixed using a small-diameter artificial muscle 31.
  • the wrist sleeve 31 may be provided by using the adjustment ring 32 to form a loop shape that allows the hand to pass through the small-diameter artificial muscle 31.
  • the thin artificial muscle 31 is configured in a double loop.
  • the adjustment ring 32 may be, for example, an 8-shaped ring having two holes.
  • a pair of adjustment rings 32 are integrally formed at both ends of the wrist sleeve 30.
  • the hole of the adjustment ring 32 may be any hole as long as the small-diameter artificial muscle 31 before the fluid pressure supply can move axially.
  • the small-diameter artificial muscle 31 cannot move axially and has an inner diameter that can be locked in the hole of the adjustment ring 32. And what is necessary is just to be comprised so that fluid pressures, such as an air pressure, can be provided from one terminal part of the small diameter artificial muscle 31 with a compressor.
  • the other terminal portion may be sealed with a terminal cap or the like.
  • the wrist sleeve 30 is securely fixed to the wrist.
  • the wrist sleeve 30 in FIG. 1 and the like has been described using the thin artificial muscle 31, but the present invention is not limited to this, and the elbow fixing portion 40 shown in FIG. 1 and the like. However, it may be configured using a thin artificial muscle.
  • finger movement support device of the present invention is not limited to the above-described illustrated examples, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

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Abstract

指や手首の繊細な動きや高速な動作を支援可能な指動作支援装置を提供する。　指動作支援装置は、指固定部１０，１１と、指腹側・指背側スリーブ２０，２１と、手首スリーブ３０と、肘固定部４０と、第１細径人工筋肉５０、５１と、第２細径人工筋肉６０、６１とからなる。第１指固定部１０は指の第１関節近傍に位置し、第２指固定部１１は指の第２関節近傍に位置する。指腹側・指背側スリーブ２０，２１は、第２固定部の指腹側・指背側に設けられる。手首スリーブ３０は手首近傍に位置し、肘固定部４０は肘近傍に位置する。第１指腹側・第１指背側細径人工筋肉５０，５１は、肘固定部４０から手首スリーブ３０及び指腹側・指背側スリーブ２０，２１を介して第１固定部の指腹側・指背側に接続される。第２指腹側・第２指背側細径人工筋肉６０，６１は、肘固定部４０から手首スリーブ３０を介して第２固定部の指腹側・指背側に接続される。

Description

指動作支援装置
　本発明は、指動作支援装置に関し、特に、指の動作を高速でコントロール可能な指動作支援装置に関する。
　従来から、運動機能に障害を有する場合や肉体的負担を軽減させる場合に用いられる、手足や指等の動作を支援するためのリハビリテーション支援装置やパワーアシスト装置が知られている（例えば特許文献１や特許文献２等）。これらは、何れも使用者に対してアクチュエータを用いて動作支援を行うものである。
特開２００６－０００２９４号公報 特開２００９－１１２５７８号公報
　従来からある装置は、運動機能に障害を有する場合や肉体的負担を軽減させる場合には、一定の有用な効果が得られている。しかしながら、力の出力強度、曲げ姿勢の制御自由度、重量、応答性の観点から、例えば楽器の演奏やスポーツの技能習得等の、より繊細な動作に適用するのは難しかった。さらに、指の曲げ動作と伸ばし動作の双方の力覚を提示しながら、使用者の握ったり叩いたりといった動作を阻害しないように設計することも難しかった。
　本発明は、斯かる実情に鑑み、指や手首の繊細な動きや高速な動作を支援可能な指動作支援装置を提供しようとするものである。
　上述した本発明の目的を達成するために、本発明による指動作支援装置は、指の関節近傍に位置する指固定部と、手首近傍に位置する手首スリーブと、肘近傍に位置する肘固定部と、肘固定部から手首スリーブを介して指固定部の指腹側に接続される指腹側細径人工筋肉と、肘固定部から手首スリーブを介して指固定部の指背側に接続される指背側細径人工筋肉と、を具備するものである。
　ここで、指固定部、手首スリーブ及び／又は肘固定部は、細径人工筋肉を用いて構成されるものであっても良い。
　また、指固定部、手首スリーブ及び／又は肘固定部は、流体圧供給前の細径人工筋肉が軸移動可能であり流体圧供給後の細径人工筋肉がロックされる程度の内径を有する調整用リングを用いて構成されるものであっても良い。
　また、指固定部は、指の第１関節近傍に位置する第１指固定部と、指の第２関節又は第３関節近傍に位置する第２指固定部と、を具備するものであっても良い。指動作支援装置は、さらに、第２指固定部の指腹側に設けられる指腹側スリーブと、第２指固定部の指背側に設けられる指背側スリーブと、を具備するものであれば良い。また、指腹側細径人工筋肉は、肘固定部から手首スリーブ及び指腹側スリーブを介して第１指固定部の指腹側に接続される第１指腹側細径人工筋肉と、肘固定部から手首スリーブを介して第２指固定部の指腹側に接続される第２指腹側細径人工筋肉と、を具備するものであっても良い。また、指背側細径人工筋肉は、肘固定部から手首スリーブ及び指背側スリーブを介して第１指固定部の指背側に接続される第１指背側細径人工筋肉と、肘固定部から手首スリーブを介して第２指固定部の指背側に接続される第２指背側細径人工筋肉と、を具備するものであれば良い。
　また、第１指固定部及び第２指固定部は、指に巻回可能なリング状であり、第１指腹側細径人工筋肉及び第１指背側細径人工筋肉は、第１指固定部に対してループ状に折り返して接続され、第２指腹側細径人工筋肉及び第２指背側細径人工筋肉は、第２指固定部に対してループ状に折り返して接続されるものであれば良い。
　また、第１指腹側細径人工筋肉及び第１指背側細径人工筋肉は、その端末部に第１取付紐が設けられ、第１指固定部に対して第１取付紐により接続され、第２指腹側細径人工筋肉及び第２指背側細径人工筋肉は、その端末部に第２取付紐が設けられ、第２指固定部に対して第２取付紐により接続されるものであっても良い。
　また、第１指固定部は、指の第１関節よりも先端側に装着され、第２指固定部は、指の第１関節と第２関節の間、又は第２関節と第３関節の間に装着されるものであっても良い。
　また、５本指の各指に対して、それぞれ第１指固定部、第２指固定部、指腹側スリーブ、指背側スリーブ、第１指腹側細径人工筋肉、第１指背側細径人工筋肉、第２指腹側細径人工筋肉、及び第２指背側細径人工筋肉が設けられるものであっても良い。
　また、第１指腹側細径人工筋肉、第１指背側細径人工筋肉、第２指腹側細径人工筋肉、及び第２指背側細径人工筋肉は、それぞれ複数の細径人工筋肉の束からなるものであっても良い。
　さらに、第１指固定部と第２指固定部の間に位置する第３指固定部と、第３指固定部の指腹側に設けられる第２指腹側スリーブと、第３指固定部の指背側に設けられる第２指背側スリーブと、肘固定部から手首スリーブ及び指腹側スリーブを介して第３指固定部の指腹側に接続される第３指腹側細径人工筋肉と、肘固定部から手首スリーブ及び指背側スリーブを介して第３指固定部の指背側に接続される第３指背側細径人工筋肉と、を具備し、第１指腹側細径人工筋肉は、肘固定部から手首スリーブ及び指腹側スリーブを介しさらに第２指腹側スリーブも介して第１指固定部の指腹側に接続され、第１指背側細径人工筋肉は、肘固定部から手首スリーブ及び指背側スリーブを介しさらに第２指背側スリーブも介して第１指固定部の指背側に接続されるものであっても良い。
　また、手首スリーブは、手側の手首近傍に配置され、さらに、肘固定部から手首スリーブの手首腹側に接続される手首腹側細径人工筋肉と、肘固定部から手首スリーブの手首背側に接続される手首背側細径人工筋肉とを具備するものであっても良い。
　また、指動作支援装置は、グローブ状に着用可能に構成されるものであっても良い。
　また、指の動作には、指と同等の機能を有する機器の動作が含まれても良い。
　本発明の指動作支援装置には、軽量であり指や手首の繊細な動きや高速な動作を支援可能であるという利点がある。
図１は、本発明の指動作支援装置を説明するための概略図である。 図２は、本発明の指動作支援装置の細径人工筋肉の指固定部への固定構造の一例を説明するための概略側面斜視図である。 図３は、本発明の指動作支援装置の細径人工筋肉の指固定部への固定構造の他の例を説明するための概略側面斜視図である。 図４は、本発明の指動作支援装置の細径人工筋肉の指固定部への固定構造のさらに他の例を説明するための概略側面斜視図である。 図５は、本発明の指動作支援装置の他の例を説明するための概略図である。 図６は、本発明の指動作支援装置の指固定部の他の例を説明するための概略側面斜視図である。 図７は、本発明の指動作支援装置の手首スリーブの他の例を説明するための概略側面斜視図である。
　以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の指動作支援装置を説明するための概略図であり、図１（ａ）が指腹側の平面図であり、図１（ｂ）が指背側の平面図である。即ち、図示例では右手用のものを示している。なお、本明細書中では、手の平側を指腹側とし、手の甲側を指背側と称する。本発明の指動作支援装置は、例えば楽器の演奏やスポーツの技能習得等のより繊細な動作に適用可能なものである。また、本明細書中の具体的な説明では人体の手指の動作支援を中心に説明しているが、本発明の指動作支援装置は、例えば人型ロボットやロボットアーム等、関節や骨組み等が身体の指に似た機能を有する機器の動作支援を行うものであっても良い。即ち、本明細書中の「指の動作」とは、人体だけでなく動物やロボット等でも、指動作と同等の機能を有するものであれば対象となるものである。図示の通り、本発明の指動作支援装置は、第１指固定部１０と、第２指固定部１１と、指腹側スリーブ２０と、指背側スリーブ２１と、手首スリーブ３０と、肘固定部４０と、第１指腹側細径人工筋肉５０と、第１指背側細径人工筋肉５１と、第２指腹側細径人工筋肉６０と、第２指背側細径人工筋肉６１とから構成されている。なお、図示例では５本指の各指に対して、それぞれ第１指固定部１０、第２指固定部１１、指腹側スリーブ２０、指背側スリーブ２１、第１指腹側細径人工筋肉５０、第１指背側細径人工筋肉５１、第２指腹側細径人工筋肉６０、及び第２指背側細径人工筋肉６１が設けられる例を示したが、本発明はこれに限定されず、人差し指だけや、親指と人差し指と中指だけ等、所望な指に設けるように構成しても良い。
　第１指固定部１０は、指の第１関節近傍に位置するものである。第１指固定部１０は、指の第１関節近傍で留まるようなサイズの指輪等の、指に巻回可能なリング状のものであれば良い。また、指の太さに合わせて装着可能なように、ベルトループ状のものでボタンやフック、面ファスナー等で適宜調整可能なものであっても良い。第１指固定部１０の装着位置は、具体的には、指の第１関節よりも先端側であれば良い。身体における指の深指屈筋の先端は、第１関節の先端側の骨の第１関節側近傍に結合されている。本発明の指動作支援装置では、第１関節の先端側の骨の第１関節側近傍を引くことにより第２関節が動作するように、第１指固定部１０は、第１関節の先端側近傍に配置されれば良い。
　また、第２指固定部１１は、図示例では指の第３関節近傍に位置するものを示した。第２指固定部１１は、指の第３関節近傍で留まるようなサイズの指輪等の、指に巻回可能なリング状のものであれば良い。また、指の太さに合わせて装着可能なように、ベルトループ状のものでボタンやフック、面ファスナー等で適宜調整可能なものであっても良い。第２指固定部１１の装着位置は、指の第２関節と第３関節の間であれば良い。具体的には、人差し指、中指、薬指、小指については、第３関節近傍に装着され、親指については、第２関節近傍に装着されている。これにより、第１指固定部１０と第２指固定部１１の配置位置をある程度離すことが可能となるため、これらに接続される後述の細径人工筋肉同士の干渉を防ぐことが可能となる。また、第１指固定部１０及び第２指固定部１１の装着もより容易となる。但し、身体における指の浅指屈筋の先端は、第１関節と第２関節の間の骨の第２関節側近傍に結合されている。したがって、本発明の指動作支援装置でも、第１関節と第２関節の間の骨の第２関節近傍を引くことにより第２関節が動作するように、第２指固定部１１を、指の第２関節近傍に配置しても良い。より具体的には、第１関節と第２関節の間の第２関節側近傍に配置されても良い。
　なお、本明細書中では、親指の場合は他の指と異なり、「指の第２関節と第３関節の間」は、適宜「親指の第１関節と第２関節の間」と読み替えるものとする。即ち、親指に関しては、第２指固定部１１は、親指の第１関節と第２関節の間に固定されるものであれば良い。
　指腹側スリーブ２０は、第２指固定部１１の指腹側に設けられるものである。指腹側スリーブ２０は、後述の細径人工筋肉を軸移動可能に保持するものである。指腹側スリーブ２０は、例えば後述の細径人工筋肉が最大収縮時に通る程度の内径を有するリングであれば良い。また、紐状体を細径人工筋肉が最大収縮時に通る程度のループ状にして、第２指固定部１１に固定したものであっても良い。このように細径人工筋肉を軸移動可能に保持する形状の指腹側スリーブ２０が、第２指固定部１１の指腹側に設けられる。
　また、指背側スリーブ２１は、第２指固定部１１の指背側に設けられるものである。指背側スリーブ２１も、後述の細径人工筋肉を軸移動可能に保持するものである。指背側スリーブ２１も、例えば後述の細径人工筋肉が最大収縮時に通る程度の内径を有するリングであれば良い。また、紐状体を細径人工筋肉が最大収縮時に通る程度のループ状にして、第２指固定部１１に固定したものであっても良い。このように細径人工筋肉を軸移動可能に保持する形状の指背側スリーブ２１が、第２指固定部１１の指背側に設けられる。
　手首スリーブ３０は、手首近傍に位置するものである。手首スリーブ３０は、手首近傍に腕時計のバンドのように腕の太さに合わせて装着可能なものであれば良い。例えば、手首スリーブ３０は、ベルトループ状のものでボタンやフック、面ファスナー等で適宜調整可能に構成され、手首近傍に固定されれば良い。手首スリーブ３０は、後述の細径人工筋肉を軸移動可能に保持するものである。図示の通り、手首スリーブ３０は、例えば後述の細径人工筋肉が最大収縮時に通る程度の内径を有する管状スリーブが設けられていれば良い。なお、図示例の手首スリーブ３０は、指腹側と指背側の細径人工筋肉に対応して、５×２個の管状スリーブが２セット、指腹側と指背側にそれぞれリストバンド状体に配置された例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、管状スリーブは、２段ではなく１段で１０個並べたものを２セット用意しても良い。また、紐状体を細径人工筋肉が最大収縮時に通る程度のループ状にしたものをリストバンド状体に固定したものであっても良い。
　また、肘固定部４０は、肘近傍に位置するものである。肘固定部４０は、肘近傍に腕時計のバンドのように腕の太さに合わせて装着可能なものであれば良い。例えば、肘固定部４０は、ベルトループ状のものでボタンやフック、面ファスナー等で適宜調整可能に構成され、肘近傍に固定されれば良い。肘固定部４０の細径人工筋肉を固定する位置（接続部４１が配置される位置）は、細径人工筋肉により指を効率良く動作可能なように、図１に示されるように、側面側（橈骨や尺骨の外側）であれば良い。そして、肘固定部４０は、後述の細径人工筋肉の端末部を固定するものであれば良い。また、肘固定部４０には、細径人工筋肉の端末部に空電レギュレータ等を介してコンプレッサを接続可能な接続部４１が設けられれば良い。なお、図示例の肘固定部４０は、５×２個の接続部４１が２セット、それぞれリストバンド状体に配置された例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、接続部４１は、２段ではなく１段で１０個並べたものを２セット用意しても良い。
　そして、第１指腹側細径人工筋肉５０が、肘固定部４０から手首スリーブ３０及び指腹側スリーブ２０を介して第１指固定部１０の指腹側に接続されている。即ち、第１指腹側細径人工筋肉５０は、肘固定部４０と第１指固定部１０に固定され、指腹側スリーブ２０を介して肘から指先まで配設されるものである。このように細径人工筋肉を長く配設可能であるため、変位を大きくでき大きな力を加えることが可能となる。第１指腹側細径人工筋肉５０は、例えば流体圧アクチュエータであれば良い。より具体的には、マッキベン人工筋肉からなるものであれば良い。マッキベン人工筋肉は、コンプレッサ等からの空気圧等の流体圧により動作する人工筋肉である。マッキベン人工筋肉は、中空の弾性管状体と、弾性管状体を覆う補強層である編組被覆体とを有する構造からなる。マッキベン人工筋肉は、軽量であり且つしなやかであるため、使用者の握ったり叩いたりといった指の動作を阻害しないように本発明の指動作支援装置を軽量に提供するのに有利である。第１指腹側細径人工筋肉５０に用いられるマッキベン人工筋肉は、その外径は１０ｍｍ以下、より具体的には、例えば２ｍｍから５ｍｍ程度の細径のものであれば良い。このように非常に細い細径人工筋肉を用いることで、たとえ手の平側に人工筋肉が配置された場合であっても動作の妨げになり難くなる。なお、本発明の指動作支援装置の第１指腹側細径人工筋肉５０は、マッキベン人工筋肉からなるものには限定されず、伸縮制御可能であり、軽量且つ反応速度の速いものであれば適用可能である。
　また、第１指背側細径人工筋肉５１が、肘固定部４０から手首スリーブ３０及び指背側スリーブ２１を介して第１指固定部１０の指背側に接続されている。即ち、第１指背側細径人工筋肉５１は、肘固定部４０と第１指固定部１０に固定され、指背側スリーブ２１を介して肘から指先まで配設されるものである。このように細径人工筋肉を長く配設可能であるため、変位を大きくでき大きな力を加えることが可能となる。第１指背側細径人工筋肉５１も、例えば流体圧アクチュエータであれば良い。より具体的には、マッキベン人工筋肉からなるものであれば良い。第１指背側細径人工筋肉５１に用いられるマッキベン人工筋肉は、その外径は１０ｍｍ以下、より具体的には、例えば２ｍｍから５ｍｍ程度の細径のものであれば良い。なお、本発明の指動作支援装置の第１指背側細径人工筋肉５１は、マッキベン人工筋肉からなるものには限定されず、伸縮制御可能であり、軽量且つ反応速度の速いものであれば適用可能である。
　上述のように、指腹側スリーブ２０や指背側スリーブ２１、手首スリーブ３０を用いることで、細径人工筋肉を這わせる配置位置が固定されるため、細径人工筋肉の伸縮動作を確実に指に伝達することが可能となる。
　また、第２指腹側細径人工筋肉６０が、肘固定部４０から手首スリーブ３０を介して第２指固定部１１の指腹側に接続されている。即ち、第２指腹側細径人工筋肉６０は、肘固定部４０と第２指固定部１１に固定され、肘から第２関節又は第３関節近傍まで配設されるものである。第２指腹側細径人工筋肉６０も、例えば流体圧アクチュエータであれば良い。より具体的には、マッキベン人工筋肉からなるものであれば良い。また、同様にマッキベン人工筋肉からなるものには限定されず、伸縮制御可能であり、軽量且つ反応速度の速いものであれば適用可能である。第２指腹側細径人工筋肉６０も、細径人工筋肉を長く配設可能であるため、変位を大きくでき大きな力を加えることが可能となる。
　また、第２指背側細径人工筋肉６１が、肘固定部４０から手首スリーブ３０を介して第２指固定部１１の指背側に接続されている。即ち、第２指背側細径人工筋肉６１は、肘固定部４０と第２指固定部１１に固定され、肘から第２関節又は第３関節近傍まで配設されるものである。第２指背側細径人工筋肉６１も、例えば流体圧アクチュエータであれば良い。より具体的には、マッキベン人工筋肉からなるものであれば良い。また、同様にマッキベン人工筋肉からなるものには限定されず、伸縮制御可能であり、軽量且つ反応速度の速いものであれば適用可能である。第２指背側細径人工筋肉６１も、細径人工筋肉を長く配設可能であるため、変位を大きくでき大きな力を加えることが可能となる。
　なお、腕の長さや指の長さに応じて、肘固定部４０から第１指固定部１０や第２指固定部１１に接続される細径人工筋肉の最適な長さも異なってくる。したがって、細径人工筋肉の長さを可変可能に肘固定部４０に接続するように構成しても良い。例えば、肘固定部４０は、細径人工筋肉を挟み込むようにして固定すれば良い。これにより、肘固定部４０による細径人工筋肉の挟み込む位置を調整することで、細径人工筋肉の長さが調整可能となる。また、肘固定部４０は、一般的なチューブ貫通型継手を用いて細径人工筋肉の長さを調整するように構成しても良い。
　ここで、細径人工筋肉５０，５１，６０，６１を手首スリーブ３０の管状スリーブに通す際には、端から近い順番に通しても良い。しかしながら、図１に示されるように、親指からの細径人工筋肉は、手首スリーブ３０の一番遠い管状スリーブ側を通るように構成されても良い。親指は、内転動作が主であるため、図示例のように構成することで、より効率良く内転動作を支援可能となる。
　次に、図２を用いて細径人工筋肉の指固定部への固定構造の一例について詳細に説明する。図２は、本発明の指動作支援装置の細径人工筋肉の指固定部への固定構造の一例を説明するための概略側面斜視図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。また、図１は、図面上、上側が指背側で下側が指腹側となるような側面斜視図である。図示例では、第１指固定部１０や第２指固定部１１が指に巻回可能なリング状のものを示した。そして、第１指腹側細径人工筋肉５０や第１指背側細径人工筋肉５１が、リング状の第１指固定部１０に対してループ状に折り返して接続されている。具体的には、第１指腹側細径人工筋肉５０や第１指背側細径人工筋肉５１は、第１指固定部１０のリングを通して１８０度ループ状に折り返されている。そして、細径人工筋肉の端末部は、ボンド等で固定して抜けないように構成されている。なお、細径人工筋肉の端末部は、内部の空気が漏れないように、適宜端末処理が施されていれば良い。具体的には、例えばボンド等の注入による内部圧着や、細径人工筋肉の弾性管状体の小間結び等による封止、端末キャップ等による封止等、従来の又は今後開発され得るあらゆる端末処理が適用可能である。また、細径人工筋肉の指背側及び指腹側の配置位置が移動しないように、第１指固定部１０に対して第１指腹側細径人工筋肉５０や第１指背側細径人工筋肉５１がボンド等で固定されれば良い。
　また、第２指腹側細径人工筋肉６０や第２指背側細径人工筋肉６１が、第２指固定部１１に対してループ状に折り返して接続されている。第２指腹側細径人工筋肉６０や第２指背側細径人工筋肉６１は、第２指固定部１１のリングを通して１８０度ループ状に折り返されている。そして、細径人工筋肉の端末部は、ボンド等で固定して抜けないように構成されている。なお、細径人工筋肉の端末部は、内部の空気が漏れないように、適宜端末処理が施されていれば良い。また、細径人工筋肉の指背側及び指腹側の配置位置が移動しないように、第２指固定部１１に対して第２指腹側細径人工筋肉６０や第２指背側細径人工筋肉６１がボンド等で固定されれば良い。
　さらに、図３を用いて細径人工筋肉の指固定部への固定構造の他の例について詳細に説明する。図３は、本発明の指動作支援装置の細径人工筋肉の指固定部への固定構造の他の例を説明するための概略側面斜視図である。図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表している。また、図３は、図面上、上側が指背側で下側が指腹側となるような側面斜視図である。図３では、図２と同様、第１指固定部１０や第２指固定部１１が指に巻回可能なリング状のものを示した。そして、第１指腹側細径人工筋肉５０や第１指背側細径人工筋肉５１が、リング状の第１指固定部１０に対してループ状に折り返して接続されているところまでは図２の例と同様である。図２の例では、細径人工筋肉の端末部はボンド等で固定して抜けないように構成されていたが、図３の例では、折り返してさらに肘固定部４０まで戻らせて肘固定部４０に端末部が固定されるように構成している。同様に、第２指腹側細径人工筋肉６０や第２指背側細径人工筋肉６１も、リング状の第２指固定部１１に対してループ状に折り返してさらに肘固定部４０まで戻らせて肘固定部４０に端末部が固定されるように構成する。このように構成されることで、細径人工筋肉が２重となり張力が２倍になる。したがって、より強力な力で指の動作支援が可能となる。
　また、図４を用いて細径人工筋肉の指固定部への固定構造のさらに他の例を示す。図４は、本発明の指動作支援装置の細径人工筋肉の指固定部への固定構造のさらに他の例を説明するための概略側面斜視図である。図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表している。また、図４は、図面上、上側が指背側で下側が指腹側となるような側面斜視図である。図４の例では、第１指腹側細径人工筋肉５０や第１指背側細径人工筋肉５１の端末部には、第１取付紐５５が設けられている。例えば細径人工筋肉の端末部には、内部の空気が漏れないように端末キャップが設けられるが、第１取付紐５５は、この端末キャップに設けられれば良い。そして、第１指固定部１０に対して第１取付紐５５を用いて、第１指腹側細径人工筋肉５０や第１指背側細径人工筋肉５１が接続されている。このように、第１取付紐５５は、細径人工筋肉の端末部に形成されるものであれば良い。そして、例えば第１指固定部１０が面ファスナー等の縫い付け可能な材質からなる場合、第１取付紐５５を面ファスナーに縫い付けることで、第１指固定部１０に細径人工筋肉が固定される。同様に、第２指腹側細径人工筋肉６０や第２指背側細径人工筋肉６１の端末部には、第２取付紐６５が設けられている。そして、第２指固定部１１に対して第２取付紐６５を用いて、第２指腹側細径人工筋肉６０や第２指背側細径人工筋肉６１が接続されている。第２取付紐６５も、細径人工筋肉の端末部に形成されるものであれば良い。そして、例えば第２指固定部１１も面ファスナー等の縫い付け可能な材質からなる場合、第２取付紐６５を面ファスナーに縫い付けることで、第２指固定部１１に細径人工筋肉が固定される。
　本発明の指動作支援装置は、このように構成されることで、激しい動作をさせた場合であっても、細径人工筋肉が指固定部から外れ難くなる。なお、本発明の指動作支援装置では、細径人工筋肉の指固定部への固定構造は図２乃至図４に示される例に限定されるものではない。
　また、上述の図示例では、第１指腹側細径人工筋肉５０、第１指背側細径人工筋肉５１、第２指腹側細径人工筋肉６０、及び第２指背側細径人工筋肉６１は、それぞれ複数の細径人工筋肉の束からなるものであっても良い。指の動作速度や力の大きさに応じて、細径人工筋肉を複数本束ねて１つの細径人工筋肉として用いても良い。指の太さに収まる範囲で束にすることで、動作の邪魔にならない一方、本数が増えるほど張力を大きくすることが可能となる。
　このように構成された本発明の指動作支援装置では、各細径人工筋肉が肘固定部４０に固定され、各細径人工筋肉の端末部に、肘固定部４０の接続部４１から空電レギュレータ等を介してコンプレッサ等が接続され、空気圧等の流体圧が供給されれば良い。そして、所定の指動作となるように各細径人工筋肉を伸縮制御すれば良い。例えば指を曲げる動作は、第１指腹側細径人工筋肉５０や第２指腹側細径人工筋肉６０を収縮させると、閉じる方向に指が曲がる。また、反対に、第１指背側細径人工筋肉５１や第２指背側細径人工筋肉６１を収縮させると、反る方向に指が曲がる。そして、指背側と指腹側の細径人工筋肉を適宜制御することで、非常に高速な指動作支援が可能となる。本発明の指動作支援装置では、指腹側と指背側にそれぞれ２本ずつ、合計４本の細径人工筋肉を用いて１本の指の動作制御が可能となる。各細径人工筋肉は独立して個々に収縮制御が可能であるため、指や手首の繊細な動きを支援可能となる。また、従来のリハビリテーション支援装置のようなものと比べて、より強くより高速でより自由度の高い姿勢制御が可能となる。
　本発明の指動作支援装置の動作の具体的な一例を挙げる。例えば、細径人工筋肉として、直径３ｍｍのマッキベン人工筋肉を用いる。コンプレッサによる圧縮空気は、例えば最大流量２００Ｌ／ｍｉｎの空電レギュレータを用いて制御する。例えばコンプレッサで０．５ＭＰａの供給圧力により圧縮空気をマッキベン人工筋肉に送り込むと、直径３ｍｍのマッキベン人工筋肉では３０Ｎ前後の張力を発生させることができる。このときの最大収縮率は約２７％である。このようなマッキベン人工筋肉を用いて、例えば空電レギュレータにより、圧縮空気を０ＭＰａ－０．４ＭＰａの範囲で無段階に調圧すると、典型的には約０Ｎ－２０Ｎ前後の張力と０％－２５％弱の収縮が得られる。そして、例えば５本指すべてに４本ずつ合計２０本の細径人工筋肉を配置する場合、すべての細径人工筋肉に対してそれぞれ空電レギュレータを実装すれば良い。これによりすべての細径人工筋肉の伸縮制御を独立に制御可能となる。２０本の細径人工筋肉を細かく制御することで、指の曲げ角度や反り角度等を任意に動作支援することが可能である。また、最大流量がより大きい空電レギュレータ、例えば最大流量が１５００Ｌ／ｍｉｎのものを用いることで、マッキベン人工筋肉のさらに高速な動きが可能となる。なお、空電レギュレータの圧力値の制御は、コンピュータ等からマイクロコントローラを介して伝送される例えば１０ｂｉｔのデジタル信号によって行われれば良い。このような構成で指の押下力を計測したところ、最大で約８Ｎを超える力が得られた。この押下力は、例えばピアノの演奏における打鍵を行うのには十分なものである。なお、押下力を制御するマッキベン人工筋肉の出力に関しては、空電レギュレータの供給圧力に依存するため、より強い出力が必要な用途であれば、供給圧力をより高くすれば良い。
　指の曲げ伸ばしに対する動作支援の応答性に関しても実証した。最大流量２００Ｌ／ｍｉｎの空電レギュレータを用いて、指の曲げ伸ばし動作１周期として周期的に、例えば０．４ＭＰａの圧縮空気を１０Ｈｚで供給するように空電レギュレータを制御する。そうすると、１秒間に１０回の高速タッピングが行えることが分かった。即ち、本発明の指動作支援装置では、大半の人間の能力を超えるような動作支援も可能である。最大流量をさらに大きくすれば、より高速なタッピングが可能となる。
　また、本発明の指動作支援装置においては、指を動かす動作の支援だけでなく、指の動きを拘束させることも可能である。即ち、例えば指の高速な動きを支援することも可能であるし、指を伸ばしたままの状態や指の曲げ角度についても、指腹側と指背側の細径人工筋肉の力のバランスを制御することで、その姿勢を保ったまま動かないように拘束制御も可能である。即ち、指の関節の動きの剛性を制御することが可能となる。
　なお、上述の本発明の指動作支援装置は、第１指固定部１０や第２指固定部１１、手首スリーブ３０、肘固定部４０といった、身体の手指や腕に位置が固定される構成要素については、それぞれがベルトループ状のもの等により身体に固定されるように構成した例について説明した。しかしながら、本発明の指動作支援装置はこれに限定されず、グローブ状のものに配置し、これを使用者に装着するように構成しても良い。即ち、本発明の指動作支援装置は、グローブ状に着用可能に構成されても良い。具体的には、第１指固定部１０や第２指固定部１１、手首スリーブ３０、肘固定部４０をそれぞれグローブの所定位置に配置する。その際、指腹側スリーブ２０や指背側スリーブ２１も第２指固定部１１に設けておく。そして、細径人工筋肉をそれぞれこれまで説明したような接続関係で配置する。細径人工筋肉は、グローブの内側に這わされても良いし、外側に這わされても良い。勿論、グローブの内部に配置されるように構成しても良い。なお、グローブ状に着用可能とは、上述のように肘固定部４０も含めて指先から肘まで全体を覆うものだけに限らず、指先だけ覆うもの、手首までを覆うもの等、一部だけ着用可能に構成されるものであっても良い。
　また、上述の図示例では、第１指固定部１０は指の第１関節近傍に位置し、第２指固定部１１は指の第２関節側近傍又は第３関節指近傍に位置するものを説明した。本発明はこのような構造でも十分な指動作の支援が可能であるが、これに限定されず、さらに指固定部を増やすと共に、さらに細径人工筋肉を追加しても良い。即ち、第１関節よりも先端側に第１指固定部１０を配置すると共に、第２指固定部１１を第２関節と第３関節の間に配置し、さらに第１関節と第２関節の間に新たに第３指固定部を配置しても良い。そして、第３指固定部の指腹側及び指背側にそれぞれ細径人工筋肉を接続すれば良い。より具体的には、第１指固定部１０と第２指固定部１１の間に第３指固定部を配置する。また、第３指固定部の指腹側に第２指腹側スリーブを設け、第３指固定部の指背側に第２指背側スリーブを設ける。そして、第３指腹側細径人工筋肉は、肘固定部４０から手首スリーブ３０及び指腹側スリーブ２０を介して第３指固定部の指腹側に接続される。また、第３指背側細径人工筋肉は、肘固定部４０から手首スリーブ３０及び指背側スリーブ２１を介して第３指固定部の指背側に接続される。そして、第１指腹側細径人工筋肉５０は、肘固定部４０から手首スリーブ３０及び指腹側スリーブ２０を介し、さらにこの第２指腹側スリーブも介して第１指固定部１０の指腹側に接続されれば良い。また、第１指背側細径人工筋肉５１は、肘固定部４０から手首スリーブ３０及び指背側スリーブ２１を介し、さらにこの第２指背側スリーブも介して第１指固定部１０の指背側に接続されれば良い。なお、親指については、第１指固定部１０が第１関節よりも先端側に配置され、第２指固定部１１が第１関節と第２関節の間に配置されれば良いが、さらに、第３指固定部を親指の根元に配置しても良い。このように指固定部及び細径人工筋肉を増やすことで、さらにより繊細な動きや強く高速な動作を実現可能となる。
　また、上述の図示例では、指の曲げ伸ばしの動作支援用の構成について説明したが、本発明の指動作支援装置は、さらに手首の動きを支援するように構成しても良い。即ち、肘固定部４０に細径人工筋肉を接続しても良い。具体的には、まず、手首スリーブ３０を、手側の手首近傍に配置する。そして、手首スリーブ３０に、手首腹側細径人工筋肉と手首背側人工筋肉を接続する。手首腹側人工筋肉は、肘固定部４０から手首スリーブ３０の手首腹側に接続されるものである。また、手首背側人工筋肉は、肘固定部４０から手首スリーブ３０の手首背側に接続されるものである。このような構成とすることで、本発明の指動作支援装置は、手首腹側人工筋肉と手首背側人工筋肉の伸縮制御により、手首の動作支援を行うことも可能となる。
　さらに、上述の図示例では、指の第１関節近傍に位置する第１指固定部と、指の第２関節又は第３関節近傍に位置する第２指固定部とを有するものについて説明した。しかしながら、本発明の指動作支援装置はこれに限定されず、簡易的には、指固定部を１つ設ける構成であっても良い。図５は、本発明の指動作支援装置の他の例を説明するための概略図であり、図５（ａ）が指腹側の平面図であり、図５（ｂ）が指背側の平面図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示例の指動作支援装置は、指固定部１５が各指の関節近傍に対して１つ配置されるものである。図示例では、具体的には指固定部１５は、指の第２関節又は第３関節近傍に位置するものを示した。しかしながら本発明はこれに限定されず、指固定部１５は、指の第１関節近傍に位置するものであっても良い。そして、指腹側細径人工筋肉６３は、肘固定部４０から手首スリーブ３０を介して指固定部１５の指腹側に接続されている。また、指背側細径人工筋肉６４は、肘固定部１５から手首スリーブ３０を介して指固定部１５の指背側に接続されている。例えば第３関節だけ動作支援させる場合には、図示例のように指固定部１５が１つ、指の第２関節又は第３関節近傍に配置されるものであれば良い。このように構成されても、指腹側細径人工筋肉６３や指背側細径人工筋肉６４は、肘固定部４０と指固定部１５に固定され、手首スリーブ３０を介して肘から指まで配設されるので、細径人工筋肉を長く配設可能であるため、変位を大きくでき大きな力を加えることが可能となる。
　次に、図６を用いて本発明の指動作支援装置の指固定部の他の例を説明する。図６は、本発明の指動作支援装置の指固定部の他の例を説明するための概略側面斜視図である。図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表している。上述の図示例では、指固定部１０は、面ファスナー等で適宜調整可能なものを示した。本発明はこれに限定されず、例えば図６に示されるように、指固定部１５を、細径人工筋肉１６を用いて構成しても良い。即ち、指固定部１５は、調整用リング１７を用いて、細径人工筋肉１６を指が通る程度のループ状に構成することで提供されても良い。調整用リング１７は、例えば２つの孔を有する８の字の形状のリングであれば良い。調整用リング１７の孔は、流体圧供給前の細径人工筋肉１６が軸移動可能な程度の内径を有するものである。一方、細径人工筋肉１６に流体圧が供給されると、細径人工筋肉１６が軸移動できず調整用リング１７の孔にロックされる程度の内径を有するものである。そして、細径人工筋肉１６の一方の端末部からコンプレッサ等で空気圧等の流体圧が提供できるように構成されれば良い。また、他方の端末部は、端末キャップ等により封止されれば良い。指固定部１５を指へ装着する際には、細径人工筋肉１６のループをある程度広げて指を通す。その後、調整用リング１７を押さえながら細径人工筋肉１６をある程度締め付ける。そして、細径人工筋肉１６に流体圧を供給すると、細径人工筋肉１６が膨張するため、調整用リング１７の孔に細径人工筋肉１６がロックされることになる。したがって、指固定部１５が指に確実に固定されるようになる。なお、図６を用いた説明では、図５の指固定部１５が細径人工筋肉１６を用いるものについて説明したが、本発明はこれに限定されず、図１等に示される第１指固定部１０や第２指固定部１１が細径人工筋肉を用いて構成されても良い。
　また、指固定部だけでなく、手首スリーブや肘固定部も、指固定部と同じように細径人工筋肉を用いて構成しても良い。図７は、本発明の指動作支援装置の手首スリーブの他の例を説明するための概略側面斜視図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。上述の図示例では、手首スリーブ３０は、面ファスナー等で手首近傍に固定されるものを示した。本発明はこれに限定されず、例えば図７に示されるように、手首スリーブ３０を、細径人工筋肉３１を用いて固定しても良い。即ち、手首スリーブ３１は、調整用リング３２を用いて、細径人工筋肉３１を手が通る程度のループ状に構成することで提供されても良い。なお、図示例では、細径人工筋肉３１を二重ループに構成した例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、図６に示されるように一重ループに構成されたものであっても良い。調整用リング３２は、例えば２つの孔を有する８の字の形状のリングであれば良い。なお、図示例では、手首スリーブ３０の両端に調整用リング３２が一対、一体的に構成された例を示した。調整用リング３２の孔は、流体圧供給前の細径人工筋肉３１が軸移動可能な程度の内径を有するものであれば良い。一方、細径人工筋肉３１に流体圧が供給されると、細径人工筋肉３１が軸移動できず調整用リング３２の孔にロックされる程度の内径を有するものである。そして、細径人工筋肉３１の一方の端末部からコンプレッサ等で空気圧等の流体圧が提供できるように構成されれば良い。また、他方の端末部は、端末キャップ等により封止されれば良い。手首スリーブ３０を手首へ装着する際には、細径人工筋肉３１のループをある程度広げて手を通す。その後、調整用リング３２を押さえながら細径人工筋肉３１をある程度締め付ける。そして、細径人工筋肉３１に流体圧を供給すると、細径人工筋肉３１が膨張するため、調整用リング３２の孔に細径人工筋肉３１がロックされることになる。したがって、手首スリーブ３０が手首に確実に固定されるようになる。なお、図７を用いた説明では、図１等の手首スリーブ３０が細径人工筋肉３１を用いるものについて説明したが、本発明はこれに限定されず、図１等に示される肘固定部４０が細径人工筋肉を用いて構成されても良い。
　なお、本発明の指動作支援装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
　１０　　第１指固定部
　１１　　第２指固定部
　１５　　指固定部
　１６　　細径人工筋肉
　１７　　調整用リング
　２０　　指腹側スリーブ
　２１　　指背側スリーブ
　３０　　手首スリーブ
　３１　　細径人工筋肉
　３２　　調整用リング
　４０　　肘固定部
　４１　　接続部
　５０　　第１指腹側細径人工筋肉
　５１　　第１指背側細径人工筋肉
　５５　　第１取付紐
　６０　　第２指腹側細径人工筋肉
　６１　　第２指背側細径人工筋肉
　６３　　指腹側細径人工筋肉
　６４　　指背側細径人工筋肉
　６５　　第２取付紐

Claims (13)

  1. 　指の動作を支援する装置であって、該指動作支援装置は、
    　指の関節近傍に位置する指固定部と、
    　手首近傍に位置する手首スリーブと、
    　肘近傍に位置する肘固定部と、
    　前記肘固定部から手首スリーブを介して指固定部の指腹側に接続される指腹側細径人工筋肉と、
    　前記肘固定部から手首スリーブを介して指固定部の指背側に接続される指背側細径人工筋肉と、
    　を具備することを特徴とする指動作支援装置。
  2. 　請求項１に記載の指動作支援装置において、前記指固定部、手首スリーブ及び／又は肘固定部は、細径人工筋肉を用いて構成されることを特徴とする指動作支援装置。
  3. 　請求項２に記載の指動作支援装置において、前記指固定部、手首スリーブ及び／又は肘固定部は、流体圧供給前の細径人工筋肉が軸移動可能であり流体圧供給後の細径人工筋肉がロックされる程度の内径を有する調整用リングを用いて構成されることを特徴とする指動作支援装置。
  4. 　請求項１乃至請求項３の何れかに記載の指動作支援装置において、
    　前記指固定部は、
    　　指の第１関節近傍に位置する第１指固定部と、
    　　指の第２関節又は第３関節近傍に位置する第２指固定部と、
    　を具備し、指動作支援装置は、さらに、
    　前記第２指固定部の指腹側に設けられる指腹側スリーブと、
    　前記第２指固定部の指背側に設けられる指背側スリーブと、
    　を具備し、
    　前記指腹側細径人工筋肉は、
    　　前記肘固定部から手首スリーブ及び指腹側スリーブを介して第１指固定部の指腹側に接続される第１指腹側細径人工筋肉と、
    　　前記肘固定部から手首スリーブを介して第２指固定部の指腹側に接続される第２指腹側細径人工筋肉と、
    　を具備し、
    　前記指背側細径人工筋肉は、
    　　前記肘固定部から手首スリーブ及び指背側スリーブを介して第１指固定部の指背側に接続される第１指背側細径人工筋肉と、
    　　前記肘固定部から手首スリーブを介して第２指固定部の指背側に接続される第２指背側細径人工筋肉と、
    　を具備することを特徴とする指動作支援装置。
  5. 　請求項４に記載の指動作支援装置において、前記第１指固定部及び第２指固定部は、指に巻回可能なリング状であり、
    　前記第１指腹側細径人工筋肉及び第１指背側細径人工筋肉は、第１指固定部に対してループ状に折り返して接続され、
    　前記第２指腹側細径人工筋肉及び第２指背側細径人工筋肉は、第２指固定部に対してループ状に折り返して接続される、
    　ことを特徴とする指動作支援装置。
  6. 　請求項４に記載の指動作支援装置において、
    　前記第１指腹側細径人工筋肉及び第１指背側細径人工筋肉は、その端末部に第１取付紐が設けられ、第１指固定部に対して第１取付紐により接続され、
    　前記第２指腹側細径人工筋肉及び第２指背側細径人工筋肉は、その端末部に第２取付紐が設けられ、第２指固定部に対して第２取付紐により接続される、
    　ことを特徴とする指動作支援装置。
  7. 　請求項４乃至請求項６の何れかに記載の指動作支援装置において、前記第１指固定部は、指の第１関節よりも先端側に装着され、
    　前記第２指固定部は、指の第１関節と第２関節の間、又は第２関節と第３関節の間に装着される、
    　ことを特徴とする指動作支援装置。
  8. 　請求項４乃至請求項７の何れかに記載の指動作支援装置において、５本指の各指に対して、それぞれ第１指固定部、第２指固定部、指腹側スリーブ、指背側スリーブ、第１指腹側細径人工筋肉、第１指背側細径人工筋肉、第２指腹側細径人工筋肉、及び第２指背側細径人工筋肉が設けられることを特徴とする指動作支援装置。
  9. 　請求項４乃至請求項８の何れかに記載の指動作支援装置において、前記第１指腹側細径人工筋肉、第１指背側細径人工筋肉、第２指腹側細径人工筋肉、及び第２指背側細径人工筋肉は、それぞれ複数の細径人工筋肉の束からなることを特徴とする指動作支援装置。
  10. 　請求項４乃至請求項９の何れかに記載の指動作支援装置であって、さらに、
    　第１指固定部と第２指固定部の間に位置する第３指固定部と、
    　前記第３指固定部の指腹側に設けられる第２指腹側スリーブと、
    　前記第３指固定部の指背側に設けられる第２指背側スリーブと、
    　前記肘固定部から手首スリーブ及び指腹側スリーブを介して第３指固定部の指腹側に接続される第３指腹側細径人工筋肉と、
    　前記肘固定部から手首スリーブ及び指背側スリーブを介して第３指固定部の指背側に接続される第３指背側細径人工筋肉と、
    　を具備し、
    　前記第１指腹側細径人工筋肉は、前記肘固定部から手首スリーブ及び指腹側スリーブを介しさらに第２指腹側スリーブも介して第１指固定部の指腹側に接続され、
    　前記第１指背側細径人工筋肉は、前記肘固定部から手首スリーブ及び指背側スリーブを介しさらに第２指背側スリーブも介して第１指固定部の指背側に接続される、
    　ことを特徴とする指動作支援装置。
  11. 　請求項４乃至請求項１０の何れかに記載の指動作支援装置において、
    　前記手首スリーブは、手側の手首近傍に配置され、さらに、
    　前記肘固定部から手首スリーブの手首腹側に接続される手首腹側細径人工筋肉と、
    　前記肘固定部から手首スリーブの手首背側に接続される手首背側細径人工筋肉と、
    　を具備することを特徴とする指動作支援装置。
  12. 　請求項１乃至請求項１１の何れかに記載の指動作支援装置において、該指動作支援装置は、グローブ状に着用可能に構成されることを特徴とする指動作支援装置。
  13. 　請求項１乃至請求項１２の何れかに記載の指動作支援装置において、指の動作には、指と同等の機能を有する機器の動作が含まれることを特徴とする指動作支援装置。
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