WO2023234197A1 - 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム - Google Patents

情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム Download PDF

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WO2023234197A1
WO2023234197A1 PCT/JP2023/019652 JP2023019652W WO2023234197A1 WO 2023234197 A1 WO2023234197 A1 WO 2023234197A1 JP 2023019652 W JP2023019652 W JP 2023019652W WO 2023234197 A1 WO2023234197 A1 WO 2023234197A1
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WO
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module
joint
finger
user
information processing
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/019652
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English (en)
French (fr)
Inventor
勇人 西岡
佑樹 小笠原
晋一 古屋
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
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
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Publication of WO2023234197A1 publication Critical patent/WO2023234197A1/ja

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    • 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
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B15/00—Teaching music
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10G—REPRESENTATION OF MUSIC; RECORDING MUSIC IN NOTATION FORM; ACCESSORIES FOR MUSIC OR MUSICAL INSTRUMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. SUPPORTS
    • G10G1/00—Means for the representation of music
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments

Definitions

  • the present disclosure relates to an information processing device, an information processing method, and an information processing program.
  • an exoskeleton robot In order to provide various types of training to various users who may have different hand sizes, an exoskeleton robot is required that has an appropriate configuration depending on the application.
  • One aspect of the present disclosure enables training to be provided by an exoskeleton robot having an appropriate configuration depending on the application.
  • An information processing device includes an exoskeleton robot that is attached to a user's hand, and a controller that controls the exoskeleton robot, and the exoskeleton robot is a palm module that is fixed to the user's hand. a finger joint module that is removably attached to the palm module; and a fingertip module that is detachably attached to the finger joint module and fixed to a user's finger, the finger joint module driving the fingertip module.
  • the device is configured to have at least one of a function and a function of sensing a fingertip module.
  • An information processing method includes controlling an exoskeleton robot attached to a user's hand, the exoskeleton robot being a palm fixed to the user's hand. a finger joint module that is removably attached to the palm module; and a fingertip module that is removably attached to the finger joint module and fixed to a user's finger, the finger joint module driving the fingertip module. and a function of sensing the fingertip module.
  • An information processing program is an information processing program that causes a computer to execute a process of controlling an exoskeleton robot worn on a user's hand, the exoskeleton robot being attached to the user's hand.
  • the finger joint module includes a fixed palm module, a finger joint module that is detachably attached to the palm module, and a fingertip module that is detachably attached to the finger joint module and fixed to a user's finger.
  • the device is configured to have at least one of a function of driving the fingertip module and a function of sensing the fingertip module.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an information processing device according to an embodiment.
  • 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an exoskeleton robot.
  • 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an exoskeleton robot.
  • 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an exoskeleton robot.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of customization of an exoskeleton robot.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of customization of an exoskeleton robot.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a palm module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a first fixing part of the palm module.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a second fixing part of the palm module.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of fixing the palm module with a band.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of fixing the palm module with a band. It is a figure showing an example of a jig.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a palm module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a palm module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a finger joint module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a finger joint module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a finger joint module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a finger joint module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a finger joint module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a fingertip module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a fingertip module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a fingertip module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a fingertip module. It is a figure which shows the example of a release mechanism. It is a figure which shows the example of operation
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a fingertip module. It is a figure which shows the example of the sensor provided with respect to a fingertip. 3 is a flowchart illustrating an example of processing (information processing method, control method) executed in the information processing device. FIG. 3 is a diagram showing an example of generation of a control command.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of generation of a control command.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a hardware configuration.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a finger joint module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a finger joint module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a finger joint module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a finger joint module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a finger joint module. It is a figure which shows the example of an abduction-adduction movement of a thumb.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of bending/extending movement of the thumb.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a finger joint module corresponding to a thumb. It is a figure which shows the example of bending extension movement by a link mechanism. It is a figure which shows the example of bending extension movement by a link mechanism.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a finger joint module corresponding to a thumb.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a finger joint module corresponding to a thumb.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a fingertip module corresponding to a thumb.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a fingertip module corresponding to a thumb.
  • exoskeleton robot training device that can be used for training and learning, such as finger sequence movements
  • the exoskeleton robot is modular, and the fingertip module and the finger joint module that drives it can be replaced.
  • the modules may have individual IDs and may be instructed with a protocol suitable for performing repetitive motor tasks over long periods of time. By rearranging and using the modules according to the purpose of training, it becomes possible to provide an exoskeleton robot suitable for each task.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an information processing apparatus according to an embodiment.
  • a user of the information processing device 100 is shown as a user U.
  • the figure mainly shows the fingers (hands and fingers) of the user U's body and the surrounding parts thereof.
  • the information processing device 100 is used for user U's piano performance training.
  • the direction in which the user U's finger extends is also referred to as the front-back direction.
  • the tip side of the finger corresponds to the forward direction.
  • the width direction of the user U's finger is also referred to as the left-right direction.
  • the direction perpendicular to the front-rear direction and the left-right direction is also referred to as the up-down direction.
  • the back side of the user U's hand corresponds to the upward direction, and the palm side corresponds to the downward direction.
  • the information processing device 100 includes an exoskeleton robot 1, a controller 4, a terminal device 5, and a storage unit 6. First, the storage unit 6 will be described. Various types of information used in the information processing device 100 are stored in the storage unit 6. In FIG. 1, an information processing program 61 is illustrated as information stored in the storage unit 6. The information processing program 61 is a program (software) for causing the computer to function as the controller 4 or the terminal device 5, and furthermore as the information processing device 100.
  • the storage unit 6 may be a component of the controller 4 or may be a component of the terminal device 5. First, the exoskeleton robot 1 will be explained in detail, and then the controller 4 and the terminal device 5 will be explained.
  • the exoskeleton robot 1 is attached to the user's U hand.
  • the exoskeleton robot 1 includes an exoskeleton robot 1-L and an exoskeleton robot 1-R.
  • the exoskeleton robot 1-L is attached to the user U's left hand.
  • the exoskeleton robot 1-R is attached to the right hand of the user U.
  • the exoskeleton robot 1-L and the exoskeleton robot 1-R are not particularly distinguished, they may be simply referred to as the exoskeleton robot 1.
  • FIGS. 2 to 4 are diagrams showing examples of the schematic configuration of an exoskeleton robot.
  • the exoskeleton robot 1 is configured to accommodate four fingers: an index finger, a middle finger, a ring finger, and a little finger.
  • the exoskeleton robot 1 includes a palm module 10, a finger joint module 20, and a fingertip module 30.
  • the palm module 10 is a module for attaching the exoskeleton robot 1 to the user's U hand.
  • the palm module 10 is fixed to the user's U hand so as to fit the back of the user's U hand. Further details of the palm module 10 will be described below.
  • the finger joint module 20 is detachably attached to the palm module 10.
  • the means for attaching and detaching is not particularly limited, but screws, bolts, etc. may be used, for example.
  • the finger joint module 20 has a portion corresponding to each finger. A portion corresponding to the index finger is shown as a finger joint module 20-2. A portion corresponding to the middle finger is shown as a finger joint module 20-3. The portion corresponding to the ring finger is shown as a finger joint module 20-4. The portion corresponding to the little finger is shown as a finger joint module 20-5. When these modules are not particularly distinguished, they may be simply referred to as the finger joint module 20.
  • the finger joint module 20 may be configured to have a function of driving the fingertip module 30 (driving function).
  • an actuator such as a motor is used for driving.
  • the actuator is a motor.
  • the finger joint module 20 may be configured to have a function of sensing the fingertip module 30 (sensing function).
  • sensing is detection of movement (amount of movement, etc.) of the fingertip module 30. Detection may include angle detection. Further details of the finger joint module 20 will be discussed below.
  • the fingertip module 30 is detachably attached to the finger joint module 20 and is fixed to the finger of the user U.
  • the means for attaching and detaching is not particularly limited, but screws, bolts, etc. may be used, for example.
  • the fingertip module 30 has a portion corresponding to each finger. A portion corresponding to the index finger is shown as a fingertip module 30-2. A portion corresponding to the middle finger is shown as a fingertip module 30-3. The portion corresponding to the ring finger is shown as a fingertip module 30-4. The portion corresponding to the little finger is shown as a fingertip module 30-5. When these modules are not particularly distinguished, they may be simply referred to as the fingertip module 30.
  • the fingertip module 30 is driven or sensed by the corresponding finger joint module 20.
  • the fingertip module 30-2 is removably attached to the finger joint module 20-2 and is driven by the finger joint module 20-2.
  • the fingertip module 30-3 is detachably attached to the fingertip module 30-2 and is driven by the fingertip module 30-2.
  • the fingertip module 30-3 is removably attached to the finger joint module 20-3 and is driven by the finger joint module 20-3.
  • the fingertip module 30-4 is removably attached to the finger joint module 20-4 and is driven by the finger joint module 20-4.
  • the fingertip module 30-5 is removably attached to the finger joint module 20-5 and is driven by the finger joint module 20-5. The same applies to sensing. Further details of the fingertip module 30 will be described below.
  • the exoskeleton robot 1 can be configured (prepared, manufactured) by combining any palm module 10, finger joint module 20, and fingertip module 30. etc.) can be done. Therefore, it is possible to prepare the exoskeleton robot 1 having an appropriate configuration depending on the application and provide training using the exoskeleton robot 1.
  • exoskeleton robots 1 that move five fingers with five degrees of freedom or two fingers that each move with two degrees of freedom can be provided on the same platform.
  • the exoskeleton robot 1 can be customized to only deal with the joints and degrees of freedom that are of interest during training, compared to the case where all joints and degrees of freedom are supported.
  • the exoskeleton robot 1 can be made smaller and lighter. By increasing the transparency of other finger movements, it becomes easier to apply this method to applications that involve actually moving the hand in space.
  • FIG. 5 and 6 are diagrams showing examples of customization of the exoskeleton robot.
  • only the finger joint module 20-2 among the finger joint modules 20-2 to 20-5 is configured to have a driving function.
  • the motor MT is mounted only on the finger joint module 20-2 among the finger joint modules 20-2 to 20-5.
  • the finger joint modules 20-3 to 20-5 may be configured to have a sensing function.
  • a sensor such as an angle sensor that detects movement of the fingertip module 30-3 may be mounted on the finger joint module 20-3. The same applies to the fingertip module 30-4 and the finger joint module 20-4.
  • the exoskeleton robot 1 is configured to accommodate five fingers: a thumb, an index finger, a middle finger, a ring finger, and a little finger.
  • the finger joint module 20 of the exoskeleton robot 1 also includes a finger joint module 20-1 corresponding to the thumb.
  • Fingertip module 30 also includes a fingertip module 30-1 corresponding to the thumb.
  • the finger joint modules 20-1 to 20-5 are all configured to have a driving function.
  • the motor MT is mounted on each of the finger joint modules 20-1 to 20-5.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a palm module.
  • the palm module 10 includes a first fixing part 11 and a second fixing part 12.
  • the first fixing part 11 is a part to which the finger joint module 20 is fixed.
  • the first fixing portion 11 is formed to have a shape suitable for attaching the finger joint module 20, for example.
  • the second fixing part 12 is a part that fixes the palm module 10 to the user's U hand.
  • the second fixing portion 12 extends along the back of the user's U hand.
  • the second fixing portion 12 is a portion that comes into contact with the back of the user's U hand, and is shaped to fit, for example, the back of the user's U hand.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the first fixing part of the palm module.
  • the first fixing part 11 has a surface defined to contact and support the finger joint module 20, and also has a fixing means for fixing the finger joint module 20.
  • a plurality of holes 11a are exemplified as the fixing means. For example, a fixing bolt is inserted through the hole 11a.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the second fixing part of the palm module.
  • the second fixing portion 12 has a curved surface that is smoothly defined so as to follow the back of the user's U hand.
  • the second fixing portion 12 has a rounded shape near the wrist so that excessive pressure is not applied to the wrist during dorsiflexion of the wrist.
  • the second fixing part 12 has a pair of slit holes 12a, 12a and a pair of slit holes 12b, 12b.
  • a band for fixing the relative position of the palm module 10 and the user's U hand is attached (inserted, etc.) to the slit hole 12a and the slit hole 12b.
  • the width of one of the pair of slit holes 12b, 12b is smaller than the width of the other slit hole 12b.
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams showing examples of fixing the palm module with a band.
  • a band inserted through the slit hole 12a of the palm module 10 is shown as a band 13a.
  • the band inserted through the slit hole 12b is shown as a band 13b.
  • a specific example of the band 13a and the band 13b is a Velcro strap (Velcro is a registered trademark).
  • the band 13a extends from the second fixing part 12 so as to surround the wrist of the user U.
  • the band 13b extends from the second fixing part 12 so as to cover a part of the user's U palm.
  • the part of the palm here may be a part of the palm that does not include the balls of the fingers and the balls of the thumb.
  • band 13b extends just below the ball of the finger.
  • the width of the portion of the band 13b that passes between the ball of the user's finger and the ball of the thumb may be narrower than the width of other portions.
  • the band 13b includes a first portion 13b1 and a second portion 13b2.
  • the first portion 13b1 passes between the ball of the index finger and the ball of the thumb.
  • the width of the first portion 13b1 is narrower than the width of the second portion 13b2, thereby allowing it to extend around the ball of the index finger and the ball of the thumb at the same time. It is also possible to increase the robustness of the band 13b and improve safety, etc., compared to the case where the width of the entire band 13b is made narrower like the width of the first portion 13b1.
  • the first portion 13b1 of the first portion 13b1 and the second portion 13b2 is attached to the smaller width slit hole 12b of the pair of slit holes 12b, 12b.
  • the second fixing part 12 is fixed to the user's U hand by the band 13a and the band 13b.
  • the rotations indicated by arrows AR1 and AR2 in FIG. 10 are suppressed.
  • the arrow AR1 indicates rotation around the left-right axis indicated by the broken line as the rotation axis.
  • This rotational force is mainly generated when moving the finger. If the palm module 10 is not fixed sufficiently, the force and rotation angle required to move the fingers will be consumed in rotating the exoskeleton robot 1, and the force to move the fingers may not be sufficiently transmitted or the rotation angle may not be sufficiently transmitted. There is a possibility that you may not be able to move at a certain angle. Such problems can be overcome by firmly fixing the palm module 10 with the bands 13a and 13b.
  • the arrow AR2 indicates rotation about the longitudinal axis shown by the dashed line as the rotation axis. In particular, by improving the frictional force between the band 13b and the skin of the user's U hand, this deviation in the rotational direction is suppressed.
  • the palm module 10 can be firmly fixed to the user's U hand. Stable attachment of the palm module 10 can contribute to providing appropriate training. For example, it is possible to deal with the problem that the exoskeleton robot 1 becomes violent during exercise due to a gap between the palm module 10 and the palm, and the training effect is weakened. It is also possible to deal with the problem that the fingers interfere with the palm module 10 during training and exercise is inhibited.
  • fixing means other than the above-mentioned bands 13a and 13b may be used.
  • Other examples of fixing means include gloves, cloth braces such as casts, and special jigs. The jig will be explained with reference to FIG. 12.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of a jig.
  • the palm module 10 is fixed to a jig 14, whereby the relative position between the palm module 10 and the user U is fixed.
  • the manner in which the palm module 10 is fixed to the jig 14 is not particularly limited. Thereby, for example, the palm module 10 can be spatially fixed to the jig 14.
  • the first fixing part 11 and the second fixing part 12 may be integrally molded or may be separately molded.
  • first fixing part 11 and the second fixing part 12 are integrally molded, rigidity, space, etc. can be easily ensured.
  • the first fixing part 11 and the second fixing part 12 are molded separately, their relative positions can be adjusted. This will be explained with reference to FIGS. 13 and 14.
  • FIGS. 13 and 14 are diagrams showing examples of the schematic configuration of the palm module.
  • the first fixing part 11 and the second fixing part 12 of the palm module 10 are separately molded and fixed (connected, etc.) so that their relative positions can be adjusted.
  • the second fixing part 12 has a plurality of connecting holes 12d arranged in a grid pattern.
  • the second fixing part 12 is screwed to the first fixing part 11 through any one of the plurality of coupling holes 12d.
  • the relative positions of the first fixing part 11 and the second fixing part 12 can be adjusted by adjusting the arrangement interval.
  • an adjustment block 15 is provided between the first fixing part 11 and the second fixing part 12 to adjust their relative positions.
  • the adjustment block 15 includes a first adjustment block 151, a second adjustment block 152, an adjustment screw 15a, and an adjustment screw 15b.
  • the first adjustment block 151 is fixed to the lower surface of the first fixing part 11.
  • the second adjustment block 152 is fixed to the upper surface of the second fixing part 12.
  • the first adjustment block 151 and the second adjustment block 152 are configured to be connectable so that they can be positioned relative to each other.
  • the relative positions of the first adjustment block 151 and the second adjustment block 152 are adjusted by the adjustment screw 15a and the adjustment screw 15b.
  • the adjustment screw 15a By rotating the adjustment screw 15a, the relative position in the front-rear direction is adjusted.
  • the adjustment screw 15b By rotating the adjustment screw 15b, the relative position in the left and right direction is adjusted.
  • the first fixing part 11 and the second fixing part 12 having various shapes may be combined.
  • the first fixing portion 11 having a shape that matches the number and type of finger joint modules 20 may be selected.
  • the second fixing portion 12 may be selected to have a shape that matches the size and shape of the hand, which may vary depending on the age (adult, child, etc.), gender, etc. of the user U.
  • FIGS. 15 to 18 are diagrams showing examples of the schematic configuration of the finger joint module.
  • the finger joint module 20 includes a mechanism MV.
  • the mechanism MV moves the finger joint of the user U via the corresponding fingertip module 30, for example. Examples of joints are DIP joint, PIP joint, MP joint, CM joint, etc.
  • the mechanism MV illustrated in the figure is a parallel link mechanism.
  • the mechanism MV may be an RCM mechanism configured to have a remote center of motion (RCM) at the joint of the user's U finger.
  • RCM remote center of motion
  • the exoskeleton robot 1 can be attached to a finger without inhibiting the movement of the finger.
  • Various finger joint modules 20 may be selectively used, and some examples are shown in FIGS. 15-18.
  • the finger joint module 20 is a module having a drive function, and more specifically includes a motor MT so as to have one degree of freedom.
  • the motor MT may be a servo motor, in which case the finger joint module 20 can also be said to be a one-degree-of-freedom servo module.
  • the finger joint module 20 moves the corresponding fingertip module 30 in the vertical direction. User U's fingers can be moved to perform a keystroke action.
  • the finger joint module 20 includes a sensor such as an angle sensor so as to have a sensing function.
  • the sensor is designated as sensor S and illustrated.
  • the finger joint module 20 does not need to include the motor MT, and the weight of the finger joint module 20 can be reduced accordingly.
  • the finger joint module 20-1 corresponding to the thumb includes a motor MT so as to have two degrees of freedom.
  • two degrees of freedom are provided that match the joint at the base of the thumb (CM joint).
  • the finger joint module 20-1 moves the fingertip module 30-1 vertically and horizontally.
  • the motor MT may be a servo motor, in which case the finger joint module 20-1 can also be said to be a two-degree-of-freedom servo module.
  • the finger joint module 20-1 includes a shaft portion 20a and a shaft portion 20b, each corresponding to a different degree of freedom.
  • shaft portion 20a and shaft portion 20b extend around the thumb.
  • the finger joint module 20-1 includes a mechanism MVa and a mechanism MVb.
  • Mechanism MVa and mechanism MVb are two RCM mechanisms each having a center of rotation at the joint of user U's thumb. By disposing two mechanisms, the mechanism MVa and the mechanism MVb, in a double manner, the strength can be increased compared to, for example, a case where only one mechanism is disposed.
  • the motor MT is not limited to a servo motor. In applications where touch sensation is important, a configuration in which direct drive using a brushless motor or the like is possible may be adopted in order to ensure greater transparency.
  • FIGS. 19 to 22 are diagrams showing examples of the schematic configuration of the fingertip module. Note that FIG. 22 is a cross-sectional view when viewed in the front-rear direction.
  • the fingertip module 30 includes a main body 31, a mounting member 32, a band 33, a holder 34, and an adjustment screw 35.
  • the main body 31 extends along the user's U finger. In this example, the main body 31 extends along the proximal phalanx of the finger.
  • the attachment member 32 detachably attaches the end of the main body 31 on the finger joint module 20 side to the finger joint module 20.
  • the main body 31 has a degree of rotational freedom with the vertical axis of the mounting member 32 serving as a rotation axis. This rotation corresponds to the internal and external movement of the finger.
  • attachment member 32 is a stepped screw. Fixing the finger joint module 20 and the fingertip module 30 to each other and fixing the shaft to ensure smooth movement while ensuring the minimum necessary clearance are easily realized with one member.
  • the mounting member 32 may be a regular screw rather than a stepped screw, or may be a combination of a screw and a spacer, a combination of a bearing and a screw, or the like.
  • the attachment member 32 may be configured to fix the fingertip module 30 to the finger joint module 20 or release the fixation by operating a lever or the like.
  • a mechanism similar to a bicycle tire fixing mechanism may be used. Just by rotating and bending the lever, you can easily adjust the amount of tightening and attach/detach.
  • the attachment member 32 may be configured to fix the fingertip module 30 to the finger joint module 20 or release the fixation by a sliding operation or the like.
  • the finger joint module 20 and the fingertip module 30 may be provided with inclined concave portions and convex portions, and by sliding them so as to engage with each other, fixation and release can be performed.
  • the band 33 is held by the holder 34 and extends from the main body 31 so as to cover a portion of the finger of the user U, in this example, the proximal phalanx of the finger. Thereby, the fingertip module 30 is fixed to the user's U finger.
  • the material of the band 33 is not particularly limited, for example, a material that has elasticity and can obtain a high frictional force with the user's U finger may be used. Examples of such materials are resins such as silicone and rubber.
  • the holder 34 is provided on the opposite side of the user U's finger across the main body 31 and holds the band 33.
  • the adjustment screw 35 passes through the holder 34 (including the portion of the band 33 to be held) so as to adjust the distance between the holder 34 and the main body 31, and its tip reaches the main body 31.
  • the adjustment screw 35 can be held and rotated by the user U, for example, by hand, thereby finely adjusting the tightening force of the band 33. For example, when the adjustment screw 35 is rotated so that the distance between the holder 34 and the main body 31 becomes larger (so that the holder 34 moves upward), the band 33 moves so that the user U's finger is pushed up toward the main body 31. Tighten U's fingers. The fixing force that tightens the fingertip is adjusted according to the amount of rotation of the adjustment screw 35.
  • the adjustment width of the band 33 depends on the length of the adjustment screw 35.
  • the adjustment screw 35 only needs to have a length that allows the holder 34 to be moved by about 30 mm, for example. It is possible to accommodate a wide range of finger sizes of users U from children to adults. Further, since the holder 34 pulls up the band 33 with equal force on the left and right sides, the fingertip module 30 can be fixed to the finger of the user U without applying biased force to the left and right sides of the finger of the user U.
  • fingertip module 30 may include a release mechanism that instantly loosens band 33. This will be explained with reference to FIGS. 23 to 30.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of a release mechanism.
  • the release mechanism included in the fingertip module 30 is shown as a release mechanism 36.
  • the release mechanism 36 moves the adjustment screw 35 so that the distance between the holder 34 and the main body 31 becomes smaller.
  • the release mechanism 36 includes a cone 361, a spring 362, an abutment portion 363, a cavity 364, and a release lever 365.
  • the cone 361 is fixed to the side surface of the tip of the adjustment screw 35.
  • the cone 361 has a tapered shape whose diameter increases as it goes downward.
  • the adjustment screw 35 to which the cone 361 is fixed may be simply referred to as the adjustment screw 35 including the cone 361.
  • a spring 362, a contact portion 363, a cavity 364, and a release lever 365 are provided in this order toward the front.
  • the contact portion 363, the cavity 364, and the release lever 365 may be integrally molded.
  • the contact portion 363, the gap portion 364, and the release lever 365 may be collectively referred to as the release lever 365 or the like.
  • the release lever 365 and the like are movable in a direction intersecting the direction of movement of the adjustment screw 35.
  • the advancing direction of the adjustment screw 35 is downward, and the release lever 365 and the like are movable in the front-back direction.
  • the spring 362 expands and contracts in the direction of movement of the release lever 365 and the like.
  • the contact portion 363 When the spring 362 is in a balanced state, the contact portion 363 is located below the adjustment screw 35 (forward in the direction of movement). At this time, the contact portion 363 contacts the tip of the adjustment screw 35. When the spring 362 is in a compressed state, the cavity 364 is located below the adjustment screw 35. At this time, the adjustment screw 35 passes through the gap 364.
  • the gap 364 is, for example, a portion that is connected between the contact portion 363 and the release lever 365 and extends around the adjustment screw 35.
  • At least a portion of the release lever 365 is exposed to the outside of the main body 31.
  • the state in which the contact portion 363 is located below the adjustment screw 35 changes from the state in which the gap portion 364 is located below the adjustment screw 35. Switch to .
  • the adjustment screw 35 moves forward, and the tightening by the band 33 is loosened (released) at once. Specifically, this will be explained with reference to FIGS. 24 to 30.
  • 24 to 30 are diagrams showing examples of the operation of the release mechanism.
  • the tip of the adjustment screw 35 contacts the upper surface of the contact portion 363.
  • the release lever 365 is pushed in in this state, the spring 362 is compressed and the release lever 365 and the like are moved so that the gap 364 is located below the adjustment screw 35, as shown in FIG.
  • the adjustment screw 35 passes through the gap 364 and moves to the lowest position.
  • the release lever 365 and the like move forward due to the expansion (restoring force) of the spring 362, and the side surface of the contact portion 363 is brought into contact with the side surface of the adjustment screw 35. comes into contact with.
  • the release lever 365 and the like stop moving, and the adjustment screw 35 is semi-locked.
  • the band 33 can be loosened instantly. Thereby, the operation of fixing and removing the palm module 10 from the fingers of the user U can be performed smoothly.
  • the fingertip module 30 is fixed to the proximal phalanx of the user's U finger.
  • the fingertip module 30 may be fixed to a portion of the finger other than the proximal phalanx. This will be explained with reference to FIG. 31.
  • FIG. 31 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a fingertip module.
  • the fingertip module 30 is fixed to the distal phalanx of the user's U finger. Fixing with the band 33 is the same as before, so the explanation will not be repeated.
  • the body 31 of the fingertip module 30 includes a length adjustment mechanism 37 .
  • the length adjustment mechanism 37 is connected between a portion of the main body 31 that is attached to the finger joint module 20 (attachment portion) and a portion that is fixed to the finger of the user U (fixed portion).
  • the length adjustment mechanism 37 is configured to be adjustable.
  • the illustrated length adjustment mechanism 37 is a screw slide mechanism, but is not limited to this, and various known mechanisms capable of changing the length may be used. By changing the length of the length adjustment mechanism 37, the distance between the attachment part and the fixed part can be adjusted. This makes it possible to accommodate user U's fingers having various lengths depending on individual differences, for example.
  • the fingertip module 30 By fixing the fingertip module 30 to the distal phalanx, it is possible to apply force to the fingertip more directly and move it than, for example, when fixing it to the proximal phalanx. This makes it easier to control the movements of your fingertips. It can be suitably used for experimental tasks and training that focus on the fingertips.
  • a sensor for the fingertip may be provided. This will be explained with reference to FIG. 32.
  • FIG. 32 is a diagram showing an example of a sensor provided for a fingertip.
  • a sensor S is incorporated into the fingertip module 30.
  • An example of the sensor S is a force sensor or the like.
  • the detection result of the sensor S can be used for feedback of the load on the fingertip. By feeding back the force applied to the fingertip in real time, it is possible to apply it to fingertip force-based force control, etc.
  • a vibrator or the like may be provided instead of or together with the sensor S as described above. It can provide tactile stimulation to the fingertips.
  • Control command Returning to FIG. 1, the controller 4 and terminal device 5 of the information processing device 100 will be described.
  • the controller 4 controls the exoskeleton robot 1.
  • Control of the exoskeleton robot 1 by the controller 4 includes control of the drive (travel amount, angle, etc.) of the fingertip module 30 by the finger joint module 20, and the like.
  • the control command generated by the terminal device 5 is transmitted from the terminal device 5 to the controller 4, and from the controller 4 to the exoskeleton robot 1, whereby the exoskeleton robot 1 is controlled. Ru.
  • the controller 4 is configured to be able to communicate with the exoskeleton robot 1 and the terminal device 5.
  • An example of communication between the controller 4 and the exoskeleton robot 1 is serial communication, and may be performed for each finger joint module 20 in the exoskeleton robot 1, for example.
  • FIG. 1 also shows functional blocks of the controller 4.
  • the controller 4 includes a processing section 41 and a power supply section 42.
  • the processing unit 41 includes a microcontroller and the like.
  • the processing by the processing unit 41 includes transmission of control commands from the controller 4 to the exoskeleton robot 1, more specifically from the controller 4 to each finger joint module 20.
  • the finger joint module 20 drives the fingertip module 30 in accordance with the control command.
  • each finger joint module 20 of the exoskeleton robot 1 may be assigned an ID.
  • the control command is sent to the finger joint module 20 of the corresponding ID.
  • the processing by the processing unit 41 includes generation of an operation log of the exoskeleton robot 1.
  • the operation results of each finger joint module 20 of the exoskeleton robot 1 are transmitted from each finger joint module 20 to the controller 4.
  • An operation log describing them is generated by the processing unit 41 and transmitted from the controller 4 to the terminal device 5.
  • the power supply unit 42 functions as a power supply for the exoskeleton robot 1.
  • the power supply unit 42 generates, for example, voltage and current suitable for the operation of the exoskeleton robot 1 , more specifically, the operation of the finger joint module 20 , and supplies them to the exoskeleton robot 1 .
  • the terminal device 5 is communicably connected to the controller 4. Examples of communication include USB (Universal Serial Bus) communication, Ethernet (registered trademark) communication, Bluetooth (registered trademark) communication, and the like.
  • the terminal device 5 may be realized using a general-purpose computer such as a PC. For example, the terminal device 5 generates the above-mentioned control command and transmits it to the exoskeleton robot 1 via the controller 4. The terminal device 5 also collects operation logs of the exoskeleton robot 1 via the controller 4.
  • Control commands for controlling each finger joint module 20 may be collectively generated on the terminal device 5 and transmitted from the terminal device 5 to the controller 4.
  • the control commands generated collectively here include information on the ID of the finger joint module 20.
  • the controller 4 decomposes the control command from the terminal device 5 into control commands for each finger joint module 20 based on the ID, and transmits the command to the corresponding finger joint module 20.
  • control commands from the terminal device 5 to the controller 4 By transmitting control commands from the terminal device 5 to the controller 4 all at once as described above, and by transmitting the control commands from the controller 4 to each finger joint module 20, synchronization between the modules can be improved. Furthermore, by including the ID in the control command, the controller 4 can basically avoid performing ID management. Thereby, the same controller 4 can be used for various exoskeleton robots 1.
  • one controller 4 controls both the exoskeleton robot 1-L and the exoskeleton robot 1-R. This makes it easier for the exoskeleton robot 1-L and the exoskeleton robot 1-R to perform synchronized motion (synchronized motion of both hands).
  • a plurality of exoskeleton robots 1-L and a plurality of exoskeleton robots 1-R may be controlled by one controller 4.
  • Training often involves repeating the same tasks.
  • mirroring control is also possible in which one exoskeleton robot 1 operates in the same way as the other exoskeleton robot 1.
  • Mirroring may be short-directional or bidirectional. For example, it is possible to set the current angle of the finger joint module 20 of one exoskeleton robot 1 to the target angle of the finger joint module 20 of the other exoskeleton robot 1.
  • the two exoskeleton robots 1 may be two exoskeleton robots 1-L or two exoskeleton robots 1-R, or one exoskeleton robot 1-L and one exoskeleton robot 1-L. It may also be a combination of robots 1-R.
  • the two exoskeleton robots 1 may be a combination of an exoskeleton robot 1 equipped with a sensor S and an exoskeleton robot 1 equipped with a motor MT.
  • FIG. 33 is a flowchart illustrating an example of processing (information processing method, control method) executed in the information processing device.
  • step S1 the terminal device 5 generates a control command.
  • control commands including the ID of each finger joint module 20 are generated at once.
  • the generated control command is transmitted from the terminal device 5 to the controller 4.
  • step S2 the controller 4 disassembles the control command for each finger joint module 20.
  • the decomposed control commands are sent from the controller 4 to the corresponding finger joint module 20.
  • step S3 the finger joint module 20 executes the command.
  • the finger joint module 20 drives the corresponding fingertip module 30 in accordance with the control command.
  • the operation results of each finger joint module 20 are transmitted from each finger joint module 20 to the controller 4 .
  • step S4 the controller 4 collects the results.
  • An operation log describing the operation results of each finger joint module 20 is generated and transmitted from the controller 4 to the terminal device 5.
  • step S5 the terminal device 5 writes to the log file. Operation logs are recorded (saved, accumulated, etc.).
  • the exoskeleton robot 1 is controlled as described above.
  • control commands are generated on the terminal device 5 all at once.
  • a GUI Graphic User Interface
  • a GUI Graphic User Interface suitable for generation may be provided. This will be explained with reference to FIGS. 34 and 35.
  • a screen for generating a control command is displayed on the display unit 5a of the terminal device 5.
  • the control commands are shown in graphical form and are generated by user operations.
  • the horizontal axis of the graph indicates time, and the vertical axis indicates the amount of finger movement.
  • “thumb-x” and “thumb-y” on the vertical axis indicate the amount of movement in one axis and the amount of movement in the other axis of the two-axis movement (vertical movement and horizontal movement) of the thumb.
  • “Index” indicates the amount of movement of the index finger in one axis movement (up and down movement).
  • “Middle” indicates the amount of movement of the middle finger in one axis movement.
  • “ring” indicates the amount of movement of the ring finger in one axis movement.
  • “Little” indicates the amount of movement of the little finger in one axis movement.
  • a control command is generated by actively moving the exoskeleton robot 1 and editing the recorded data.
  • a piano player or the like wears an exoskeleton robot 1 or a similar device equipped with a sensor S that detects the amount of movement of a finger, and performs a performance.
  • the sensor result during the performance that is, the amount of movement of the finger is recorded, and a control command for reproducing the amount of movement is generated.
  • "Play” the content of the performance can be confirmed and the speed of the performance can be changed.
  • control commands may be generated using a GUI as shown in FIG.
  • a control command is generated from zero by a user operation.
  • a portion (node) where the amount of finger movement changes is manually generated.
  • a node can be shaped by dragging the start and end positions of the node or by specifying numerical values.
  • a dialog for the selected node may be displayed, and numerical values may be confirmed, set, and the like.
  • An operation such as adding a node by clicking on an area where there is no node may also be performed.
  • "Simulate" is selected, the content of the performance can be confirmed, and by specifying the number of repeats, the performance can be looped or the total performance time can be determined.
  • a control command may be generated using a GUI as shown in FIG.
  • FIG. 36 is a diagram showing an example of the hardware configuration.
  • the information processing device 100 controller 4, terminal device 5, etc.
  • the information processing device 100 described so far may include, for example, a computer 1000 as shown in FIG. 36.
  • the computer 1000 has a CPU 1100, a RAM 1200, a ROM (Read Only Memory) 1300, an HDD (Hard Disk Drive) 1400, a communication interface 1500, and an input/output interface 1600. Each part of computer 1000 is connected by bus 1050.
  • the CPU 1100 operates based on program data 1450 stored in the ROM 1300 or HDD 1400, and controls each part. For example, the CPU 1100 loads program data 1450 stored in the ROM 1300 or HDD 1400 into the RAM 1200, and executes processes corresponding to various programs.
  • the ROM 1300 stores boot programs such as BIOS (Basic Input Output System) that are executed by the CPU 1100 when the computer 1000 is started, programs that depend on the hardware of the computer 1000, and the like.
  • BIOS Basic Input Output System
  • the HDD 1400 is a computer-readable recording medium that non-temporarily records programs executed by the CPU 1100 and data used by the programs.
  • HDD 1400 is a recording medium that records information processing program 61 (FIG. 1), which is an example of program data 1450.
  • the communication interface 1500 is an interface for connecting the computer 1000 to an external network 1550 (for example, the Internet).
  • CPU 1100 receives data from other devices or transmits data generated by CPU 1100 to other devices via communication interface 1500.
  • the input/output interface 1600 is an interface for connecting the input/output device 1650 and the computer 1000.
  • the CPU 1100 receives data from an input device such as a keyboard or a mouse via the input/output interface 1600. Further, the CPU 1100 transmits data to an output device such as a display, speaker, or printer via an input/output interface 1600.
  • the input/output interface 1600 may function as a media interface that reads programs and the like recorded on a predetermined recording medium.
  • Media includes, for example, optical recording media such as DVD (Digital Versatile Disc) and PD (Phase change rewritable disk), magneto-optical recording media such as MO (Magneto-Optical disk), tape media, magnetic recording media, semiconductor memory, etc. It is.
  • the CPU 1100 of the computer 1000 executes the information processing program 61 loaded on the RAM 1200 to control the exoskeleton robot 1, the controller 4, the terminal device 5, etc.
  • the HDD 1400 stores information in the storage unit 6, such as an information processing program 61 and the like.
  • the CPU 1100 reads and executes the program data 1450 from the HDD 1400, as another example, these programs may be obtained from another device via the external network 1550.
  • the information processing device 100 includes an exoskeleton robot 1 worn on a user's hand, and a controller 4 that controls the exoskeleton robot 1.
  • the exoskeleton robot 1 includes a palm module 10 fixed to the hand of the user U, a finger joint module 20 detachably attached to the palm module 10, and a finger joint module 20 detachably attached to the finger joint module 20.
  • a fingertip module 30 fixed to the fingertip module 30 .
  • the finger joint module 20 is configured to have at least one of the functions of driving the fingertip module 30 and sensing the fingertip module 30.
  • the exoskeleton robot 1 worn on the hand of the user U can be configured by combining any palm module 10, finger joint module 20, and fingertip module 30. Thereby, training can be provided using the exoskeleton robot 1 having an appropriate configuration depending on the application.
  • the palm module 10 has a first fixing part 11 to which the finger joint module 20 is fixed, and extends along the back of the user U's hand. and a second fixing part 12 that fixes the device to the user's U hand. Thereby, the palm module 10 can be fixed to fit the user's U hand.
  • the palm module 10 includes a band 13b extending from the second fixing part 12 so as to cover a part of the user's U's palm.
  • the portion of the palm may not include the balls of the fingers and the balls of the thumb. Thereby, it is possible to prevent finger movement from being inhibited by the band 13b.
  • the width of the portion (first portion 13b1) of the band 13b that passes between the tip ball and the thumb ball of the index finger of the user U is different from the width of the other portion (for example, the second portion). It may be narrower than the width of the portion 13b2). Thereby, the robustness of the band 13b can be increased and safety etc. can also be improved compared to the case where the width of the entire band 13b is narrowed.
  • the first fixing part 11 and the second fixing part 12 may be fixed so that their relative positions can be adjusted. This makes it easier to adjust the palm module 10 to the shape of the user's U hand. As a result, it is possible to improve the ease of wearing the exoskeleton robot 1 and improve the operability when the exoskeleton robot 1 is worn.
  • the finger joint module 20 having the function of driving the fingertip module 30 may include the motor MT so as to have at least one degree of freedom.
  • the finger joint module 20 may include an RCM mechanism (mechanism MV) having a rotation center at the user U's finger joint.
  • the finger joint module 20 having the function of sensing the fingertip module 30 may include an angle sensor that detects the angle of the fingertip module 30.
  • the finger joint module 20-1 to which the fingertip module 30-1 fixed to the thumb of the user U's fingers is attached may include a motor MT so as to have at least one degree of freedom (or two or more degrees of freedom).
  • the finger joint module 20-1 may include two RCM mechanisms (mechanism MVa, mechanism MVb) each having a rotation center at the user U's thumb joint.
  • the exoskeleton robot 1 can be configured to include such various finger joint modules 20.
  • the fingertip module 30 includes a main body 31 that extends along the finger of the user U, and a body 31 that extends from the main body 31 to cover a part of the finger of the user U. and a band 33 located therein.
  • the fingertip module 30 is provided on the opposite side of the user U's finger across the main body 31, and includes a holder 34 that holds the band 33 and an adjustment screw 35 that adjusts the distance between the holder 34 and the main body 31. , may be included.
  • the fingertip module 30 can be appropriately fixed to the finger of the user U in this way.
  • the fingertip module 30 includes a release mechanism 36 that moves the adjustment screw 35 so that the distance between the holder 34 and the main body 31 becomes smaller.
  • a contact portion movable in a direction intersecting the direction of movement of the adjustment screw 35 (for example, in the front-rear direction) so as to come into contact with the tip of the adjustment screw 35 when positioned forward (for example, below) in the direction of movement of the adjustment screw 35; 363, and a cavity 364 that is movable in a direction intersecting the direction in which the adjustment screw 35 moves so that the adjustment screw 35 passes therethrough when the adjustment screw 35 is located in front of the direction in which the adjustment screw 35 moves.
  • the release mechanism 36 includes a spring 362 that expands and contracts in the direction of movement of the abutment part 363 and the gap part 364, and when the spring 362 is in a balanced state, the tip of the adjustment screw 35 touches the abutment part 363. When in abutment and the spring is in a compressed state, the adjusting screw 35 may pass through the cavity 364.
  • the release mechanism 36 may include a cone 361 that is fixed to the side surface of the distal end of the adjustment screw 35 and has a tapered shape whose diameter increases as the adjustment screw 35 advances in the direction of movement. For example, by providing such a release mechanism 36, it becomes possible to instantly loosen the band 33 and smoothly perform operations for fixing and removing the palm module 10 from the fingers of the user U.
  • the information processing device 100 controls a plurality of exoskeleton robots 1 (for example, an exoskeleton robot 1-L, an exoskeleton robot 1-R) and a plurality of exoskeleton robots 1.
  • One controller 4 may be provided. This facilitates synchronized operation of the plurality of exoskeleton robots 1.
  • the information processing device 100 includes the terminal device 5 that generates a control command for controlling the exoskeleton robot 1,
  • the control command generated by 5 may be transmitted to the exoskeleton robot 1.
  • the finger joint module 20 includes a plurality of finger joint modules 20 (for example, finger joint modules 20-1 to 20-5) corresponding to different fingers
  • the terminal device 5 includes a plurality of finger joint modules 20 corresponding to different fingers.
  • the controller 4 collectively generates control commands for each of the plurality of finger joint modules 20, and decomposes the control commands collectively generated by the terminal device 5 into control commands for each of the plurality of finger joint modules 20, and sends them to the corresponding finger joint modules 20. good.
  • the exoskeleton robot 1 can be controlled in this way.
  • the information processing method described with reference to FIGS. 1 to 6, FIG. 33, etc. is also one of the disclosed technologies.
  • the information processing method includes controlling the exoskeleton robot 1 worn on the hand of the user U (for example, steps S1 to S5).
  • the exoskeleton robot 1 is as described above. Even with such an information processing method, as described above, training can be provided using the exoskeleton robot 1 having an appropriate configuration depending on the application.
  • the information processing program 61 described with reference to FIGS. 1 to 6, FIG. 33, FIG. 36, etc. is also one of the disclosed technologies.
  • the information processing program 61 causes the computer 1000 to execute processing for controlling the exoskeleton robot 1 worn on the hand of the user U (for example, steps S1 to S5).
  • the exoskeleton robot 1 is as described above.
  • a computer-readable recording medium on which the information processing program 61 is recorded is also one of the disclosed technologies.
  • FIGS. 37 to 41 are diagrams showing examples of the schematic configuration of the finger joint module.
  • the illustrated finger joint module 20 has an RCM link mechanism as its basic structure, as described above. This link mechanism is referred to as a link mechanism 8 and illustrated.
  • the link mechanism 8 includes a plurality of links L (nodes) and a joint J (axis) that connects (connects) the links L to each other. It may be a joint J, a shaft, a pin, etc.
  • Examples of the material of the link L are resin, metal, etc.
  • Examples of resins include polyacetal.
  • Examples of metals are aluminum and the like.
  • a link L made of resin is referred to as a resin link LR .
  • a link L made of metal is referred to as a metal link LM .
  • the plurality of links L may include resin links L R and metal links L M.
  • FIGS. 37 to 39 several resin links L R and metal links L M are illustrated with their symbols.
  • the pair of metal links LM are arranged to sandwich the resin link LR .
  • the metal link L M and the resin link L R are connected at a joint J.
  • the outer metal link LM and the joint J are press-fitted and fixed so that the joint J does not come off.
  • a bearing is inserted between the joint J and the link L to smooth the rotational movement of the finger joint module 20.
  • the plurality of links L may include only resin links LR , or may include only metal links LM .
  • the joint J and the link L do not need to be press-fitted and fixed, and in that case, a structure such as a hinge pin with a retainer or a combination of a collar and a screw may be used, for example. Furthermore, there is no need to insert a bearing between the joint J and the link L.
  • the finger joint module 20 includes a sensor S to have a sensing function.
  • the sensor S is an angle sensor.
  • the rotating shaft of the motor MT (an example of an actuator) and its extension line are schematically illustrated with dashed lines.
  • sensor S is fixed on the rotating shaft of motor MT.
  • the sensor S is arranged and fixed such that the extension line of the rotation axis passes through the center of the sensor S. Stable and accurate detection (measurement) of angle information becomes possible.
  • the sensor S is not limited to the above positions, and may be placed at various positions so that the angle of any joint J can be detected.
  • the finger joint module 20-1 corresponding to the thumb will be further described.
  • the movement of the thumb consists of two types of movement: abduction and adduction movement (abduction and adduction movement) starting from the CM joint, and flexion and extension movement (flexion-extension movement) of the CM joint and MP joint. include. This will be explained with reference to FIGS. 42 and 43 as well.
  • FIG. 42 is a diagram showing an example of the abduction-adduction movement of the thumb.
  • the user U's thumb rotates away from the palm (abduction) or rotates toward the palm (adduction).
  • the thumb after abduction is drawn with a solid line
  • the thumb after adduction is drawn with a dash-dot line.
  • FIG. 43 is a diagram illustrating an example of flexion/extension movement of the thumb.
  • each joint CM joint, MP joint, and IP joint
  • the thumb with each joint flexed is drawn with a solid line, and the thumb with each joint extended with a dash-dotted line.
  • FIG. 44 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a finger joint module corresponding to a thumb.
  • the finger joint module 20-1 corresponding to the thumb includes a motor MT and a link mechanism 8 operated by the motor MT so as to have at least three degrees of freedom.
  • the three degrees of freedom provide abduction/adduction movement starting from the CM joint of the thumb, flexion/extension movement of the MP joint of the thumb, and flexion/extension movement of the CM joint of the thumb.
  • Abduction-adduction motion is provided by arranging the motor MT such that the CM joint of the user U's thumb is located on the extension line (dotted chain line) of the rotation axis of the motor MT (the extension line passes through the CM joint). It will be done. The thumb is abducted or adducted in accordance with the rotation of the motor MT.
  • the link mechanism 8 of the finger joint module 20-1 has a structure in which the flexion and extension movements of the CM joint and the MP joint are simultaneously driven in a coordinated manner by one motor MT.
  • FIGS. 45 and 46 are diagrams showing examples of bending/extending movements by the link mechanism.
  • the link mechanism 8 has a center of rotation at the MP joint of the thumb of the user U. This provides flexion and extension motion of the MP joint of the thumb. Further, the flexion/extension motion of the CM joint can be regarded as a linear motion. To provide this movement, the entire linkage 8 moves linearly. In the example shown in FIG. 46, the link mechanism 8 slides and moves in a straight line as shown by the white arrow. In this way, flexion and extension movements of both the CM and MP joints are provided. This will be further explained with reference to FIGS. 47 to 50.
  • FIGS. 47 and 48 are diagrams showing an example of a schematic configuration of a finger joint module corresponding to a thumb.
  • the finger joint module 20-1 corresponding to the thumb includes a linear movement mechanism 7, a motor MT, and a link mechanism 8.
  • the linear movement mechanism 7 supports the link mechanism 8 and moves the link mechanism 8 linearly.
  • the linear movement mechanism 7 includes a base portion 70, a support portion 71, and a movement portion 72.
  • a moving part 72 and a supporting part 71 are provided in this order on one side of the base part 70.
  • a motor MT is provided (fixed) on the other side of the base 70.
  • the support portion 71 supports the link mechanism 8.
  • a root portion of the link mechanism 8 (portions of a joint J1 and a joint J2, which will be described later) is fixed to a support portion 71.
  • the moving part 72 moves the support part 71, more specifically, moves it relative to the base part 73.
  • the movement of the support portion 71 corresponds to the linear movement of the link mechanism 8 described above.
  • the moving section 72 moves the supporting section 71 by sliding the supporting section 71.
  • the moving section 72 includes a first portion 721 and a second portion 722.
  • the support portion 71 is fixed to the first portion 721 .
  • the second portion 722 is fixed to the base 73.
  • the first portion 721 is slidable relative to the second portion 722.
  • Various known sliding mechanisms may be used.
  • the link mechanism 8 is provided between the linear movement mechanism 7 and the fingertip module 30-1.
  • a base end portion of the link mechanism 8 is fixed to a support portion 71 of the linear movement mechanism 7.
  • a fingertip module 30-1 is attached to the tip of the link mechanism 8.
  • the link mechanism 8 operates to provide flexion/extension motion of the MP joint of the thumb of the user U in accordance with the rotation of the motor MT. Further, the link mechanism 8 operates to provide flexion/extension motion of the CM joint of the thumb of the user U in accordance with the linear movement of the support part 71 by the moving part 72 of the linear movement mechanism 7 . More specifically, the link mechanism 8 is configured such that the moving section 72 of the linear movement mechanism 7 moves the support section 71 linearly in response to the rotation of the motor MT. Thereby, it is possible to simultaneously apply flexion and extension movements to both the MP joint and the CM joint of the user U's thumb.
  • the link mechanism 8 is configured to include a plurality of joints J and a plurality of links L.
  • joints J1 to J9 are illustrated with reference numerals.
  • the joint J1 and the joint J2 are a first joint and a second joint that are provided on the support part 71 of the linear movement mechanism 7 and rotated by the motor MT.
  • Joint J3 is a third joint to which the other end of link L13, which will be described later, is connected.
  • Joint J8 and joint J9 are additional joints provided between joint J3 and linear movement mechanism 7, of which joint J9 is fixed to base 70 of linear movement mechanism 7.
  • Link L13 is a first link whose one end is connected to joint J1, and more specifically, connected between joint J1 and joint J3.
  • Link L25 is a second link whose one end is connected to joint J2, and more specifically, it is connected between joint J2 and joint J5, and is also connected at a position between them (intermediate position). It is also connected to J4.
  • Link L37 is connected between joint J3 and joint J7, and is also connected to joint J4 at a position between them (intermediate position).
  • Link L46 is connected between joint J5 and joint J6.
  • Link L67 is connected between joint J6 and joint J7. Further, the fingertip module 30-1 is connected to the link L67.
  • Link L38 and link L89 are additional links connected between joint J3 and joint J9 (that is, linear movement mechanism 7). Of these, link L38 is connected between joint J3 and joint J8. Link L89 is connected between joint J8 and joint J9.
  • the link mechanism 8 includes an additional link connected between the joint J3 and the base 70 of the linear movement mechanism 7. More specifically, the link mechanism 8 includes a link L38 and a link L89, and more specifically, a joint J8 that connects the link L38 and the link L89, and a joint that connects the link L89 to the base 70 of the linear movement mechanism 7. Including J9.
  • the operation of the link mechanism 8 is also transmitted to the linear movement mechanism 7, and they operate in synchronization. That is, the two movements, the abduction-adduction movement and the flexion-extension movement described above, can be synchronized. With only one motor MT, it is possible to provide two types of motion (achieve two degrees of freedom of motion) and to control these motions.
  • each link L of the link mechanism 8 and the entire link mechanism 8 are at the initial position.
  • the motor MT rotates, the joint J1 and the joint J2 are rotationally driven, and each link L of the link mechanism 8 moves as shown in FIG. 48.
  • the moving portion 72 of the linear movement mechanism 7 slides, and the entire link mechanism 8 moves linearly.
  • FIG. 49 to 51 are diagrams showing examples of the operation of the link mechanism.
  • FIG. 49 shows the linkage 8 in its initial position.
  • the finger joint module 20-1 can control the movement of the user U's thumb over a wide range.
  • FIGS. 52 and 53 are diagrams illustrating an example of a schematic configuration of a fingertip module corresponding to the thumb.
  • the fingertip module 30-1 includes a base 91, a lever 92, and a band 93 (also referred to as a belt) in addition to the main body 31 and attachment member 32 described above.
  • the base 91, the lever 92, and the band 93 allow the fingertip module 30 to be smoothly fixed to and removed from the thumb of the user U.
  • the basic principle is the same as that of lashing belts used for securing car cargo beds, camping, etc.
  • the base 91 comes into contact with a part of the user's U thumb.
  • the base 91 abuts a portion of the thumb so as to cover approximately half of the side surface thereof.
  • the lever 92 rotates so as to change the distance between the base 91 and the lever 92 on the opposite side of the base 91 from the thumb of the user U.
  • the lever 92 rotates counterclockwise, the distance (interval) between the base 91 and the lever 92 increases.
  • lever 92 rotates clockwise the distance between base 91 and lever 92 becomes smaller.
  • the band 93 has a proximal end fixed to the base 91 , extends from there so as to cover a part of the thumb of the user U (goes around), returns to the base 91 , and extends between the base 91 and the lever 92 . pass through.
  • the band 93 moves without resistance, tightens the thumb of the user U, and fixes it toward the base 91.
  • lever 92 rotates clockwise and the distance between base 91 and lever 92 decreases.
  • the band 93 is fixed (locked) by pressure and does not move any further. The state in which the user U's thumb is fixed to the base 91 is maintained.
  • the band 93 can be loosened (released) instantly.
  • the thumb of the user U can be fixed by simply pulling the band 93, and can be released by simply turning the lever 92, so that easy and quick attachment and detachment is possible. .
  • the finger joint module 20-1 to which the fingertip module 30-1 fixed to the thumb of the user U's fingers is attached has at least three degrees of freedom.
  • the three degrees of freedom may provide abduction and adduction movements starting from the CM joint of the thumb, flexion and extension movements of the MP joint of the thumb, and flexion and extension movements of the CM joint of the thumb. Thereby, the movement of the user U's thumb can be controlled over a wide range.
  • the finger joint module 20-1 includes a motor MT and a link mechanism 8 operated by the rotation of the motor MT so as to have three degrees of freedom.
  • the MT is arranged so that the CM joint of the thumb is located on an extension of the axis of rotation in order to provide abduction and adduction motion starting at the CM joint of the thumb, and the link mechanism 8 is arranged to provide abduction and adduction motion starting at the CM joint of the thumb.
  • the center of rotation is at the MP joint of the thumb, and the link mechanism 8 may move in a straight line as a whole in order to provide the flexion and extension movements of the CM joint of the thumb. For example, three degrees of freedom can be obtained in this way.
  • the link mechanism 8 includes a supporting portion 71 that supports the support portion 71 and a moving portion 72 that linearly moves the supporting portion 71 relative to the base portion 70, and the link mechanism 8 performs the bending movement of the MP joint of the thumb according to the rotation of the motor MT.
  • the link mechanism 8 may move linearly to give a bending movement and an extension movement of the CM joint of the thumb.
  • the link mechanism 8 is configured to move the linear movement mechanism 7 so that the moving part 72 of the linear movement mechanism 7 linearly moves the support part 71 according to the rotation of the motor MT.
  • the joint J3 (third joint) whose other end is connected to the link L13
  • Additional links (link L38, link L89) connected between the mechanism 7 and the base 70 may be included.
  • link L38, link L89) connected between the mechanism 7 and the base 70 may be included.
  • the fingertip module 30-1 fixed to the thumb of user U's fingers includes a base 91 that abuts a part of the thumb, and a base 91 that is sandwiched between the base 91 and the thumb. on the opposite side, a lever 92 that rotates to change the distance between it and the base 91; and a band that extends from the base 91 to cover a part of the thumb and passes between the base 91 and the lever 92. 93. This makes it possible to easily and quickly attach and detach the fingertip module 30-1.
  • An exoskeleton robot that is attached to the user's hand, a controller that controls the exoskeleton robot; Equipped with The exoskeleton robot is a palm module fixed to the user's hand; a finger joint module detachably attached to the palm module; a fingertip module detachably attached to the finger joint module and fixed to the user's finger; including; The finger joint module is configured to have at least one of a function of driving the fingertip module and a function of sensing the fingertip module.
  • Information processing device is configured to have at least one of a function of driving the fingertip module and a function of sensing the fingertip module.
  • the palm module includes: a first fixing part to which the finger joint module is fixed; a second fixing part extending along the back of the user's hand and fixing the palm module to the user's hand; including, The information processing device according to (1).
  • the palm module includes a band extending from the second fixing part to cover a part of the user's palm, the part of the user's palm does not include the balls of the fingers and the balls of the thumb; The information processing device according to (2).
  • the width of the portion of the band that passes between the ball of the finger and the ball of the thumb of the user's index finger is narrower than the width of other portions.
  • the first fixing part and the second fixing part are fixed so that their relative positions to each other can be adjusted.
  • the information processing device includes a motor so as to have at least one degree of freedom.
  • the information processing device includes an RCM mechanism having a rotation center at the user's finger joint.
  • the information processing device includes an angle sensor that detects an angle of the fingertip module.
  • the information processing device includes an angle sensor that detects an angle of the fingertip module.
  • a finger joint module to which the fingertip module fixed to the thumb of the user's fingers is attached includes a motor so as to have at least one degree of freedom;
  • the finger joint module to which the fingertip module fixed to the thumb of the user's fingers is attached includes two RCM mechanisms, each having a center of rotation at the thumb joint of the user;
  • the finger joint module to which the fingertip module fixed to the thumb of the user's fingers is attached has at least three degrees of freedom;
  • the three degrees of freedom are Abduction and adduction movements starting from the CM joint of the thumb; flexion and extension movements of the MP joint of the thumb; as well as, providing flexion and extension movements of the CM joint of the thumb;
  • the information processing device according to any one of (1) to (9).
  • the finger joint module includes a motor and a link mechanism operated by rotation of the motor so as to have the three degrees of freedom;
  • the motor is arranged such that the CM joint of the thumb is located on an extension of the rotation axis in order to provide abduction and adduction motion starting from the CM joint of the thumb,
  • the link mechanism has a center of rotation at the MP joint of the thumb in order to provide flexion and extension movements of the MP joint of the thumb,
  • the entire link mechanism moves in a straight line in order to provide flexion and extension movements of the CM joint of the thumb.
  • the finger joint module includes a linear movement mechanism;
  • the linear movement mechanism is a base provided with the motor; a support part that supports the link mechanism; a moving part that linearly moves the support part relative to the base; including;
  • the link mechanism operates to provide flexion and extension movements of the MP joint of the thumb in response to rotation of the motor,
  • the link mechanism linearly moves in response to the linear movement of the support part by the moving part so as to provide a flexion movement and an extension movement of the CM joint of the thumb.
  • the information processing device according to (12).
  • the link mechanism is configured such that the moving section of the linear movement mechanism linearly moves the support section in response to rotation of the motor.
  • the fingertip module is a body extending along the user's finger; a band extending from the main body so as to cover a part of the user's finger; including, The information processing device according to any one of (1) to (14).
  • the fingertip module is a holder provided on the opposite side of the user's finger across the main body and holding the band; an adjustment screw that adjusts the distance between the holder and the main body; including, The information processing device according to (15).
  • the fingertip module includes a release mechanism that moves the adjustment screw such that the distance between the holder and the main body is reduced;
  • the release mechanism is a contact portion that is movable in a direction intersecting the direction of travel of the adjustment screw so as to abut the tip of the adjustment screw when positioned in front of the direction of travel of the adjustment screw; a cavity movable in a direction intersecting the direction of movement of the adjustment screw so that the adjustment screw passes through when the gap is located in front of the direction of movement of the adjustment screw; including, The information processing device according to (16).
  • the release mechanism includes a spring that expands and contracts in the direction of movement of the abutment portion and the gap portion as they move; When the spring is in a balanced state, the tip of the adjustment screw contacts the abutment portion, the adjustment screw passes through the gap when the spring is in a compressed state;
  • the release mechanism includes a cone that is fixed to a side surface of the tip of the adjustment screw and has a tapered shape that increases in diameter as it advances in the direction of movement of the adjustment screw.
  • the finger joint module includes a plurality of finger joint modules corresponding to different fingers, The terminal device collectively generates control commands for each of the plurality of finger joint modules, The controller decomposes the control commands collectively generated by the terminal device into control commands for each of the plurality of finger joint modules, and transmits the control commands to the corresponding finger joint modules.
  • the information processing device according to (22).
  • the exoskeleton robot is a palm module fixed to the user's hand; a finger joint module detachably attached to the palm module; a fingertip module detachably attached to the finger joint module and fixed to the user's finger; including;
  • the finger joint module is configured to have at least one of a function of driving the fingertip module and a function of sensing the fingertip module.
  • the exoskeleton robot is a palm module fixed to the user's hand; a finger joint module detachably attached to the palm module; a fingertip module detachably attached to the finger joint module and fixed to the user's finger; including;
  • the finger joint module is configured to have at least one of a function of driving the fingertip module and a function of sensing the fingertip module.
  • An exoskeleton robot that is attached to a user's hand, a palm module fixed to the user's hand; a finger joint module detachably attached to the palm module; a fingertip module detachably attached to the finger joint module and fixed to the user's finger; Equipped with The finger joint module is configured to have at least one of a function of driving the fingertip module and a function of sensing the fingertip module. Exoskeleton robot.

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Abstract

情報処理装置は、ユーザの手に装着される外骨格ロボットと、外骨格ロボットを制御するコントローラと、を備え、外骨格ロボットは、ユーザの手に固定される手掌モジュールと、手掌モジュールに着脱可能に取り付けられる指関節モジュールと、指関節モジュールに着脱可能に取り付けられるとともに、ユーザの指に固定される指先モジュールと、を含み、指関節モジュールは、指先モジュールを駆動する機能及び指先モジュールをセンシングする機能の少なくとも一方の機能を有するように構成される。

Description

情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
　本開示は、情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラムに関する。
　ピアノ演奏等のトレーニングのためにユーザの手に装着される外骨格ロボットが提案されている（例えば特許文献１を参照）。
国際公開第２０１９／１３０７５５号
　手のサイズ等が異なり得るさまざまなユーザがさまざまなトレーニングを提供するためには、用途に応じた適切な構成を有する外骨格ロボットが必要になる。
　本開示の一側面は、用途に応じた適切な構成を有する外骨格ロボットによるトレーニングの提供を可能にする。
　本開示の一側面に係る情報処理装置は、ユーザの手に装着される外骨格ロボットと、外骨格ロボットを制御するコントローラと、を備え、外骨格ロボットは、ユーザの手に固定される手掌モジュールと、手掌モジュールに着脱可能に取り付けられる指関節モジュールと、指関節モジュールに着脱可能に取り付けられるとともに、ユーザの指に固定される指先モジュールと、を含み、指関節モジュールは、指先モジュールを駆動する機能及び指先モジュールをセンシングする機能の少なくとも一方の機能を有するように構成される。
　本開示の一側面に係る情報処理方法は、ユーザの手に装着される外骨格ロボットを制御すること、を含む、情報処理方法であって、外骨格ロボットは、ユーザの手に固定される手掌モジュールと、手掌モジュールに着脱可能に取り付けられる指関節モジュールと、指関節モジュールに着脱可能に取り付けられるとともに、ユーザの指に固定される指先モジュールと、を含み、指関節モジュールは、指先モジュールを駆動する機能及び指先モジュールをセンシングする機能の少なくとも一方の機能を有するように構成される。
　本開示の一側面に係る情報処理プログラムは、コンピュータに、ユーザの手に装着される外骨格ロボットを制御する処理、を実行させる、情報処理プログラムであって、外骨格ロボットは、ユーザの手に固定される手掌モジュールと、手掌モジュールに着脱可能に取り付けられる指関節モジュールと、指関節モジュールに着脱可能に取り付けられるとともに、ユーザの指に固定される指先モジュールと、を含み、指関節モジュールは、指先モジュールを駆動する機能及び指先モジュールをセンシングする機能の少なくとも一方の機能を有するように構成される。
実施形態に係る情報処理装置の概略構成の例を示す図である。 外骨格ロボットの概略構成の例を示す図である。 外骨格ロボットの概略構成の例を示す図である。 外骨格ロボットの概略構成の例を示す図である。 外骨格ロボットのカスタマイズの例を示す図である。 外骨格ロボットのカスタマイズの例を示す図である。 手掌モジュールの概略構成の例を示す図である。 手掌モジュールの第１の固定部の概略構成の例を示す図である。 手掌モジュールの第２の固定部の概略構成の例を示す図である。 バンドによる手掌モジュールの固定の例を示す図である。 バンドによる手掌モジュールの固定の例を示す図である。 治具の例を示す図である。 手掌モジュールの概略構成の例を示す図である。 手掌モジュールの概略構成の例を示す図である。 指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。 指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。 指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。 指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。 指先モジュールの概略構成の例を示す図である。 指先モジュールの概略構成の例を示す図である。 指先モジュールの概略構成の例を示す図である。 指先モジュールの概略構成の例を示す図である。 リリース機構の例を示す図である。 リリース機構の動作の例を示す図である。 リリース機構の動作の例を示す図である。 リリース機構の動作の例を示す図である。 リリース機構の動作の例を示す図である。 リリース機構の動作の例を示す図である。 リリース機構の動作の例を示す図である。 リリース機構の動作の例を示す図である。 指先モジュールの概略構成の例を示す図である。 指先に対して設けられるセンサの例を示す図である。 情報処理装置において実行される処理（情報処理方法、制御方法）の例を示すフローチャートである。 制御指令の生成の例を示す図である。 制御指令の生成の例を示す図である。 ハードウェア構成の例を示す図である。 指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。 指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。 指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。 指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。 指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。 親指の外内転運動の例を示す図である。 親指の屈曲伸展運動の例を示す図である。 親指に対応する指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。 リンク機構による屈曲伸展運動の例を示す図である。 リンク機構による屈曲伸展運動の例を示す図である。 親指に対応する指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。 親指に対応する指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。 リンク機構の動作の例を示す図である。 リンク機構の動作の例を示す図である。 リンク機構の動作の例を示す図である。 親指に対応する指先モジュールの概略構成の例を示す図である。 親指に対応する指先モジュールの概略構成の例を示す図である。
　以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の要素には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
　以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
　　０．序
　　１．実施形態
　　　　１．１．全体構成
　　　　１．２．外骨格ロボット
　　　　１．３．手掌モジュール
　　　　１．４．指関節モジュール
　　　　１．５．指先モジュール
　　　　１．６．制御指令
　　　　１．７．ＵＩ
　　　　１．８．ハードウェア構成の例
　　２．変形例
　　３．小結
　　４．さらなる実施形態
　　　　４．１．指関節モジュール
　　　　４．２．親指に対応する指関節モジュール
　　　　４．３．親指に対応する指先モジュール
　　　　４．４．小結
０．序
　例えば、指のシーケンス運動等のトレーニングや学習に用いることのできる外骨格ロボット型トレーニング装置に関する技術が提案される。外骨格ロボットはモジュール型になっており、指先モジュールやこれを駆動する指関節モジュールの付け替えが可能である。モジュールは個別のＩＤを有してよく、また、繰り返し運動タスクを長時間行うのに適したプロトコルで指示が行われてよい。トレーニングの用途に合わせてモジュールを組み替えて用いることで、それぞれのタスクに適した外骨格ロボットを提供することが可能になる。
１．実施形態
１．１．全体構成
　図１は、実施形態に係る情報処理装置の概略構成の例を示す図である。情報処理装置１００のユーザを、ユーザＵと称し図示する。図には、ユーザＵの身体のうちの主に指（手指）及びその周辺部分が示される。この例では、情報処理装置１００は、ユーザＵのピアノ演奏トレーニングに用いられる。
　なお、ユーザＵの指の延在方向を、前後方向とも称する。指の先端側が前方向に相当する。ユーザＵの指の幅方向を、左右方向とも称する。前後方向及び左右方向と直交する方向を、上下方向とも称する。ユーザＵの手の甲側が上方向に相当し、手掌側が下方向に相当する。
　情報処理装置１００は、外骨格ロボット１と、コントローラ４と、端末装置５と、記憶部６とを含む。先に記憶部６について説明すると、記憶部６には、情報処理装置１００で用いられる各種の情報が記憶される。図１には、記憶部６に記憶される情報として、情報処理プログラム６１が例示される。情報処理プログラム６１は、コンピュータを、コントローラ４や端末装置５として、ひいては情報処理装置１００として機能させるためのプログラム（ソフトウェア）である。記憶部６は、コントローラ４の構成要素であってもよいし、端末装置５の構成要素であってもよい。まず、外骨格ロボット１について詳述し、その後、コントローラ４及び端末装置５について説明する。
　外骨格ロボット１は、ユーザＵの手に装着される。図１に示される例では、外骨格ロボット１は、外骨格ロボット１－Ｌ及び外骨格ロボット１－Ｒを含む。外骨格ロボット１－Ｌは、ユーザＵの左手に装着される。外骨格ロボット１－Ｒは、ユーザＵの右手に装着される。以下、外骨格ロボット１－Ｌ及び外骨格ロボット１－Ｒをとくに区別しない場合は、単に外骨格ロボット１と呼ぶ場合もある。
１．２．外骨格ロボット
　図２～図４は、外骨格ロボットの概略構成の例を示す図である。この例では、外骨格ロボット１は、人差し指、中指及び薬指及び小指の４本の指に対応するように構成される。外骨格ロボット１は、手掌モジュール１０と、指関節モジュール２０と、指先モジュール３０とを含む。
　手掌モジュール１０は、外骨格ロボット１をユーザＵの手に取り付けるためのモジュールである。手掌モジュール１０は、ユーザＵの手の甲にフィットするように、ユーザＵの手に固定される。手掌モジュール１０のさらなる詳細は後述する。
　指関節モジュール２０は、手掌モジュール１０に着脱可能に取り付けられる。着脱の手段はとくに限定されないが、例えばねじ、ボルト等が用いられてよい。指関節モジュール２０は、各指に対応する部分を有する。人差し指に対応する部分を、指関節モジュール２０－２と称し図示する。中指に対応する部分を、指関節モジュール２０－３と称し図示する。薬指に対応する部分を、指関節モジュール２０－４と称し図示する。小指に対応する部分を、指関節モジュール２０－５と称し図示する。これらのモジュールをとくに区別しない場合には、単に指関節モジュール２０と呼ぶ場合もある。
　指関節モジュール２０は、指先モジュール３０を駆動する機能（駆動機能）を有するように構成されてよい。駆動には、例えばモータ等のアクチュエータが用いられる。以下では、アクチュエータはモータであるものとして説明する。図２には、指関節モジュール２０－２及び指関節モジュール２０－３に搭載されるモータが、モータＭＴとして符号を付して示される。駆動機能に代えて、或いは駆動機能とともに、指関節モジュール２０は、指先モジュール３０をセンシングする機能（センシング機能）を有するように構成されてもよい。センシングの例は、指先モジュール３０の移動（移動量等）の検出である。検出には角度検出が含まれてもよい。指関節モジュール２０のさらなる詳細は後述する。
　指先モジュール３０は、指関節モジュール２０に着脱可能に取り付けられるとともに、ユーザＵの指に固定される。着脱の手段はとくに限定されないが、例えばねじ、ボルト等が用いられてよい。指先モジュール３０は、各指に対応する部分を有する。人差し指に対応する部分を、指先モジュール３０－２と称し図示する。中指に対応する部分を、指先モジュール３０－３と称し図示する。薬指に対応する部分を、指先モジュール３０－４と称し図示する。小指に対応する部分を、指先モジュール３０－５と称し図示する。これらのモジュールをとくに区別しない場合には、単に指先モジュール３０と呼ぶ場合もある。
　指先モジュール３０は、対応する指関節モジュール２０によって駆動されたりセンシングされたりする。具体的に、駆動について述べると、指先モジュール３０－２は、指関節モジュール２０－２に着脱可能に取り付けられ、指関節モジュール２０－２によって駆動される。指先モジュール３０－３は、指先モジュール３０－２に着脱可能に取り付けられ、指先モジュール３０－２によって駆動される。指先モジュール３０－３は、指関節モジュール２０－３に着脱可能に取り付けられ、指関節モジュール２０－３によって駆動される。指先モジュール３０－４は、指関節モジュール２０－４に着脱可能に取り付けられ、指関節モジュール２０－４によって駆動される。指先モジュール３０－５は、指関節モジュール２０－５に着脱可能に取り付けられ、指関節モジュール２０－５によって駆動される。センシングについても同様である。指先モジュール３０のさらなる詳細は後述する。
　上述のように手掌モジュール１０、指関節モジュール２０及び指先モジュール３０が着脱可能であるため、任意の手掌モジュール１０、指関節モジュール２０及び指先モジュール３０を組み合わせて外骨格ロボット１を構成（準備、製造等）することができる。従って、用途に応じた適切な構成を有する外骨格ロボット１を準備し、外骨格ロボット１によるトレーニングを提供することができる。
　例えば、５指を５自由度で動かしたり、２指をそれぞれ２自由度で動したりする各種の外骨格ロボット１を、同じプラットフォーム上で提供することができる。１本の指が有する３関節５自由度のうち、トレーニングで着目すべき関節及び自由度だけに対応するように外骨格ロボット１をカスタマイズすることで、すべての関節及び自由度に対応する場合よりも、外骨格ロボット１を小型化したり軽量化したりすることができる。他の指の動きの透明性を上げることで、実際に空間中で手を動かすような用途への適用も容易になる。外骨格ロボット１のカスタマイズのいくつかの例について、図５及び図６も参照して説明する。
　図５及び図６は、外骨格ロボットのカスタマイズの例を示す図である。図５に示される例では、指関節モジュール２０－２～指関節モジュール２０－５のうちの指関節モジュール２０－２だけが、駆動機能を有するように構成される。モータＭＴは、指関節モジュール２０－２～指関節モジュール２０－５のうちの指関節モジュール２０－２にだけ搭載される。
　なお、図５には現れないが、指関節モジュール２０－３～指関節モジュール２０－５は、センシング機能を有するように構成されてよい。例えば、指先モジュール３０－３の動きを検出する角度センサ等のセンサが、指関節モジュール２０－３に搭載されてよい。指先モジュール３０－４及び指関節モジュール２０－４についても同様である。
　図６に示される例では、外骨格ロボット１は、親指、人差し指、中指及び薬指及び小指の５本の指に対応するように構成される。外骨格ロボット１の指関節モジュール２０は、親指に対応する指関節モジュール２０－１も含む。指先モジュール３０は、親指に対応する指先モジュール３０－１も含む。指関節モジュール２０－１～指関節モジュール２０－５は、いずれも駆動機能を有するように構成される。モータＭＴは、指関節モジュール２０－１～指関節モジュール２０－５それぞれに搭載される。
１．３．手掌モジュール
　図７は、手掌モジュールの概略構成の例を示す図である。手掌モジュール１０は、第１の固定部１１と、第２の固定部１２とを含む。第１の固定部１１は、指関節モジュール２０が固定される部分である。第１の固定部１１は、例えば指関節モジュール２０の取り付けに適した形状を有するように成形される。第２の固定部１２は、手掌モジュール１０をユーザＵの手に固定する部分である。第２の固定部１２は、ユーザＵの手の甲に沿って延在する。第２の固定部１２は、ユーザＵの手の甲に接触する部分であり、例えばユーザＵの手の甲にフィットする形状を有するように成形される。
　図８は、手掌モジュールの第１の固定部の概略構成の例を示す図である。第１の固定部１１は、指関節モジュール２０に接触してそれらを支持等するように規定された面を有し、また、指関節モジュール２０を固定するための固定手段を有する。固定手段として、複数の孔１１ａが例示される。孔１１ａには、例えば固定用のボルトが挿通される。
　図９は、手掌モジュールの第２の固定部の概略構成の例を示す図である。第２の固定部１２は、ユーザＵの手の甲に沿うように滑らかに規定された曲面を有する。例えば、第２の固定部１２は、手首の背屈時に手首に過度の圧力が掛からないように、手首付近に丸みを帯びた形状を有する。
　図９に示される例では、第２の固定部１２は、一対のスリット孔１２ａ、１２ａ及び一対のスリット孔１２ｂ、１２ｂを有する。スリット孔１２ａ及びスリット孔１２ｂには、手掌モジュール１０とユーザＵの手との相対位置を固定するためのバンドが取り付けられる（挿通等される）。なお、この例では、一対のスリット孔１２ｂ、１２ｂのうちの一方のスリット孔１２ｂの幅は、他方のスリット孔１２ｂの幅よりも小さい。
　図１０及び図１１は、バンドによる手掌モジュールの固定の例を示す図である。手掌モジュール１０のスリット孔１２ａに挿通されるバンドを、バンド１３ａと称し図示する。スリット孔１２ｂに挿通されるバンドを、バンド１３ｂと称し図示する。バンド１３ａ及びバンド１３ｂの具体例は、ベルクロストラップ（ベルクロは登録商標）等である。バンド１３ａは、第２の固定部１２から、ユーザＵの手首を囲むように延在する。
　バンド１３ｂは、第２の固定部１２から、ユーザＵの手掌の一部を覆うように延在する。ここでいう手掌の一部は、手掌のうちの指尖球及び拇指球を含まない部分であってよい。図１１に示される例では、バンド１３ｂは、指尖球のすぐ下を通るように延在する。各関節及び各関節運動時に変形する皮膚の移動や盛り上がりを避けるようにバンド１３ｂが手掌に接触することで、バンド１３ｂによって指の運動が阻害されることを防ぐことができる。
　図１１に示されるように、バンド１３ｂにおけるユーザＵの指尖球及び拇指球の間を通る部分の幅は、他の部分の幅よりも狭くてよい。具体的に、バンド１３ｂは、第１の部分１３ｂ１及び第２の部分１３ｂ２を含む。第１の部分１３ｂ１は、人差し指の指尖球及び拇指球の間を通る。第１の部分１３ｂ１の幅は、第２の部分１３ｂ２の幅よりも狭く、それによって、人差し指の指尖球及び拇指球を同時に避けて延在することができる。バンド１３ｂ全体の幅を第１の部分１３ｂ１の幅のように狭くする場合よりも、バンド１３ｂのロバスト性を高め、安全性等を向上させることもできる。なお、第１の部分１３ｂ１及び第２の部分１３ｂ２のうちの第１の部分１３ｂ１が、一対のスリット孔１２ｂ、１２ｂのうちの幅が小さい方のスリット孔１２ｂに取り付けられる。
　バンド１３ａ及びバンド１３ｂによって、第２の固定部１２がユーザＵの手に固定される。例えば図１０において矢印ＡＲ１及び矢印ＡＲ２で示される回転が抑制される。
　矢印ＡＲ１は、破線で示される左右方向軸を回転軸とする回転を示す。この回転方向の力は、指を動かす際に主に発生する。手掌モジュール１０の固定が十分でないと、指を動かすのに必要であった力や回転角度が外骨格ロボット１の回転に消費され、十分に指を動かす力を伝搬することができなかったり、十分な角度を動かすことができなかったりする可能性がある。バンド１３ａ及びバンド１３ｂで手掌モジュール１０をしっかりと固定することで、そのような問題に対処することができる。
　矢印ＡＲ２は、一点鎖線で示される前後方向軸を回転軸とする回転を示す。とくにバンド１３ｂが、ユーザＵの手の皮膚との摩擦力を向上させることによって、この回転方向のずれが抑制される。
　例えば上記のようにして、手掌モジュール１０をユーザＵの手にしっかりと固定することができる。手掌モジュール１０の安定的な装着は、適切なトレーニングの提供に資することができる。例えば、手掌モジュール１０と手掌との間にすき間が生じることで運動時に外骨格ロボット１が暴れてトレーニング効果が薄れるといった問題に対処することができる。トレーニング時に指が手掌モジュール１０と干渉して運動が阻害されるといった問題にも対処することができる。
　なお、上述のバンド１３ａ及びバンド１３ｂ以外の固定手段が用いられてもよい。固定手段の他の例は、手袋やギプスのような布製の装具、専用の治具等である。治具について、図１２を参照して説明する。
　図１２は、治具の例を示す図である。手掌モジュール１０は、治具１４に固定され、それによって、手掌モジュール１０とユーザＵとの相対位置が固定される。手掌モジュール１０の治具１４への固定の態様はとくに限定されない。これにより、例えば手掌モジュール１０を空間的に治具１４に固定することができる。
　第１の固定部１１及び第２の固定部１２は、一体成形されてもよいし、別々に成形されてもよい。第１の固定部１１及び第２の固定部１２が一体成形される場合は、剛性、スペース等の確保が容易になる。第１の固定部１１及び第２の固定部１２が別々に成形される場合は、互いの相対位置の調整等が可能になる。図１３及び図１４を参照して説明する。
　図１３及び図１４は、手掌モジュールの概略構成の例を示す図である。この例では、手掌モジュール１０の第１の固定部１１及び第２の固定部１２は、別々に成形され、互いの相対位置を調整可能に固定（連結等）される。
　図１３に示される例では、第２の固定部１２は、格子状に配置された複数の連結孔１２ｄを有する。複数の連結孔１２ｄのうちの任意の連結孔１２ｄを介して、第２の固定部１２が第１の固定部１１にねじ止めされる。連結孔１２ｄの配列方向において、その配置間隔で、第１の固定部１１及び第２の固定部１２の相対位置を調整することができる。
　図１４に示される例では、第１の固定部１１及び第２の固定部１２の間に、それらの相対位置を調整するための調整ブロック１５が設けられる。この例では、調整ブロック１５は、第１の調整ブロック１５１と、第２の調整ブロック１５２と、調整ねじ１５ａと、調整ねじ１５ｂとを含む。
　第１の調整ブロック１５１は、第１の固定部１１の下面に固定される。第２の調整ブロック１５２は、第２の固定部１２の上面に固定される。第１の調整ブロック１５１及び第２の調整ブロック１５２は、互いの相対位置できるように連結可能に構成される。
　具体的に、図１４に示される例では、第１の調整ブロック１５１及び第２の調整ブロック１５２の相対位置が、調整ねじ１５ａ及び調整ねじ１５ｂによって調整される。例えば、調整ねじ１５ａを回転させることにより、前後方向における相対位置が調整される。調整ねじ１５ｂを回転させることにより、左右方向における相対位置が調整される。
　上述のように第１の固定部１１及び第２の固定部１２の相対位置を調整可能にすることで、手掌モジュール１０のユーザＵの手の形状への合わせ込みが行い易くなる。これにより、外骨格ロボット１の装着性を向上させたり、外骨格ロボット１の装着時の操作性を向上させたりできる可能性が高まる。
　さまざまな形状の第１の固定部１１及び第２の固定部１２が組み合わされてよい。例えば、指関節モジュール２０のモジュール数やタイプに適合する形状を有する第１の固定部１１が選択されてよい。ユーザＵの年齢（大人、子供等）、性別等によって異なり得る手のサイズ・形状に適合する形状を有する第２の固定部１２が選択されてよい。
１．４．指関節モジュール
　図１５～図１８は、指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。指関節モジュール２０は、機構ＭＶを含む。機構ＭＶは、例えば、対応する指先モジュール３０を介してユーザＵの指関節を移動させる。関節の例は、ＤＩＰ関節、ＰＩＰ関節、ＭＰ関節、ＣＭ関節等である。図に例示される機構ＭＶは、平行リンク機構である。
　一実施形態において、機構ＭＶは、ユーザＵの指の関節に遠隔運動中心（ＲＣＭ：Remote　Center　of　Motion）を有するように構成されたＲＣＭ機構であってよい。これにより、指の運動を阻害することなく、外骨格ロボット１を指に取り付けることができる。さまざまな指関節モジュール２０が選択的に用いられてよく、いくつかの例が図１５～図１８に示される。
　図１５に示される例では、指関節モジュール２０は、駆動機能を有するモジュールであり、より具体的には、１自由度を有するようにモータＭＴを含む。モータＭＴはサーボモータであってよく、その場合の指関節モジュール２０は１自由度サーボモジュールともいえる。指関節モジュール２０は、対応する指先モジュール３０を上下方向に移動させる。ユーザＵの指を、打鍵動作を行うように動かすことができる。
　図１６に示される例では、指関節モジュール２０は、センシング機能を有するように、角度センサ等のセンサを含む。センサを、センサＳと称し図示する。指関節モジュール２０は、モータＭＴを含んでいなくてよく、その分、指関節モジュール２０の軽量化等が図られる。
　図１７及び図１８に示される例では、親指に対応する指関節モジュール２０－１が、２自由度を有するようにモータＭＴを含む。例えば、親指の根元の関節（ＣＭ関節）に合わせた２自由度が与えられる。指関節モジュール２０－１は、指先モジュール３０―１を上下方向及び左右方向に移動させる。モータＭＴはサーボモータであってよく、その場合の指関節モジュール２０－１は２自由度サーボモジュールともいえる。
　図１７に示される例では、指関節モジュール２０－１は、各々が異なる自由度に対応する軸部２０ａ及び軸部２０ｂを含む。この例では、軸部２０ａ及び軸部２０ｂは、親指を迂回するように延在する。
　図１８に示される例では、指関節モジュール２０－１は、機構ＭＶａ及び機構ＭＶｂを含む。機構ＭＶａ及び機構ＭＶｂは、各々がユーザＵの親指の関節に回転中心を有する２つのＲＣＭ機構である。機構ＭＶａ及び機構ＭＶｂの２つの機構が二重配置されることで、例えば１つの機構だけが配置される場合よりも、強度を高めることができる。
　なお、モータＭＴは、サーボモータに限定されない。タッチ感覚を重視する用途等においては、より透明性を確保するために、ブラシレスモータによるダイレクトドライブ等が可能な構成が採用されてもよい。
１．５．指先モジュール
　図１９～図２２は、指先モジュールの概略構成の例を示す図である。なお、図２２は、前後方向にみたときの断面図である。指先モジュール３０は、本体３１と、取付部材３２と、バンド３３と、ホルダ３４と、調整ねじ３５とを含む。
　本体３１は、ユーザＵの指に沿って延在する。この例では、本体３１は、指の基節部に沿って延在する。取付部材３２は、本体３１における指関節モジュール２０側の端部を、指関節モジュール２０に着脱可能に取り付ける。本体３１は、取付部材３２における上下方向軸を回転軸として、回転自由度を有する。この回転は、指の内外運動に対応する。この例では、取付部材３２は、段付きねじである。指関節モジュール２０及び指先モジュール３０どうしの固定、及び、必要最低限の隙間を確保し滑らかに動く軸固定が、簡単かつ１つの部材で実現される。当然ながら、取付部材３２は、段付きねじではない通常のねじであってもよく、また、ねじ及びスペーサの組合せ、ベアリング及びねじの組合せ等であってもよい。取付部材３２は、レバー操作等によって指先モジュール３０を指関節モジュール２０に固定したりその固定を解除したりするように構成されてもよい。例えば自転車のタイヤ固定機構等と同様の機構が用いられてよい。レバーを回転させて曲げるだけで簡単に締め込み量の調整、着脱等が可能になる。取付部材３２は、スライド操作等によって指先モジュール３０を指関節モジュール２０に固定したりその固定を解除したりするように構成されてもよい。例えば、指関節モジュール２０及び指先モジュール３０に傾斜を有する凹部及び凸部を持たせ、それらが噛み合うようにスライドさせることで固定や解除を行うことができる。
　バンド３３は、ホルダ３４に保持されるとともに、本体３１から、ユーザＵの指の一部、この例では指の基節部を覆うように延在する。これにより、指先モジュール３０がユーザＵの指に固定される。バンド３３の材料はとくに限定されないが、例えば弾性を有し且つユーザＵの指との間で高い摩擦力が得られる材料が用いられてよい。そのような材料の例は、シリコーン、ゴム等の樹脂である。
　ホルダ３４は、本体３１を挟んでユーザＵの指とは反対側に設けられ、バンド３３を保持する。調整ねじ３５は、ホルダ３４及び本体３１の間の距離を調整するように、ホルダ３４（保持されるバンド３３の部分を含む）を通り、その先端は本体３１に至る。調整ねじ３５は、例えばユーザＵが手でつまんで回転させることができ、それによって、バンド３３の締め付け力の微調整が行われる。例えば、ホルダ３４及び本体３１の距離が大きくなるように（ホルダ３４が上方に移動するように）調整ねじ３５を回転させると、ユーザＵの指を本体３１に向けて押し上げるようにバンド３３がユーザＵの指を締め付ける。この指先を締め付ける固定力が、調整ねじ３５の回転量に応じて調整される。
　バンド３３の調整幅は、調整ねじ３５の長さに依存する。調整ねじ３５は、例えばホルダ３４を３０ｍｍ程度移動させることができる程度の長さを有していればよい。子供から大人までの幅広いユーザＵの指のサイズに対応可能である。また、ホルダ３４がバンド３３を左右均等の力で引き上げるので、ユーザＵの指に左右に偏った力をかけることなく、指先モジュール３０をユーザＵの指に固定することができる。
　ところで、指先モジュール３０をユーザＵの指に固定したり外したりする動作がスムーズに行われるためには、指とバンド３３との間に十分な隙間を提供する必要がある。すなわち、バンド３３を十分に緩める必要がある。バンド３３を緩める際に調整ねじ３５を何回も回転させなければならないと、手間及び時間がかかり、簡便性に欠ける。一実施形態において、指先モジュール３０は、バンド３３を瞬時に緩めるリリース機構を含んでよい。図２３～図３０を参照して説明する。
　図２３は、リリース機構の例を示す図である。指先モジュール３０が備えるリリース機構を、リリース機構３６と称し図示する。リリース機構３６は、ホルダ３４及び本体３１の間の距離が小さくなるように調整ねじ３５を移動させる。この例では、リリース機構３６は、コーン３６１と、ばね３６２と、当接部３６３と、空隙部３６４と、リリースレバー３６５とを含む。
　コーン３６１は、調整ねじ３５の先端部の側面に固定される。コーン３６１は、下方に進むにつれてその径が大きくなるテーパ形状を有する。以下では、コーン３６１が固定された調整ねじ３５を、コーン３６１も含めて単に調整ねじ３５と称する場合もある。
　調整ねじ３５の下方において、ばね３６２、当接部３６３、空隙部３６４及びリリースレバー３６５が、前方に向かってこの順に設けられる。このうちの当接部３６３、空隙部３６４及びリリースレバー３６５は、一体成形されてよい。以下では、当接部３６３、空隙部３６４及びリリースレバー３６５をまとめてリリースレバー３６５等と呼ぶ場合もある。
　リリースレバー３６５等は、調整ねじ３５の進行方向と交差する方向に移動可能である。この例では、調整ねじ３５の進行方向が下方向であり、リリースレバー３６５等は、前後方向に移動可能である。リリースレバー３６５等の移動に合わせて、ばね３６２がリリースレバー３６５等の移動方向に伸縮する。
　ばね３６２が平衡状態のときに、当接部３６３は、調整ねじ３５の下方（進行方向前方）に位置する。このときに、当接部３６３は、調整ねじ３５の先端に当接する。ばね３６２が圧縮状態のときに、空隙部３６４は、調整ねじ３５の下方に位置する。このときに、調整ねじ３５は、空隙部３６４を通過する。空隙部３６４は、例えば、当接部３６３とリリースレバー３６５との間に接続されるとともに、調整ねじ３５を迂回して延在する部分である。
　リリースレバー３６５は、少なくとも一部が本体３１の外部に露出する。例えばユーザＵがリリースレバー３６５を本体３１の内部に向けて押し込むことで、当接部３６３が調整ねじ３５の下方に位置している状態から、空隙部３６４が調整ねじ３５の下方に位置する状態に切り替わる。その結果、調整ねじ３５が前方に移動し、バンド３３による締め付けが一気に緩められる（リリースされる）。具体的に、図２４～図３０を参照して説明する。
　図２４～図３０は、リリース機構の動作の例を示す図である。図２４に示されるように、バンド３３が締め付けられた状態では、調整ねじ３５の先端が当接部３６３の上面に当接する。この状態でリリースレバー３６５が押し込まれると、図２５に示されるように、ばね３６２が圧縮され、空隙部３６４が調整ねじ３５の下方に位置するように、リリースレバー３６５等が移動する。
　図２６に示されるように、調整ねじ３５は、空隙部３６４を通過し、最下部まで移動する。リリースレバー３６５の押し込みが解除されると、図２７に示されるように、ばね３６２の伸張（復元力）によってリリースレバー３６５等が前方に移動し、当接部３６３の側面が調整ねじ３５の側面に当接する。リリースレバー３６５等の移動が止まり、調整ねじ３５が半ロックされる。
　図２８及び図２９に示されるように、調整ねじ３５が上に引き上げられると、コーン３６１の斜面が当接部３６３の側面に当接し、ばね３６２を圧縮するようにリリースレバー３６５等が移動する。調整ねじ３５が最上部に戻ると、コーン３６１と当接部３６３との物理的な接触が失われ、図３０に示されるように、ばね３６２の伸張によって、再び当接部３６３が調整ねじ３５の下方に位置するように、リリースレバー３６５等が移動する（元の位置に戻る）。この状態では、リリースレバー３６５を外部から押し込まない限り調整ねじ３５は下方には移動せず、従って、調整ねじ３５によるバンド３３の締め付けが可能になる。
　例えば以上のようなリリース機構３６を用いることで、バンド３３を瞬時に緩めることができる。これにより、手掌モジュール１０をユーザＵの指に固定したり外したりする動作をスムーズに行うことができるようになる。
　なお、上記では、指先モジュール３０がユーザＵの指の基節部に固定される場合を例に挙げて説明した。ただし、指先モジュール３０は、基節部以外の指の部分に固定されてもよい。図３１を参照して説明する。
　図３１は、指先モジュールの概略構成の例を示す図である。この例では、指先モジュール３０は、ユーザＵの指の末節部に固定される。バンド３３による固定についてはこれまでと同様であるので説明は繰り返さない。指先モジュール３０の本体３１は、長さ調節機構３７を含む。長さ調節機構３７は、本体３１における指関節モジュール２０に取り付けられる部分（取付部分）と、ユーザＵの指に固定される部分（固定部分）との間に接続される。長さ調節機構３７は、自身の変えることができるように構成される。例示される長さ調節機構３７は、ねじ止めスライド機構であるが、これに限らず、長さを変えることが可能な種々の公知の機構が用いられてよ。長さ調節機構３７の長さを変えることで、取付部分と固定部分との間の距離を調整することができる。これにより、例えば個人差によってさまざまな長さを有するユーザＵの指に対応することができる。
　指先モジュール３０を末節部に固定することで、例えば基節部に固定する場合よりも、指先にダイレクトに力を印加して動かすことができる。その分、指先の動きがコントロールし易くなる。指先にフォーカスを置いた実験タスクやトレーニングに好適に用いることができる。
　一実施形態において、指先に対するセンサが設けられてもよい。図３２を参照して説明する。
　図３２は、指先に対して設けられるセンサの例を示す図である。指先モジュール３０に、センサＳが組み入れられる。センサＳの例は、力センサ等である。例えば指先に掛っている負荷のフィードバック等のために、センサＳの検出結果を利用することができる。指先に印加されている力をリアルタイムにフィードバックすることで、指先力ベースの力制御等への応用が可能である。
　図示しないが、上記のようなセンサＳに代えて或いはセンサＳとともに、振動子等が設けられてもよい。指先に触覚刺激を与えることができる。
１．６．制御指令
　図１に戻り、情報処理装置１００のコントローラ４及び端末装置５について説明する。コントローラ４は、外骨格ロボット１を制御する。コントローラ４による外骨格ロボット１の制御は、指関節モジュール２０による指先モジュール３０の駆動（移動量、角度等）等の制御を含む。この後で説明するように、端末装置５で生成された制御指令が、端末装置５からコントローラ４に送信され、コントローラ４から外骨格ロボット１に送信されることによって、外骨格ロボット１が制御される。
　コントローラ４は、外骨格ロボット１及び端末装置５と通信可能に構成される。コントローラ４と外骨格ロボット１との通信の例は、シリアル通信等であり、例えば外骨格ロボット１中の指関節モジュール２０ごとに行われてよい。図１には、コントローラ４の機能ブロックも示される。コントローラ４は、処理部４１と、電源部４２とを含む。
　処理部４１は、マイクロコントローラ等を含んで構成される。処理部４１による処理は、コントローラ４から外骨格ロボット１、より具体的にはコントローラ４から各指関節モジュール２０への制御指令の送信を含む。指関節モジュール２０は、制御指令に従って指先モジュール３０を駆動等する。例えば、外骨格ロボット１の指関節モジュール２０それぞれにＩＤが付与されていてよい。制御指令は、対応するＩＤの指関節モジュール２０に送信される。
　処理部４１による処理は、外骨格ロボット１の動作ログの生成を含む。例えば、外骨格ロボット１の各指関節モジュール２０の動作結果が、各指関節モジュール２０からコントローラ４に送信される。それらを記述する動作ログが、処理部４１によって生成され、コントローラ４から端末装置５に送信される。
　電源部４２は、外骨格ロボット１の電源として機能する。電源部４２は、例えば、外骨格ロボット１の動作、より具体的には指関節モジュール２０の動作に適した電圧や電流を生成し、外骨格ロボット１に供給する。
　端末装置５は、コントローラ４と通信可能に接続される。通信の例は、ＵＳＢ（Universal　Serial　Bus）通信、イーサネット（登録商標）通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信等である。端末装置５は、ＰＣ等の汎用のコンピュータを用いて実現されてよい。例えば、端末装置５は、上述の制御指令を生成し、コントローラ４を介して外骨格ロボット１に送信する。また、端末装置５は、外骨格ロボット１の動作ログを、コントローラ４を介して収集したりする。
　端末装置５上で、各指関節モジュール２０を制御するための制御指令がまとめて生成され、端末装置５からコントローラ４に送信されてよい。ここでまとめて生成される制御指令は、指関節モジュール２０のＩＤの情報を含む。コントローラ４は、端末装置５からの制御指令を、ＩＤに基づいて各指関節モジュール２０に対する制御指令に分解し、対応する対応する指関節モジュール２０に送信する。
　上記のように端末装置５からコントローラ４に制御指令をまとめて送信し、コントローラ４が各指関節モジュール２０に制御指令を送信することで、モジュール間の同期性を高めることができる。また、制御指令にＩＤを含めることで、コントローラ４でのＩＤ管理を基本的に行わないようにすることもできる。これにより、同じコントローラ４をさまざまな外骨格ロボット１に対して使用することができる。
　図１に示される例では、１つのコントローラ４が、外骨格ロボット１－Ｌ及び外骨格ロボット１－Ｒの両方を制御する。これにより、外骨格ロボット１－Ｌ及び外骨格ロボット１－Ｒの同期動作（両手の同期動作）が行い易くなる。図には現れないが、複数の外骨格ロボット１－Ｌや複数の外骨格ロボット１－Ｒが、１つのコントローラ４によって制御されてもよい。
　トレーニングには、同一のタスクを繰り返すものも少なくない。これに対応して、タスクと繰り返し回数、時間等を指定するような制御指令を送ることもできる。また、２台以上の外骨格ロボット１がコントローラ４に接続される場合、一方の外骨格ロボット１が他方の外骨格ロボット１と同様に動作するようなミラーリング制御も可能である。ミラーリングは、短方向及び双方向のいずれであってもよい。例えば、一方の外骨格ロボット１の指関節モジュール２０の現在角度を、他方の外骨格ロボット１の指関節モジュール２０の目標角度に設定するといった用途が可能である。
　２台の外骨格ロボット１は、２台の外骨格ロボット１－Ｌ又は２台の外骨格ロボット１－Ｒであってもよいし、１台の外骨格ロボット１－Ｌ及び１台の外骨格ロボット１－Ｒの組合せであってもよい。２台の外骨格ロボット１は、センサＳが搭載された外骨格ロボット１と、モータＭＴが搭載された外骨格ロボット１との組み合わせであってもよい。
　図３３は、情報処理装置において実行される処理（情報処理方法、制御方法）の例を示すフローチャートである。
　ステップＳ１において、端末装置５が制御指令を生成する。端末装置５上で、各指関節モジュール２０のＩＤを含む制御指令がまとめて生成される。生成された制御指令は、端末装置５からコントローラ４に送信される。
　ステップＳ２において、コントローラ４が指関節モジュール２０ごとに制御指令を分解する。分解された制御指令が、コントローラ４から対応する指関節モジュール２０に送信される。
　ステップＳ３において、指関節モジュール２０が命令を実行する。指関節モジュール２０は、制御指令に従って、対応する指先モジュール３０を駆動等する。各指関節モジュール２０の動作結果が、各指関節モジュール２０からコントローラ４に送信される。
　ステップＳ４において、コントローラ４が結果を収集する。各指関節モジュール２０の動作結果を記述する動作ログが生成され、コントローラ４から端末装置５に送信される。
　ステップＳ５において、端末装置５がログファイルに書き込む。動作ログが記録（保存、蓄積等）される。
　例えば以上のようにして、外骨格ロボット１が制御される。
１．７．ＵＩ
　先にも述べたように、制御指令が端末装置５上でまとめて生成される。生成に適したＧＵＩ（Graphical　User　Interface）が提供されてよい。図３４及び図３５を参照して説明する。
　図３４及び図３５は、制御指令の生成の例を示す図である。制御指令を生成するための画面が、端末装置５の表示部５ａに表示される。この例では、制御指令は、グラフ形式で示され、ユーザ操作によって生成される。グラフの横軸は時刻を示し、縦軸は指の移動量を示す。縦軸中の「ｔｈｕｍｂ－ｘ」及び「ｔｈｕｍｂ－ｙ」は、親指の２軸移動（上下移動及び左右移動）のうちの一方軸における移動量及び他方軸における移動量を示す。「ｉｎｄｅｘ」は、人差し指の１軸移動（上下移動）における移動量を示す。「ｍｉｄｄｌｅ」は、中指の１軸移動における移動量を示す。「ｒｉｎｇ」は、薬指の１軸移動における移動量を示す。「ｌｉｔｔｌｅ」は、小指の１軸移動における移動量を示す。
　図３４に示される例では、外骨格ロボット１を能動的に動かして収録したデータを編集することで、制御指令が生成される。例えば、ピアノの演奏者等が、指の移動量を検出するセンサＳが搭載された外骨格ロボット１又は同様の装置を装着し、演奏を行う。「Ｒｅｃ」を選択すると、演奏時のセンサ結果、すなわち指の移動量が記録され、その移動量を再現するための制御指令が生成される。「Ｐｌａｙ」を選択すると、演奏内容が確認できたり、演奏のｓｐｅｅｄを変えたりすることができる。例えば複雑な演奏動作の場合には、この図３４に示されるようなＧＵＩを用いて制御指令が生成されてよい。
　図３５に示される例では、ユーザ操作によって制御指令がゼロから生成される。指の移動量が変化する部分（ノード）が手動で生成される。例えばノードの開始位置や終了位置をドラッグしたり、数値指定したりすることで、ノードが形作られる。図３５に示されるように、選択されたノードのダイアログが表示され、数値の確認、設定等が行われてもよい。ノードの無い部分をクリックしてノードを追加するといった操作も行われてよい。「Ｓｉｍｕｌａｔｅ」を選択すると、演奏内容が確認でき、Ｒｅｐｅａｔの数を指定することで演奏をループさせたり、トータルの演奏時間を決定したりすることもできる。例えばシンプルな演奏動作の場合には、この図３５に示されるようなＧＵＩを用いて制御指令が生成されてよい。
１．８．ハードウェア構成の例
　図３６は、ハードウェア構成の例を示す図である。これまで説明した情報処理装置１００（コントローラ４、端末装置５等）は、例えば図３６に示されるようなコンピュータ１０００を含んで構成され得る。
　コンピュータ１０００は、ＣＰＵ１１００、ＲＡＭ１２００、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）１３００、ＨＤＤ（Hard　Disk　Drive）１４００、通信インターフェイス１５００、及び入出力インターフェイス１６００を有する。コンピュータ１０００の各部は、バス１０５０によって接続される。
　ＣＰＵ１１００は、ＲＯＭ１３００又はＨＤＤ１４００に格納されたプログラムデータ１４５０に基づいて動作し、各部の制御を行う。例えば、ＣＰＵ１１００は、ＲＯＭ１３００又はＨＤＤ１４００に格納されたプログラムデータ１４５０をＲＡＭ１２００に展開し、各種プログラムに対応した処理を実行する。
　ＲＯＭ１３００は、コンピュータ１０００の起動時にＣＰＵ１１００によって実行されるＢＩＯＳ（Basic　Input　Output　System）等のブートプログラムや、コンピュータ１０００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。
　ＨＤＤ１４００は、ＣＰＵ１１００によって実行されるプログラム、及び、かかるプログラムによって使用されるデータ等を非一時的に記録する、コンピュータが読み取り可能な記録媒体である。具体的には、ＨＤＤ１４００は、プログラムデータ１４５０の一例である情報処理プログラム６１（図１）を記録する記録媒体である。
　通信インターフェイス１５００は、コンピュータ１０００が外部ネットワーク１５５０（例えばインターネット）と接続するためのインターフェイスである。例えば、ＣＰＵ１１００は、通信インターフェイス１５００を介して、他の機器からデータを受信したり、ＣＰＵ１１００が生成したデータを他の機器へ送信したりする。　
　入出力インターフェイス１６００は、入出力デバイス１６５０とコンピュータ１０００とを接続するためのインターフェイスである。例えば、ＣＰＵ１１００は、入出力インターフェイス１６００を介して、キーボードやマウス等の入力デバイスからデータを受信する。また、ＣＰＵ１１００は、入出力インターフェイス１６００を介して、ディスプレイやスピーカーやプリンタ等の出力デバイスにデータを送信する。また、入出力インターフェイス１６００は、所定の記録媒体（メディア）に記録されたプログラム等を読み取るメディアインターフェイスとして機能してもよい。メディアとは、例えばＤＶＤ（Digital　Versatile　Disc）、ＰＤ（Phase　change　rewritable　Disk）等の光学記録媒体、ＭＯ（Magneto-Optical　disk）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、または半導体メモリ等である。　
　例えば、コンピュータ１０００が上述の情報処理装置１００として機能する場合、コンピュータ１０００のＣＰＵ１１００は、ＲＡＭ１２００上にロードされた情報処理プログラム６１を実行することにより、外骨格ロボット１、コントローラ４及び端末装置５等の機能を実現する。また、ＨＤＤ１４００には、記憶部６の情報、例えば情報処理プログラム６１等が格納される。なお、ＣＰＵ１１００は、プログラムデータ１４５０をＨＤＤ１４００から読み取って実行するが、他の例として、外部ネットワーク１５５０を介して、他の装置からこれらのプログラムを取得してもよい。
２．変形例
　開示される技術は、上記の実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では情報処理装置１００がピアノ演奏トレーニングに用いられる場合を例に挙げて説明した。ただし、ピアノ演奏に限らず、手指を動かすことを含むさまざまな用途に、情報処理装置１００が用いられてよい。
３．小結
　以上で説明した技術は、例えば次のように特定される。開示される技術の１つは、情報処理装置１００である。図１～図６等を参照して説明したように、情報処理装置１００は、ユーザの手に装着される外骨格ロボット１と、外骨格ロボット１を制御するコントローラ４と、を備える。外骨格ロボット１は、ユーザＵの手に固定される手掌モジュール１０と、手掌モジュール１０に着脱可能に取り付けられる指関節モジュール２０と、指関節モジュール２０に着脱可能に取り付けられるとともに、ユーザＵの指に固定される指先モジュール３０と、を含む。指関節モジュール２０は、指先モジュール３０を駆動する機能及び指先モジュール３０をセンシングする機能の少なくとも一方の機能を有するように構成される。
　上記の情報処理装置１００によれば、ユーザＵの手に装着される外骨格ロボット１を、任意の手掌モジュール１０、指関節モジュール２０及び指先モジュール３０を組み合わせて構成することができる。これにより、用途に応じた適切な構成を有する外骨格ロボット１によるトレーニングを提供することができる。
　図７～図９等を参照して説明したように、手掌モジュール１０は、指関節モジュール２０が固定される第１の固定部１１と、ユーザＵの手の甲に沿って延在し、手掌モジュール１０をユーザＵの手に固定する第２の固定部１２と、を含んでよい。これにより、手掌モジュール１０をユーザＵの手にフィットするように固定することができる。
　図１０及び図１１等を参照して説明したように、手掌モジュール１０は、第２の固定部１２から、ユーザＵの手掌の一部を覆うように延在するバンド１３ｂを含み、ユーザＵの手掌の一部は、指尖球及び拇指球を含まなくてよい。これにより、バンド１３ｂによって指の運動が阻害されることを防ぐことができる。
　図１１等を参照して説明したように、バンド１３ｂにおけるユーザＵの人差し指の指尖球及び拇指球の間を通る部分（第１の部分１３ｂ１）の幅は、他の部分（例えば第２の部分１３ｂ２）の幅よりも狭くてよい。これにより、バンド１３ｂ全体の幅を狭くする場合よりも、バンド１３ｂのロバスト性を高め、安全性等を向上させることもできる。
　図１３及び図１４等を参照して説明したように、第１の固定部１１及び第２の固定部１２は、互いの相対位置を調整可能に固定されてよい。これにより、手掌モジュール１０のユーザＵの手の形状への合わせ込みが行い易くなる。その結果、外骨格ロボット１の装着性を向上させたり、外骨格ロボット１の装着時の操作性を向上させたりできる可能性が高まる。
　図１５及び図１６等を参照して説明したように、指先モジュール３０を駆動する機能を有する指関節モジュール２０は、少なくとも１自由度を有するようにモータＭＴを含んでよい。その指関節モジュール２０は、ユーザＵの指の関節に回転中心を有するＲＣＭ機構（機構ＭＶ）を含んでよい。また、指先モジュール３０をセンシングする機能を有する指関節モジュール２０は、指先モジュール３０の角度を検出する角度センサを含んでよい。ユーザＵの指のうちの親指に固定される指先モジュール３０－１が取り付けられる指関節モジュール２０－１は、少なくとも１自由度を有するように（２自由度以上でもよい）モータＭＴを含んでよい。指関節モジュール２０－１は、各々がユーザＵの親指の関節に回転中心を有する２つのＲＣＭ機構（機構ＭＶａ、機構ＭＶｂ）を含んでよい。例えばこのようなさまざまな指関節モジュール２０を含むように外骨格ロボット１を構成することができる。
　図１９～図２２等を参照して説明したように、指先モジュール３０は、ユーザＵの指に沿って延在する本体３１と、本体３１から、ユーザＵの指の一部を覆うように延在するバンド３３と、を含んでよい。この場合、指先モジュール３０は、本体３１を挟んでユーザＵの指とは反対側に設けられ、バンド３３を保持するホルダ３４と、ホルダ３４及び本体３１の間の距離を調整する調整ねじ３５と、を含んでよい。例えばこのようにして指先モジュール３０をユーザＵの指に適切に固定することができる。
　図２３～図３０等を参照して説明したように、指先モジュール３０は、ホルダ３４及び本体３１の間の距離が小さくなるように調整ねじ３５を移動させるリリース機構３６を含み、リリース機構３６は、調整ねじ３５の進行方向前方（例えば下方）に位置するときに調整ねじ３５の先端に当接するように、調整ねじ３５の進行方向と交差する方向（例えば前後方向）に移動可能な当接部３６３と、調整ねじ３５の進行方向前方に位置するときに調整ねじ３５が通過するように、調整ねじ３５の進行方向と交差する方向に移動可能な空隙部３６４と、を含んでよい。リリース機構３６は、当接部３６３及び空隙部３６４の移動に合わせてそれらの移動方向に伸縮するばね３６２を含み、ばね３６２が平衡状態のときに、調整ねじ３５の先端が当接部３６３に当接し、ばねが圧縮状態のときに、調整ねじ３５が空隙部３６４を通過してよい。リリース機構３６は、調整ねじ３５の先端部の側面に固定され、調整ねじ３５の進行方向に進むにつれて径が大きくなるテーパ形状を有するコーン３６１を含んでよい。例えばこのようなリリース機構３６を備えることにより、バンド３３を瞬時に緩め、手掌モジュール１０をユーザＵの指に固定したり外したりする動作をスムーズに行うことができるようになる。
　図１等を参照して説明したように、情報処理装置１００は、複数の外骨格ロボット１（例えば外骨格ロボット１－Ｌ、外骨格ロボット１－Ｒ）と、複数の外骨格ロボット１を制御する１つのコントローラ４と、を備えてよい。これにより、複数の外骨格ロボット１の同期動作が行い易くなる。
　図１、図３４及び図３５等を参照して説明したように、情報処理装置１００は、外骨格ロボット１を制御するための制御指令を生成する端末装置５を備え、コントローラ４は、端末装置５が生成した制御指令を、外骨格ロボット１に送信してよい。この場合、指関節モジュール２０は、異なる指に対応する複数の指関節モジュール２０（例えば指関節モジュール２０－１～指関節モジュール２０－５）を含み、端末装置５は、複数の指関節モジュール２０それぞれに対する制御指令をまとめて生成し、コントローラ４は、端末装置５がまとめて生成した制御指令を、複数の指関節モジュール２０それぞれに対する制御指令に分解し、対応する指関節モジュール２０に送信してよい。例えばこのようにして、外骨格ロボット１を制御することができる。
　図１～図６及び図３３等を参照して説明した情報処理方法も、開示される技術の１つである。情報処理方法は、ユーザＵの手に装着される外骨格ロボット１を制御すること（例えばステップＳ１～ステップＳ５）、を含む。外骨格ロボット１については上述のとおりである。このような情報処理方法によっても、これまで説明したように、用途に応じた適切な構成を有する外骨格ロボット１によるトレーニングを提供することができる。
　図１～図６、図３３及び図３６等を参照して説明した情報処理プログラム６１も、開示される技術の１つである。情報処理プログラム６１は、コンピュータ１０００に、ユーザＵの手に装着される外骨格ロボット１を制御する処理（例えばステップＳ１～ステップＳ５）、を実行させる。外骨格ロボット１については上述のとおりである。このような情報処理プログラム６１によっても、これまで説明したように、用途に応じた適切な構成を有する外骨格ロボット１によるトレーニングを提供することができる。なお、情報処理プログラム６１が記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、開示される技術の１つである。
　なお、本開示に記載された効果は、あくまで例示であって、開示された内容に限定されない。他の効果があってもよい。
４．さらなる実施形態
　さらなる実施形態について、図３７～図５３を参照して説明する。
４．１．指関節モジュール
　図３７～図４１は、指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。図示される指関節モジュール２０は、先にも述べたようにＲＣＭリンク機構を基本構造とする。このリンク機構を、リンク機構８と称し図示する。リンク機構８は、複数のリンクＬ（節）、及び、リンクＬどうしを接続（連結）する関節Ｊ（軸）を含む。関節Ｊ、シャフト、ピン等であってよい。
　リンクＬの材料の例は、樹脂、金属等である。樹脂の例は、ポリアセタール等である。金属の例は、アルミニウム等である。材料が樹脂のリンクＬを、樹脂製リンクＬＲと称する。材料が金属のリンクＬを、金属製リンクＬＭと称する。複数のリンクＬは、樹脂製リンクＬＲ及び金属製リンクＬＭを含んでよい。
　図３７～図３９において、いくつかの樹脂製リンクＬＲ及び金属製リンクＬＭがそれらの符号とともに図示される。一対の金属製リンクＬＭは、樹脂製リンクＬＲを挟み込むように配置される。それらの金属製リンクＬＭ及び樹脂製リンクＬＲは、関節Ｊで接続される。関節Ｊが抜けないように、外側の金属製リンクＬＭ及び関節Ｊが圧入固定される。また、指関節モジュール２０の回転運動を滑らかにするために、関節ＪとリンクＬとの間に、ベアリングが挿入される。
　なお、複数のリンクＬは、樹脂製リンクＬＲだけを含んでもよいし、金属製リンクＬＭだけを含んでもよい。また、関節Ｊ及びリンクＬは圧入固定されなくてもよく、その場合、例えば、抜け止めのあるヒンジピン、カラーとネジの組み合わせ等の構成が用いられてもよい。また、関節ＪとリンクＬとの間のベアリングの挿入が無くてもよい。
　図４０及び図４１に示される例では、指関節モジュール２０は、センシング機能を有するように、センサＳを含む。ここではセンサＳは角度センサであるものとする。
　先にも述べたモータＭＴ（アクチュエータの一例）の回転軸及びこの延長線が、一点鎖線で模式的に図示される。この例では、センサＳは、モータＭＴの回転軸上に固定される。例えば、回転軸の延長線がセンサＳの中央部分を通るように、センサＳが配置、固定される。安定かつ正確な角度情報の検出（計測）が可能になる。
　なお、上記の位置に限らず、任意の関節Ｊの角度を検出できるように、センサＳがさまざまな位置に配置されてよい。
４．２．親指に対応する指関節モジュール
　親指に対応する指関節モジュール２０－１についてさらに述べる。親指の運動は、ＣＭ関節を起点とした外転運動及び内転運動（外内転運動）、及び、ＣＭ関節及びＭＰ関節それぞれの屈曲運動及び伸展運動（屈曲伸展運動）の２種類の運動を含む。図４２及び図４３も参照して説明する。
　図４２は、親指の外内転運動の例を示す図である。ユーザＵの親指は、ＣＭ関節を起点として、手掌から離れるように回転（外転）したり、手掌に近づくように回転（内転）したりする。図４２において、外転後の親指が実線で描かれ、内転後の親指が一点鎖線で描かれる。
　図４３は、親指の屈曲伸展運動の例を示す図である。ユーザＵの親指は、手掌に近づくように各関節（ＣＭ関節、ＭＰ関節及びＩＰ関節）が屈曲したり、手掌から遠ざかるように各関節が伸展したりする。図４３において、各関節が屈曲している親指が実線で描かれ、各関節が伸展している親指が一点鎖線で描かれる。
　図４４は、親指に対応する指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。詳細はこの後で説明するが、親指に対応する指関節モジュール２０－１は、少なくとも３自由度を有するように、モータＭＴ、及び、モータＭＴによって動作するリンク機構８を含む。３自由度は、親指のＣＭ関節を起点とした外内転運動、親指のＭＰ関節の屈曲伸展運動、及び、親指のＣＭ関節の屈曲伸展運動を与える。
　外内転運動は、モータＭＴの回転軸の延長線（一点鎖線）上にユーザＵの親指のＣＭ関節が位置する（延長線がＣＭ関節を通る）ようにモータＭＴが配置されることによって与えられる。モータＭＴの回転に応じて、親指が外転したり内転したりする。
　屈曲伸展運動は、ＣＭ関節、ＭＰ関節及びＩＰ関節にまたがって、それらすべての関節上で行われる。関節ごとに対応するモータＭＴを設けると、構成が複雑化し、サイズ、重量、コスト等の増加を招く。そこで、指関節モジュール２０－１のリンク機構８は、ＣＭ関節及びＭＰ関節の屈曲伸展運動を１つのモータＭＴで同時に協調して駆動するような構造を有する。先に概要について、図４５及び図４６を参照して説明する。
　図４５及び図４６は、リンク機構による屈曲伸展運動の例を示す図である。図４５に示されるように、リンク機構８は、ユーザＵの親指のＭＰ関節に回転中心を有する。これにより、親指のＭＰ関節の屈曲伸展運動が与えられる。また、ＣＭ関節の屈曲伸展運動が、直線運動として捉えられる。この運動を与えるために、リンク機構８全体が直線移動する。図４６に示される例では、白抜き矢印で示されるように、リンク機構８がスライドして直線移動する。このようにして、ＣＭ関節及びＭＰ関節の両方の屈曲伸展運動が与えられる。図４７～図５０を参照してさらに説明する。
　図４７及び図４８は、親指に対応する指関節モジュールの概略構成の例を示す図である。親指に対応する指関節モジュール２０－１は、直線移動機構７と、モータＭＴと、リンク機構８とを含む。
　直線移動機構７は、リンク機構８を支持するとともに、リンク機構８を直線移動させる。具体的に、直線移動機構７は、基部７０と、支持部７１と、移動部７２とを含む。
　基部７０の一方の側には、移動部７２及び支持部７１がこの順に設けられる。基部７０の他方の側には、モータＭＴが設けられる（固定される）。
　支持部７１は、リンク機構８を支持する。リンク機構８の根元の部分（後述の関節Ｊ１及び関節Ｊ２の部分）が、支持部７１に固定される。
　移動部７２は、支持部７１を移動、より具体的に、基部７３に対して相対的に移動させる。支持部７１の移動は、先に述べたリンク機構８の直線的な移動に相当する。この例では、移動部７２は、支持部７１をスライド移動させることにより、支持部７１を移動させる。
　具体的に、図４８に示されるように、移動部７２は、第１の部分７２１と、第２の部分７２２とを含む。第１の部分７２１に、支持部７１が固定される。第２の部分７２２は、基部７３に固定される。第１の部分７２１は、第２の部分７２２に対してスライド移動可能である。種々の公知のスライド機構が用いられてよい。
　第１の部分７２１が第２の部分７２２に対してスライド移動することで、第１の部分７２１に固定された支持部７１と一緒に、支持部７１に固定されたリンク機構８が直線移動する。
　リンク機構８は、直線移動機構７と、指先モジュール３０ー１との間に設けられる。リンク機構８の基端部は、直線移動機構７の支持部７１に固定される。リンク機構８の先端部には、指先モジュール３０ー１が取り付けられる。
　リンク機構８は、モータＭＴの回転に応じて、ユーザＵの親指のＭＰ関節の屈曲伸展運動を与えるように動作する。また、リンク機構８は、直線移動機構７の移動部７２による支持部７１の直線移動に応じて、ユーザＵの親指のＣＭ関節の屈曲伸展運動を与えるように動作する。さらに述べると、リンク機構８は、モータＭＴの回転に応じて直線移動機構７の移動部７２が支持部７１を直線移動させるように構成される。これにより、ユーザＵの親指のＭＰ関節及びＣＭ関節の両方の屈曲伸展運動を同時に与えることができる。
　具体的に、リンク機構８は、複数の関節Ｊ及び複数のリンクＬを含んで構成される。複数の関節Ｊとして、関節Ｊ１～関節Ｊ９が符号を付して例示される。いくつかの特徴的な関節Ｊについて述べると、関節Ｊ１及び関節Ｊ２は、直線移動機構７の支持部７１に設けられ、モータＭＴによって回転される第１の関節及び第２の関節である。関節Ｊ３は、後述のリンクＬ１３の他端が接続された第３の関節である。関節Ｊ８及び関節Ｊ９は、関節Ｊ３と直線移動機構７との間に設けられた追加の関節であり、このうちの関節Ｊ９は、直線移動機構７の基部７０に固定される。
　複数のリンクＬとして、リンクＬ１３、リンクＬ２５、リンクＬ３７、リンクＬ４６、リンクＬ６７、リンクＬ３８及びリンクＬ８９が符号を付して例示される。リンクＬ１３は、一端が関節Ｊ１に接続された第１のリンクであり、より具体的には、関節Ｊ１と関節Ｊ３との間に接続される。リンクＬ２５は、一端が関節Ｊ２に接続された第２のリンクであり、より具体的には、関節Ｊ２と関節Ｊ５との間に接続され、また、それらの間の位置（中間位置）で関節Ｊ４にも接続される。リンクＬ３７は、関節Ｊ３と関節Ｊ７との間に接続され、また、それらの間の位置（中間位置）で関節Ｊ４にも接続される。リンクＬ４６は、関節Ｊ５と関節Ｊ６との間に接続される。リンクＬ６７は、関節Ｊ６と関節Ｊ７との間に接続される。また、リンクＬ６７に、指先モジュール３０ー１が接続される。リンクＬ３８及びリンクＬ８９は、関節Ｊ３と関節Ｊ９（すなわち直線移動機構７）との間に接続された追加のリンクである。このうちのリンクＬ３８は、関節Ｊ３と関節Ｊ８との間に接続される。リンクＬ８９は、関節Ｊ８と関節Ｊ９との間に接続される。
　上記の構成を備えるリンク機構８の基本的な動作は、その構造から当業者であれば理解できる。特徴的な部分について述べると、リンク機構８は、関節Ｊ３と直線移動機構７の基部７０との間に接続された追加のリンクを含む。より具体的には、リンク機構８は、リンクＬ３８及びリンクＬ８９を含み、さらに述べると、リンクＬ３８及びリンクＬ８９を接続する関節Ｊ８、並びに、リンクＬ８９を直線移動機構７の基部７０に接続する関節Ｊ９を含む。このような構成により、リンク機構８の動作が直線移動機構７にも伝わり、それらが同期して動作する。すなわち、上述の外内転運動及び屈曲伸展運動の２つの運動を同期させることができる。１つのモータＭＴだけで２種類の運動を与え（２つの運動自由度を実現し）、また、それらの運動を制御することができる。
　例えば図４７において、リンク機構８の各リンクＬ及びリンク機構８全体が初期位置にあるものとする。モータＭＴが回転すると、関節Ｊ１及び関節Ｊ２が回転駆動され、図４８に示されるように、リンク機構８の各リンクＬが移動する。それとともに、直線移動機構７の移動部７２がスライドし、リンク機構８全体が直線移動する。
　図４９～図５１は、リンク機構の動作の例を示す図である。図４９には、初期位置にあるリンク機構８が示される。
　図５０及び図５１には、これまで説明した３自由度が模式的に示される。図５０には、ＣＭ関節の内外転運動を与える自由度が、自由度ＤＯＦ１として白矢印で示される。その回転運動軸が、一点鎖線で模式的に示される。図５１には、ＣＭ関節の屈曲伸展運動を与える自由度が、自由度ＤＯＦ２－１として白矢印で示される。また、ＭＰ関節の屈曲伸展運動を与える自由度が、自由度ＤＯＦ２－２として白矢印で示される。これらの３自由度を有することで、指関節モジュール２０－１は、ユーザＵの親指の運動を広範囲に制御することができる。
　なお、上記の例では、ＭＰ関節及びＣＭ関節の両方の屈曲伸展運動を１つのモータＭＴで制御する場合を例に挙げて説明した。ただし、関節ごとに１つのモータＭＴが割り当てられてもよい。ＭＰ関節及びＣＭ関節それぞれの自由度を独立に得ることができる。直線運動については、市販のリニアアクチュエータを用いたり、回転アクチュエータの回転運動をラックとピニオンや、ベルト等で直線運動に変換したりしてよい。
４．３．親指に対応する指先モジュール
　図５２及び図５３は、親指に対応する指先モジュールの概略構成の例を示す図である。この例では、指先モジュール３０－１は、先に述べた本体３１及び取付部材３２の他に、土台９１と、レバー９２と、バンド９３（ベルトとも呼べる）とを含む。土台９１、レバー９２及びバンド９３によって、指先モジュール３０をユーザＵの親指に固定したり外したりする動作がスムーズに行われる。基本的な原理は、車の荷台固定、キャンプ等で用いられるラッシングベルトと同様である。
　土台９１は、ユーザＵの親指の一部に当接する。この例では、土台９１は、親指の一部において、その側面のおよそ半分を覆うように、その部分に当接する。
　レバー９２は、土台９１を挟んでユーザＵの親指とは反対側において、土台９１及びレバー９２の間の距離を変化させるように回転する。この例では、レバー９２が反時計回りに回転すると、土台９１及びレバー９２の間の距離（間隔）が大きくなる。レバー９２が時計回りに回転すると、土台９１及びレバー９２の間の距離が小さくなる。
　バンド９３は、基端部が土台９１に固定されるとともに、そこからユーザＵの親指の一部を覆うように延在して（回り込んで）土台９１に戻り、土台９１及びレバー９２の間を通過する。図５３において白矢印で示されるように、バンド９３を引っ張る場合は、レバー９２が反時計回りに回転し、土台９１及びレバー９２の間の距離が大きくなる。バンド９３は抵抗なく移動し、ユーザＵの親指を締め付けて土台９１に向けて固定する。バンド９３が反対に移動すると、レバー９２が時計回りに回転し、土台９１及びレバー９２の間の距離が小さくなる。バンド９３は圧力で固定され（ロックが掛り）、それ以上は移動しない。ユーザＵの親指を土台９１に固定する状態が維持される。
　例えばユーザＵがレバー９２に触れてレバー９２を反時計回りに回転させると、土台９１及びレバー９２の間の距離が大きくなり、バンド９３が自由に移動できるようになる。先に説明したバンド３３（図２３等）と同様に、バンド９３を瞬時に緩める（リリースする）ことができる。
　上記の構成を備える指先モジュール３０－１によれば、バンド９３を引っ張るだけでユーザＵの親指を固定でき、また、レバー９２を回すだけでリリース可能であるため、簡易かつ素早い着脱が可能になる。
４．４．小結
　上記のさらなる実施形態で説明した技術は、例えば次のように特定される。図４２～図５１等を参照して説明したように、ユーザＵの指のうちの親指に固定される指先モジュール３０－１が取り付けられる指関節モジュール２０－１は、少なくとも３自由度を有し、３自由度は、親指のＣＭ関節を起点とした外転運動及び内転運動、親指のＭＰ関節の屈曲運動及び伸展運動、及び、親指のＣＭ関節の屈曲運動及び伸展運動を与えてよい。これにより、ユーザＵの親指の運動を広範囲に制御することができる。
　図４７～図５１等を参照して説明したように、指関節モジュール２０－１は、３自由度を有するように、モータＭＴと、モータＭＴの回転によって動作するリンク機構８とを含み、モータＭＴは、親指のＣＭ関節を起点とした外転運動及び内転運動を与えるために、回転軸の延長線上に親指のＣＭ関節が位置するように配置され、リンク機構８は、親指のＭＰ関節の屈曲運動及び伸展運動を与えるために、親指のＭＰ関節に回転中心を有し、リンク機構８は、親指のＣＭ関節の屈曲運動及び伸展運動を与えるために、全体が直線移動してよい。例えばこのようにして３自由度を得ることができる。
　図４７～図５１等を参照して説明したように、指関節モジュール２０－１は、直線移動機構７を含み、直線移動機構７は、モータＭＴが設けられた基部７０と、リンク機構８を支持する支持部７１と、支持部７１を基部７０に対して相対的に直線移動させる移動部７２と、を含み、リンク機構８は、モータＭＴの回転に応じて、親指のＭＰ関節の屈曲運動及び伸展運動を与えるように動作し、リンク機構８は、移動部７２による支持部８１の直線移動に応じて、親指のＣＭ関節の屈曲運動及び伸展運動を与えるように直線移動してよい。これにより、１つのモータＭＴだけで２種類の運動を与え、また、それらの運動を制御することができる。
　図４７及び図４８等を参照して説明したように、リンク機構８は、モータＭＴの回転に応じて直線移動機構７の移動部７２が支持部７１を直線移動させるように、直線移動機構７の支持部７１に設けられ、モータＭＴによって回転駆動される関節Ｊ１（第１の関節）及び関節Ｊ２（第２の関節）と、一端が関節Ｊ１に接続されたリンクＬ１３（第１のリンク）と、一端が関節Ｊ２に接続されたリンクＬ２５（第２のリンク）と、リンクＬ１３の他端が接続された関節Ｊ３（第３の関節）と、関節Ｊ３（第３の関節）と直線移動機構７の基部７０との間に接続された追加のリンク（リンクＬ３８、リンクＬ８９）と、を含んでよい。例えばこのような直線移動機構７及びリンク機構８を用いることで、外内転運動及び屈曲伸展運動の２つの運動を同期させることができる。
　図５２及び図５３等を参照して説明したように、ユーザＵの指うちの親指に固定される指先モジュール３０－１は、親指の一部に当接する土台９１と、土台９１を挟んで親指とは反対側において、土台９１との間の距離を変化させるように回転するレバー９２と、土台９１から親指の一部を覆うように延在し、土台９１及びレバー９２の間を通過するバンド９３と、を含んでよい。これにより、指先モジュール３０－１の簡易かつ素早い着脱が可能になる。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　ユーザの手に装着される外骨格ロボットと、
　前記外骨格ロボットを制御するコントローラと、
　を備え、
　前記外骨格ロボットは、
　　前記ユーザの手に固定される手掌モジュールと、
　　前記手掌モジュールに着脱可能に取り付けられる指関節モジュールと、
　　前記指関節モジュールに着脱可能に取り付けられるとともに、前記ユーザの指に固定される指先モジュールと、
　を含み、
　前記指関節モジュールは、前記指先モジュールを駆動する機能及び前記指先モジュールをセンシングする機能の少なくとも一方の機能を有するように構成される、
　情報処理装置。
（２）
　前記手掌モジュールは、
　　前記指関節モジュールが固定される第１の固定部と、
　　前記ユーザの手の甲に沿って延在し、前記手掌モジュールを前記ユーザの手に固定する第２の固定部と、
　を含む、
　（１）に記載の情報処理装置。
（３）
　前記手掌モジュールは、前記第２の固定部から、前記ユーザの手掌の一部を覆うように延在するバンドを含み、
　前記ユーザの手掌の一部は、指尖球及び拇指球を含まない、
　（２）に記載の情報処理装置。
（４）
　前記バンドにおける前記ユーザの人差し指の指尖球及び拇指球の間を通る部分の幅は、他の部分の幅よりも狭い、
　（３）に記載の情報処理装置。
（５）
　前記第１の固定部及び前記第２の固定部は、互いの相対位置を調整可能に固定される、
　（２）～（４）のいずれかに記載の情報処理装置。
（６）
　前記指先モジュールを駆動する機能を有する前記指関節モジュールは、少なくとも１自由度を有するようにモータを含む、
　（１）～（５）のいずれかに記載の情報処理装置。
（７）
　前記指先モジュールを駆動する機能を有する前記指関節モジュールは、前記ユーザの指の関節に回転中心を有するＲＣＭ機構を含む、
　（６）に記載の情報処理装置。
（８）
　前記指先モジュールをセンシングする機能を有する指関節モジュールは、前記指先モジュールの角度を検出する角度センサを含む、
　（１）～（７）のいずれかに記載の情報処理装置。
（９）
　前記ユーザの指のうちの親指に固定される前記指先モジュールが取り付けられる指関節モジュールは、少なくとも１自由度を有するようにモータを含む、
　（１）～（８）のいずれかに記載の情報処理装置。
（１０）
　前記ユーザの指のうちの親指に固定される指先モジュールが取り付けられる前記指関節モジュールは、各々が前記ユーザの親指の関節に回転中心を有する２つのＲＣＭ機構を含む、
　（９）に記載の情報処理装置。
（１１）
　前記ユーザの指のうちの親指に固定される指先モジュールが取り付けられる前記指関節モジュールは、少なくとも３自由度を有し、
　前記３自由度は、
　　前記親指のＣＭ関節を起点とした外転運動及び内転運動、
　　前記親指のＭＰ関節の屈曲運動及び伸展運動、
　及び、
　　前記親指のＣＭ関節の屈曲運動及び伸展運動
　を与える、
　（１）～（９）のいずれかに記載の情報処理装置。
（１２）
　前記指関節モジュールは、前記３自由度を有するように、モータと、前記モータの回転によって動作するリンク機構とを含み、
　前記モータは、前記親指のＣＭ関節を起点とした外転運動及び内転運動を与えるために、回転軸の延長線上に前記親指のＣＭ関節が位置するように配置され、
　前記リンク機構は、前記親指のＭＰ関節の屈曲運動及び伸展運動を与えるために、前記親指のＭＰ関節に回転中心を有し、
　前記リンク機構は、前記親指のＣＭ関節の屈曲運動及び伸展運動を与えるために、全体が直線移動する、
　（１１）に記載の情報処理装置。
（１３）
　前記指関節モジュールは、直線移動機構を含み、
　前記直線移動機構は、
　　前記モータが設けられた基部と、
　　前記リンク機構を支持する支持部と、
　　前記支持部を前記基部に対して相対的に直線移動させる移動部と、
　を含み、
　前記リンク機構は、前記モータの回転に応じて、前記親指のＭＰ関節の屈曲運動及び伸展運動を与えるように動作し、
　前記リンク機構は、前記移動部による前記支持部の直線移動に応じて、前記親指のＣＭ関節の屈曲運動及び伸展運動を与えるように直線移動する、
　（１２）に記載の情報処理装置。
（１４）
　前記リンク機構は、前記モータの回転に応じて前記直線移動機構の前記移動部が前記支持部を直線移動させるように、
　前記直線移動機構の前記支持部に設けられ、前記モータによって回転駆動される第１の関節及び第２の関節と、
　一端が前記第１の関節に接続された第１のリンクと、
　一端が前記第２の関節に接続された第２のリンクと、
　前記第１のリンクの他端が接続された第３の関節と、
　前記第３の関節と前記直線移動機構の前記基部との間に接続された追加のリンクと、
　を含む、
　（１３）に記載の情報処理装置。
（１５）
　前記指先モジュールは、
　　前記ユーザの指に沿って延在する本体と、
　　前記本体から、前記ユーザの指の一部を覆うように延在するバンドと、
　を含む、
　（１）～（１４）のいずれかに記載の情報処理装置。
（１６）
　前記指先モジュールは、
　　前記本体を挟んで前記ユーザの指とは反対側に設けられ、前記バンドを保持するホルダと、
　　前記ホルダ及び前記本体の間の距離を調整する調整ねじと、
　を含む、
　（１５）に記載の情報処理装置。
（１７）
　前記指先モジュールは、前記ホルダ及び前記本体の間の距離が小さくなるように前記調整ねじを移動させるリリース機構を含み、
　前記リリース機構は、
　　前記調整ねじの進行方向前方に位置するときに前記調整ねじの先端に当接するように、前記調整ねじの進行方向と交差する方向に移動可能な当接部と、
　　前記調整ねじの進行方向前方に位置するときに前記調整ねじが通過するように、前記調整ねじの進行方向と交差する方向に移動可能な空隙部と、
　を含む、
　（１６）に記載の情報処理装置。
（１８）
　前記リリース機構は、前記当接部及び前記空隙部の移動に合わせてそれらの移動方向に伸縮するばねを含み、
　前記ばねが平衡状態のときに、前記調整ねじの先端が前記当接部に当接し、
　前記ばねが圧縮状態のときに、前記調整ねじが前記空隙部を通過する、
　（１７）に記載の情報処理装置。
（１９）
　前記リリース機構は、前記調整ねじの先端部の側面に固定され、前記調整ねじの進行方向に進むにつれて径が大きくなるテーパ形状を有するコーンを含む、
　（１８）に記載の情報処理装置。
（２０）
　前記ユーザの指のうちの親指に固定される指先モジュールは、
　前記親指の一部に当接する土台と、
　前記土台を挟んで前記親指とは反対側において、前記土台との間の距離を変化させるように回転するレバーと、
　前記土台から前記親指の一部を覆うように延在し、前記土台及び前記レバーの間を通過するバンドと、
　を含む、
　（１）～（１４）のいずれかに記載の情報処理装置。
（２１）
　複数の前記外骨格ロボットと、
　前記複数の外骨格ロボットを制御する１つの前記コントローラと、
　を備える、
　（１）～（１９）のいずれかに記載の情報処理装置。
（２２）
　前記外骨格ロボットを制御するための制御指令を生成する端末装置を備え、
　前記コントローラは、前記端末装置が生成した前記制御指令を、前記外骨格ロボットに送信する、
　（１）～（２１）のいずれかに記載の情報処理装置。
（２３）
　前記指関節モジュールは、異なる指に対応する複数の指関節モジュールを含み、
　前記端末装置は、前記複数の指関節モジュールそれぞれに対する制御指令をまとめて生成し、
　前記コントローラは、前記端末装置がまとめて生成した前記制御指令を、前記複数の指関節モジュールそれぞれに対する制御指令に分解し、対応する指関節モジュールに送信する、
　（２２）に記載の情報処理装置。
（２４）
　ユーザの手に装着される外骨格ロボットを制御すること、
　を含む、
　情報処理方法であって、
　前記外骨格ロボットは、
　　前記ユーザの手に固定される手掌モジュールと、
　　前記手掌モジュールに着脱可能に取り付けられる指関節モジュールと、
　　前記指関節モジュールに着脱可能に取り付けられるとともに、前記ユーザの指に固定される指先モジュールと、
　を含み、
　前記指関節モジュールは、前記指先モジュールを駆動する機能及び前記指先モジュールをセンシングする機能の少なくとも一方の機能を有するように構成される、
　情報処理方法。
（２５）
　コンピュータに、
　ユーザの手に装着される外骨格ロボットを制御する処理、
　を実行させる、
　情報処理プログラムであって、
　前記外骨格ロボットは、
　　前記ユーザの手に固定される手掌モジュールと、
　　前記手掌モジュールに着脱可能に取り付けられる指関節モジュールと、
　　前記指関節モジュールに着脱可能に取り付けられるとともに、前記ユーザの指に固定される指先モジュールと、
　を含み、
　前記指関節モジュールは、前記指先モジュールを駆動する機能及び前記指先モジュールをセンシングする機能の少なくとも一方の機能を有するように構成される、
　情報処理プログラム。
（２６）
　ユーザの手に装着される外骨格ロボットであって、
　前記ユーザの手に固定される手掌モジュールと、
　前記手掌モジュールに着脱可能に取り付けられる指関節モジュールと、
　前記指関節モジュールに着脱可能に取り付けられるとともに、前記ユーザの指に固定される指先モジュールと、
　を備え、
　前記指関節モジュールは、前記指先モジュールを駆動する機能及び前記指先モジュールをセンシングする機能の少なくとも一方の機能を有するように構成される、
　外骨格ロボット。
　　１００　情報処理装置
　　　　１　外骨格ロボット
　　１－Ｌ　外骨格ロボット
　　１－Ｒ　外骨格ロボット
　　　１０　手掌モジュール
　　　１１　第１の固定部
　　　１２　第２の固定部
　　１３ａ　バンド
　　１３ｂ　バンド
　１３ｂ１　第１の部分
　１３ｂ２　第２の部分
　　　１４　治具
　　　１５　調整ブロック
　　１５１　第１の調整ブロック
　　１５２　第２の調整ブロック
　　１５ａ　調整ねじ
　　１５ｂ　調整ねじ
　　　２０　指関節モジュール
　２０－１　指関節モジュール
　２０－２　指関節モジュール
　２０－３　指関節モジュール
　２０－４　指関節モジュール
　２０－５　指関節モジュール
　　２０ａ　軸部
　　２０ｂ　軸部
　　　３０　指先モジュール
　３０－１　指先モジュール
　３０－２　指先モジュール
　３０－３　指先モジュール
　３０－４　指先モジュール
　３０－５　指先モジュール
　　　３１　本体
　　　３２　取付部材
　　　３３　バンド
　　　３４　ホルダ
　　　３５　調整ねじ
　　　３６　リリース機構
　　　３７　長さ調節機構
　　　　４　コントローラ
　　　４１　処理部
　　　４２　電源部
　　　　５　端末装置
　　　５ａ　表示部
　　　　６　記憶部
　　　６１　情報処理プログラム
　　ＡＲ１　矢印
　　ＡＲ２　矢印
　　　ＭＴ　モータ
　　　ＭＶ　機構
　　ＭＶａ　機構
　　ＭＶｂ　機構
　　　　Ｓ　センサ
　　　　Ｕ　ユーザ
　１０００　コンピュータ
　１０５０　バス
　１１００　ＣＰＵ
　１２００　ＲＡＭ
　１３００　ＲＯＭ
　１４００　ＨＤＤ
　１５００　通信インターフェイス
　１６００　入出力インターフェイス
　１６５０　入出力デバイス
　　　　７　直線移動機構
　　　７０　基部
　　　７１　支持部
　　　７２　移動部
　　７２１　第１の部分
　　７２２　第２の部分
　　　　８　リンク機構
　　　　Ｊ　関節
　　　Ｊ１　関節
　　　Ｊ２　関節
　　　Ｊ３　関節
　　　Ｊ４　関節
　　　Ｊ５　関節
　　　Ｊ６　関節
　　　Ｊ７　関節
　　　Ｊ８　関節
　　　　Ｌ　リンク
　　　ＬＲ　樹脂製リンク
　　　ＬＭ　金属製リンク
　　Ｌ１３　リンク
　　Ｌ２５　リンク
　　Ｌ３７　リンク
　　Ｌ３８　リンク
　　Ｌ４６　リンク
　　Ｌ６７　リンク
　　Ｌ８９　リンク
　　　９１　土台
　　　９２　レバー
　　　９３　バンド

Claims (20)

  1. 　ユーザの手に装着される外骨格ロボットと、
    　前記外骨格ロボットを制御するコントローラと、
    　を備え、
    　前記外骨格ロボットは、
    　　前記ユーザの手に固定される手掌モジュールと、
    　　前記手掌モジュールに着脱可能に取り付けられる指関節モジュールと、
    　　前記指関節モジュールに着脱可能に取り付けられるとともに、前記ユーザの指に固定される指先モジュールと、
    　を含み、
    　前記指関節モジュールは、前記指先モジュールを駆動する機能及び前記指先モジュールをセンシングする機能の少なくとも一方の機能を有するように構成される、
    　情報処理装置。
  2. 　前記手掌モジュールは、
    　　前記指関節モジュールが固定される第１の固定部と、
    　　前記ユーザの手の甲に沿って延在し、前記手掌モジュールを前記ユーザの手に固定する第２の固定部と、
    　を含む、
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  3. 　前記手掌モジュールは、前記第２の固定部から、前記ユーザの手掌の一部を覆うように延在するバンドを含み、
    　前記ユーザの手掌の一部は、指尖球及び拇指球を含まない、
    　請求項２に記載の情報処理装置。
  4. 　前記第１の固定部及び前記第２の固定部は、互いの相対位置を調整可能に固定される、
    　請求項２に記載の情報処理装置。
  5. 　前記指先モジュールを駆動する機能を有する前記指関節モジュールは、少なくとも１自由度を有するようにモータを含む、
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  6. 　前記指先モジュールを駆動する機能を有する前記指関節モジュールは、前記ユーザの指の関節に回転中心を有するＲＣＭ機構を含む、
    　請求項５に記載の情報処理装置。
  7. 　前記指先モジュールをセンシングする機能を有する指関節モジュールは、前記指先モジュールの角度を検出する角度センサを含む、
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  8. 　前記ユーザの指のうちの親指に固定される前記指先モジュールが取り付けられる指関節モジュールは、少なくとも１自由度を有するようにモータを含む、
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  9. 　前記ユーザの指のうちの親指に固定される指先モジュールが取り付けられる前記指関節モジュールは、少なくとも３自由度を有し、
    　前記３自由度は、
    　　前記親指のＣＭ関節を起点とした外転運動及び内転運動、
    　　前記親指のＭＰ関節の屈曲運動及び伸展運動、
    　及び、
    　　前記親指のＣＭ関節の屈曲運動及び伸展運動
    　を与える、
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  10. 　前記指関節モジュールは、前記３自由度を有するように、モータと、前記モータの回転によって動作するリンク機構とを含み、
    　前記モータは、前記親指のＣＭ関節を起点とした外転運動及び内転運動を与えるために、回転軸の延長線上に前記親指のＣＭ関節が位置するように配置され、
    　前記リンク機構は、前記親指のＭＰ関節の屈曲運動及び伸展運動を与えるために、前記親指のＭＰ関節に回転中心を有し、
    　前記リンク機構は、前記親指のＣＭ関節の屈曲運動及び伸展運動を与えるために、全体が直線移動する、
    　請求項９に記載の情報処理装置。
  11. 　前記指関節モジュールは、直線移動機構を含み、
    　前記直線移動機構は、
    　　前記モータが設けられた基部と、
    　　前記リンク機構を支持する支持部と、
    　　前記支持部を前記基部に対して相対的に直線移動させる移動部と、
    　を含み、
    　前記リンク機構は、前記モータの回転に応じて、前記親指のＭＰ関節の屈曲運動及び伸展運動を与えるように動作し、
    　前記リンク機構は、前記移動部による前記支持部の直線移動に応じて、前記親指のＣＭ関節の屈曲運動及び伸展運動を与えるように直線移動する、
    　請求項１０に記載の情報処理装置。
  12. 　前記リンク機構は、前記モータの回転に応じて前記直線移動機構の前記移動部が前記支持部を直線移動させるように、
    　前記直線移動機構の前記支持部に設けられ、前記モータによって回転駆動される第１の関節及び第２の関節と、
    　一端が前記第１の関節に接続された第１のリンクと、
    　一端が前記第２の関節に接続された第２のリンクと、
    　前記第１のリンクの他端が接続された第３の関節と、
    　前記第３の関節と前記直線移動機構の前記基部との間に接続された追加のリンクと、
    　を含む、
    　請求項１１に記載の情報処理装置。
  13. 　前記指先モジュールは、
    　　前記ユーザの指に沿って延在する本体と、
    　　前記本体から、前記ユーザの指の一部を覆うように延在するバンドと、
    　を含む、
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  14. 　前記指先モジュールは、
    　　前記本体を挟んで前記ユーザの指とは反対側に設けられ、前記バンドを保持するホルダと、
    　　前記ホルダ及び前記本体の間の距離を調整する調整ねじと、
    　を含む、
    　請求項１３に記載の情報処理装置。
  15. 　前記指先モジュールは、前記ホルダ及び前記本体の間の距離が小さくなるように前記調整ねじを移動させるリリース機構を含み、
    　前記リリース機構は、
    　　前記調整ねじの進行方向前方に位置するときに前記調整ねじの先端に当接するように、前記調整ねじの進行方向と交差する方向に移動可能な当接部と、
    　　前記調整ねじの進行方向前方に位置するときに前記調整ねじが通過するように、前記調整ねじの進行方向と交差する方向に移動可能な空隙部と、
    　を含む、
    　請求項１４に記載の情報処理装置。
  16. 　前記リリース機構は、前記当接部及び前記空隙部の移動に合わせてそれらの移動方向に伸縮するばねを含み、
    　前記ばねが平衡状態のときに、前記調整ねじの先端が前記当接部に当接し、
    　前記ばねが圧縮状態のときに、前記調整ねじが前記空隙部を通過する、
    　請求項１５に記載の情報処理装置。
  17. 　複数の前記外骨格ロボットと、
    　前記複数の外骨格ロボットを制御する１つの前記コントローラと、
    　を備える、
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  18. 　前記外骨格ロボットを制御するための制御指令を生成する端末装置を備え、
    　前記コントローラは、前記端末装置が生成した前記制御指令を、前記外骨格ロボットに送信する、
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  19. 　ユーザの手に装着される外骨格ロボットを制御すること、
    　を含む、
    　情報処理方法であって、
    　前記外骨格ロボットは、
    　　前記ユーザの手に固定される手掌モジュールと、
    　　前記手掌モジュールに着脱可能に取り付けられる指関節モジュールと、
    　　前記指関節モジュールに着脱可能に取り付けられるとともに、前記ユーザの指に固定される指先モジュールと、
    　を含み、
    　前記指関節モジュールは、前記指先モジュールを駆動する機能及び前記指先モジュールをセンシングする機能の少なくとも一方の機能を有するように構成される、
    　情報処理方法。
  20. 　コンピュータに、
    　ユーザの手に装着される外骨格ロボットを制御する処理、
    　を実行させる、
    　情報処理プログラムであって、
    　前記外骨格ロボットは、
    　　前記ユーザの手に固定される手掌モジュールと、
    　　前記手掌モジュールに着脱可能に取り付けられる指関節モジュールと、
    　　前記指関節モジュールに着脱可能に取り付けられるとともに、前記ユーザの指に固定される指先モジュールと、
    　を含み、
    　前記指関節モジュールは、前記指先モジュールを駆動する機能及び前記指先モジュールをセンシングする機能の少なくとも一方の機能を有するように構成される、
    　情報処理プログラム。
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002182817A (ja) * 2000-12-12 2002-06-28 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 力覚呈示装置
US20060211964A1 (en) * 2004-12-10 2006-09-21 Saebo, Inc. Dynamic hand splints
JP2016083000A (ja) * 2014-10-23 2016-05-19 セイコーエプソン株式会社 駆動装置、指関節駆動装置、及び、駆動方法
WO2016135857A1 (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 圭治郎 山本 関節運動アシスト装置及び当該関節運動アシスト装置の装着方法
WO2019130755A1 (ja) * 2017-12-27 2019-07-04 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
WO2020100671A1 (ja) * 2018-11-15 2020-05-22 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
JP2021501645A (ja) * 2017-11-07 2021-01-21 エコール ポリテクニーク フェデラル ド ローザンヌ （ウぺエフエル）Ｅｃｏｌｅ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅ Ｆｅｄｅｒａｌｅ Ｄｅ Ｌａｕｓａｎｎｅ （Ｅｐｆｌ） 手外骨格装置
WO2021090817A1 (ja) * 2019-11-07 2021-05-14 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
WO2021157390A1 (ja) * 2020-02-06 2021-08-12 株式会社メルティンＭｍｉ 動作補助装置
WO2021172580A1 (ja) * 2020-02-27 2021-09-02 学校法人慶應義塾 位置・力制御システム、装着ユニット、制御ユニット、位置・力制御方法及びプログラム
WO2021182264A1 (ja) * 2020-03-11 2021-09-16 ソニーグループ株式会社 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
WO2021215513A1 (ja) * 2020-04-23 2021-10-28 学校法人慶應義塾 指動作補助装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002182817A (ja) * 2000-12-12 2002-06-28 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 力覚呈示装置
US20060211964A1 (en) * 2004-12-10 2006-09-21 Saebo, Inc. Dynamic hand splints
JP2016083000A (ja) * 2014-10-23 2016-05-19 セイコーエプソン株式会社 駆動装置、指関節駆動装置、及び、駆動方法
WO2016135857A1 (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 圭治郎 山本 関節運動アシスト装置及び当該関節運動アシスト装置の装着方法
JP2021501645A (ja) * 2017-11-07 2021-01-21 エコール ポリテクニーク フェデラル ド ローザンヌ （ウぺエフエル）Ｅｃｏｌｅ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅ Ｆｅｄｅｒａｌｅ Ｄｅ Ｌａｕｓａｎｎｅ （Ｅｐｆｌ） 手外骨格装置
WO2019130755A1 (ja) * 2017-12-27 2019-07-04 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
WO2020100671A1 (ja) * 2018-11-15 2020-05-22 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
WO2021090817A1 (ja) * 2019-11-07 2021-05-14 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
WO2021157390A1 (ja) * 2020-02-06 2021-08-12 株式会社メルティンＭｍｉ 動作補助装置
WO2021172580A1 (ja) * 2020-02-27 2021-09-02 学校法人慶應義塾 位置・力制御システム、装着ユニット、制御ユニット、位置・力制御方法及びプログラム
WO2021182264A1 (ja) * 2020-03-11 2021-09-16 ソニーグループ株式会社 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
WO2021215513A1 (ja) * 2020-04-23 2021-10-28 学校法人慶應義塾 指動作補助装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARCONI DARIO; BALDONI ANDREA; MCKINNEY ZACH; CEMPINI MARCO; CREA SIMONA; VITIELLO NICOLA: "A novel hand exoskeleton with series elastic actuation for modulated torque transfer", MECHATRONICS., PERGAMON PRESS, OXFORD., GB, vol. 61, 1 August 2019 (2019-08-01), GB , pages 69 - 82, XP085734877, ISSN: 0957-4158, DOI: 10.1016/j.mechatronics.2019.06.001 *
SATHE PRATHAMESH, SCHMITZ ALEXANDER, KRISTANTO HARRIS, HSU CHINCHENG, TOMO TITO PRADHONO, SOMLOR SOPHON, SHIGEKI SUGANO: "Development of Exo-Glove for Measuring 3-axis Forces Acting on the Human Finger without Obstructing Natural Human-Object Interaction", 2020 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS), IEEE, 24 October 2020 (2020-10-24) - 24 January 2021 (2021-01-24), pages 4106 - 4113, XP093116217, ISBN: 978-1-7281-6212-6, DOI: 10.1109/IROS45743.2020.9341609 *

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