JP2015065996A - 義肢および義手 - Google Patents
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Abstract
Description
人の上肢では通常、前腕に高い回旋自由度を有することで、上肢は最小の肩関節および肘関節の動きで対象物の把持に最適な位置に手を運ぶことができる。前腕の回旋運動により、対象物を把持するときに上肢をあまり動かさなくてもよく、上肢の駆動エネルギー消費を効率化している。本明細書に開示の技術は、上肢帯近位部の運動を最小化する様に前腕回旋角度が自動調整される。本明細書に開示の技術では、ユーザー毎の体の使い方の違いも反映して,ユーザーが最も楽に対象物を把持できると感じる状況に補正されていくことによりダイナミックな調整となる。ユーザーが対象物を視認しているので、対象物に対する義手の角度が悪いときには、ユーザーは、自分で制御可能な肩関節や肘関節を動かして義手のポジションを変更しようとする。その動きを検知部が感知し,対象物に対する義手の角度を最適化する方向に義手の回転駆動部の回転を補正する。補正が大きすぎるとユーザーは行き過ぎと判断して逆方向に補正を掛けようとする。すると義手はその動きを不要とする方向に補正を掛けようとする。全体としては、ユーザーと義手の角度のズレを最小化する方向へと補正してゆく。このように本明細書に開示の技術では、制御部による制御と、ユーザー自身による調整とを双方向的に繰り返すことにより、対象物に対する義手の角度を適切な状態に近づけると共に、ユーザーの姿勢を楽な状態に近づけることができる。
2;本体部
3;先端部
4;回転駆動部
5;把持部
6;検知部
7;制御部
21;装着バンド
32;連結部
41;基部
42;ステータ
43;ロータ
44;回転軸
51;第1指部
52;第2指部
53;回転部
54;固定部
61;肩検知センサ
62;肘検知センサ
511;第1連結部材
512;第2連結部材
M;ユーザー
P;対象物
Claims (4)
- ユーザーに装着される本体部と、
本体部に対して回転可能に連結された先端部と、
先端部を回転駆動する回転駆動部と、
ユーザーの肢体のうち予め設定された特定部位の回転角度を検知する検知部と、
検知部の検知に基づいて回転駆動部の作動を制御する制御部と、を備え、
制御部は、ユーザーの肢体のうち特定部位が回転すると、検知部が検知した回転角度に基づいて算出される駆動角度で回転駆動部を作動させることにより先端部を本体部に対して回転駆動する、義肢。 - 検知部は、複数の自由度において肢体の特定部位の回転角度を検知し、
制御部は、それぞれの自由度における回転角度に対して重みづけをし、重みづけされた回転角度に基づいて算出される角度基準値と、係数とに基づいて算出される駆動角度で回転駆動部を作動させると共に、角度基準値と閾値との比較に基づいて係数を修正する、請求項1に記載の義肢。 - 制御部は、検知部で検知した回転角度および係数に基づいて算出される駆動角度で回転駆動部を作動させると共に、検知部で検知した回転角度に基づいて算出される角度基準値が予め設定された閾値の範囲内にない場合は、ユーザーの肢体の特定部位の回転角度に基づいて算出される角度基準値が閾値の範囲内となるように係数を修正する、請求項1に記載の義肢。
- ユーザーの腕に装着される義手として用いられる請求項1〜3のいずれかに記載の義肢であり、
先端部は、対象物を把持可能な把持部を備え、
検知部が義手が装着される腕側の肩の3自由度における回転角度および肘の1自由度における回転角度を検知する、義肢。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109528367A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-03-29 | 东北大学 | 一种基于3d打印的可拼装调整臂长的二指假肢 |
CN114053007A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-18 | 哈尔滨工业大学 | 一种面向健康受试的多自由度假肢实验装置 |
CN114748224A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-15 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种包含肘关节的可穿戴前臂智能假肢 |
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JPS60153856A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-08-13 | ライト・ステート・ユニバーシテイ | 麻痺した手の制御システム |
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US7922773B1 (en) * | 2008-05-16 | 2011-04-12 | Rehabilitation Institute Of Chicago | Method and apparatus for prosthetic limb rotation control |
US20120123558A1 (en) * | 2009-09-25 | 2012-05-17 | Hugh Gill | Prosthetic apparatus and control method |
-
2013
- 2013-09-26 JP JP2013200268A patent/JP6315543B2/ja active Active
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CN114748224A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-15 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种包含肘关节的可穿戴前臂智能假肢 |
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