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JP2011050529A - Prosthetic finger device - Google Patents

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JP2011050529A
JP2011050529A JP2009201281A JP2009201281A JP2011050529A JP 2011050529 A JP2011050529 A JP 2011050529A JP 2009201281 A JP2009201281 A JP 2009201281A JP 2009201281 A JP2009201281 A JP 2009201281A JP 2011050529 A JP2011050529 A JP 2011050529A
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finger
actuator
plate
bag body
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JP2009201281A
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Yasushige Kimura
安成 木村
Tsuneo Endo
恒雄 遠藤
Takao Tsuboi
孝男 坪井
Masayo Suzuki
雅代 鈴木
Takahiro Kunichi
貴裕 國知
Kiyoshi Katahira
潔 片平
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively provide a prosthetic finger device securely gripping an article. <P>SOLUTION: A finger skeleton 12 is bent or extended by a first actuator 71, and powder is loaded in bags 52-55 covering the finger skeleton 12. The inside of the bags 52-55 is evacuated and solidified by a second actuator 73 after bending the finger skeleton 12. Accordingly, the finger skeleton 12 is bent to make the prosthetic finger abut to the surface of the article while the bags 52-55 are not solidified, and the bags 52-55 are solidified after adjusting the shapes of the flexible bags 52-55 along the shape of the article, so that the article can be securely gripped without requiring specially strong gripping power. In addition, if the first actuator 71 can bend and extend the finger skeleton, complicated control such as the control of the gripping power and bending amount of the prosthetic finger by using a sensor, etc., is not necessary, and the second actuator 72 which can evacuate the inside of the bags 52-55 is sufficient. As a result, the prosthetic finger device can be provided at an extremely low price. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、義手に用いられる義指装置に関し、特にアクチュエータにより屈曲して物品を把持することが可能な義指装置に関する。   The present invention relates to a prosthetic finger device used for a prosthetic hand, and more particularly to a prosthetic finger device that can be bent by an actuator to grip an article.

義手用の義指の心金の関節部を、複数の金属薄板の端部どうしを重ね合わせて屈曲自在に枢支して構成したものにおいて、一方の金属薄板を切り起こして形成した舌状部を他方に金属薄板に弾発的に押し付けて摩擦力を発生させ、関節部の屈曲角度を任意に変更可能したものが、下記特許文献1により公知である。   A tongue-shaped portion formed by cutting and raising one of the thin metal plates in the joint of the mandrel of the prosthetic finger for a prosthetic hand, wherein the end portions of a plurality of thin metal plates are stacked and pivotally supported. Patent Document 1 below discloses that a frictional force is generated by elastically pressing the other side against a thin metal plate and the bending angle of the joint can be arbitrarily changed.

また可撓性および気密性を有する袋体の内部に粉体を収納し、袋体の内部を真空にすることで任意の形状を保ったまま剛体化する任意形状保持装置が、下記特許文献2により公知である。   Patent Document 2 below discloses an arbitrary shape holding device that stores powder in a flexible and airtight bag body and makes the bag body vacuum while keeping the arbitrary shape rigid. Is known.

特許第111162号公報Japanese Patent No. 111162 特表平5−503653号公報Japanese National Patent Publication No. 5-503653

現在、アクチュエータで屈曲して物品を把持する義指を備えた義手として種々のものが実用化されているが、義指が物品の形状に馴染み難いために物品が滑って落下し易く、これを防止するために把持力を強くすると物品を損傷させる可能性があった。また義指の把持力や屈曲角度をセンサで検出してアクチュエータの作動を制御するものや、筋肉や脊髄に流れる電気信号から使用者の意思を読み取ってアクチュエータを作動させるものが知られているが、これらのものは非常に高価であるという問題があった。   Currently, various prosthetic hands with artificial fingers that are bent by an actuator and grip an article have been put into practical use.However, since an artificial finger is difficult to adapt to the shape of the article, the article easily slips and falls. If the gripping force is increased to prevent this, the article may be damaged. There are also known sensors that control the operation of the actuator by detecting the gripping force and bending angle of the prosthetic finger, and those that operate the actuator by reading the user's intention from the electrical signals flowing through the muscles and spinal cord. There was a problem that these things were very expensive.

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、物品を確実に把持することが可能な義指装置を安価に提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a prosthetic finger device that can reliably hold an article at a low cost.

上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、指骨格と、前記指骨格を屈曲・伸長する第1アクチュエータと、前記指骨格を覆う複数の袋体と、前記袋体に充填された粉体と、前記指骨格の屈曲後に前記袋体の内部を真空引きして固化させる第2アクチュエータとを備えることを特徴とする義指装置が提案される。   To achieve the above object, according to the invention described in claim 1, a finger skeleton, a first actuator that bends and extends the finger skeleton, a plurality of bags covering the finger skeleton, and the bag There is proposed a prosthetic finger device comprising: a powder filled in a body; and a second actuator that evacuates and solidifies the inside of the bag after the finger skeleton is bent.

また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記指骨格は、複数のリンクを複数のヒンジで直列に連結して構成されることを特徴とする義指装置が提案される。   According to the invention described in claim 2, in addition to the structure of claim 1, the finger skeleton is configured by connecting a plurality of links in series with a plurality of hinges. A device is proposed.

また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前記ヒンジはリターンスプリングで伸長方向に付勢され、前記第1アクチュエータは、前記ヒンジよりも先端側のリンクをケーブルで牽引して前記ヒンジよりも基端側のリンクに対して屈曲させることを特徴とする義指装置が提案される。   According to the invention described in claim 3, in addition to the configuration of claim 1 or claim 2, the hinge is biased in the extending direction by a return spring, and the first actuator has a tip more than the hinge. A prosthetic finger device is proposed in which a link on a side is pulled with a cable and bent with respect to a link on the proximal end side with respect to the hinge.

また請求項4に記載された発明によれば、請求項1〜請求項3の何れか1項の構成に加えて、前記第1アクチュエータは、前記複数のヒンジの屈曲を基端側のヒンジから先端側のヒンジに向かって順番に完了させることを特徴とする義指装置が提案される。   According to the invention described in claim 4, in addition to the configuration of any one of claims 1 to 3, the first actuator causes the plurality of hinges to bend from the proximal hinge. A prosthetic finger device is proposed which is completed in order toward the hinge on the distal end side.

また請求項5に記載された発明によれば、請求項1〜請求項4の構成に加えて、前記複数のリンクの各々に対応して前記袋体を備えることを特徴とする義指装置が提案される。   According to the invention described in claim 5, in addition to the configurations of claims 1 to 4, a prosthetic finger device comprising the bag corresponding to each of the plurality of links. Proposed.

また請求項6に記載された発明によれば、請求項5の構成に加えて、前記第2アクチュエータは、複数の袋体を前記指骨格の基端側の袋体から先端側の袋体に向かって順番に固化させることを特徴とする義指装置が提案される。   According to the invention described in claim 6, in addition to the configuration of claim 5, the second actuator moves the plurality of bag bodies from the bag body on the proximal end side of the finger skeleton to the bag body on the distal end side. A prosthetic finger device characterized by solidifying in turn is proposed.

また請求項7に記載された発明によれば、請求項6の構成に加えて、隣接する前記袋体どうしがオリフィスを介して接続され、前記指骨格の最も基端側の袋体が前記第2アクチュエータに接続されて真空引きされることを特徴とする義指装置が提案される。   According to the invention described in claim 7, in addition to the structure of claim 6, the adjacent bag bodies are connected to each other through an orifice, and the most proximal bag body of the finger skeleton is the first bag body. A prosthetic finger device is proposed which is connected to two actuators and is evacuated.

尚、実施の形態の末節リンク13、中節リンク14、基節リンク15および中手リンク16は本発明のリンクに対応し、実施の形態の第1ヒンジピン17、第2ヒンジピン18および第3ヒンジピン19は本発明のヒンジに対応し、実施の形態の第1リターンスプリング36、第2リターンスプリング38および第3リターンスプリング40は本発明のリターンスプリングに対応し、実施の形態の第1ケーブル43、第2ケーブル46および第3ケーブル49は本発明のケーブルに対応し、実施の形態の末節袋体52、中節袋体53、基節袋体54および中手袋体55は本発明の袋体に対応し、実施の形態の第1チューブ58、第2チューブ59および第3チューブ60は本発明のオリフィスに対応する。   The end link 13, the middle link 14, the base link 15, and the middle link 16 of the embodiment correspond to the links of the present invention, and the first hinge pin 17, the second hinge pin 18, and the third hinge pin of the embodiment. 19 corresponds to the hinge of the present invention, the first return spring 36, the second return spring 38 and the third return spring 40 of the embodiment correspond to the return spring of the present invention, the first cable 43 of the embodiment, The second cable 46 and the third cable 49 correspond to the cable of the present invention, and the end joint bag body 52, the middle joint bag body 53, the base joint bag body 54 and the middle glove body 55 of the embodiment are the bag body of the present invention. Correspondingly, the first tube 58, the second tube 59 and the third tube 60 of the embodiment correspond to the orifice of the present invention.

請求項1の構成によれば、指骨格を第1アクチュエータで屈曲・伸長し、指骨格を覆う袋体内部に粉体を充填し、指骨格の屈曲後に袋体の内部を第2アクチュエータで真空引きして固化するので、袋体が固化していない状態で指骨格を屈曲させて義指を物品の表面に当接させ、柔軟な袋体の形状を物品の形状に沿うように馴染ませた後に袋体を固化することで、特別に強い把持力を必要とせずに物品を確実に把持することができる。しかも第1アクチュエータは指骨格を屈曲・伸長させることが可能であれば良く、センサ等を用いて義指の把持力や屈曲量を制御する必要がないため、また第2アクチュエータは袋体の内部を真空引できるものであれば良いため、極めて低価格で実現することができる。   According to the configuration of the first aspect, the finger skeleton is bent and extended by the first actuator, the bag body covering the finger skeleton is filled with powder, and the inside of the bag body is vacuumed by the second actuator after the finger skeleton is bent. Since it is pulled and solidified, the finger skeleton is bent in a state where the bag is not solidified and the artificial finger is brought into contact with the surface of the article, so that the shape of the flexible bag conforms to the shape of the article. By solidifying the bag body later, the article can be securely gripped without requiring a particularly strong gripping force. In addition, the first actuator only needs to be able to bend and extend the finger skeleton, and it is not necessary to control the gripping force and bending amount of the artificial finger using a sensor or the like. As long as it can be evacuated, it can be realized at a very low price.

また請求項2の構成によれば、指骨格は複数のリンクを複数のヒンジで直列に連結して構成されるので、義指全体の形状を正しく維持しながら確実に屈曲・伸長させることができる。   According to the configuration of claim 2, since the finger skeleton is configured by connecting a plurality of links in series with a plurality of hinges, the finger skeleton can be reliably bent and extended while correctly maintaining the shape of the entire artificial finger. .

また請求項3の構成によれば、ヒンジはリターンスプリングで伸長方向に付勢されており、第1アクチュエータはヒンジよりも先端側のリンクをケーブルで牽引してヒンジよりも基端側のリンクに対して屈曲させるので、ケーブルを牽引して義指で物品を把持し、ケーブルを緩めて把持を解除することができる。   According to the third aspect of the present invention, the hinge is urged in the extending direction by the return spring, and the first actuator pulls the link on the distal end side with respect to the hinge with the cable to the link on the proximal end side with respect to the hinge. In contrast, the cable can be pulled to grip the article with the artificial finger, and the cable can be loosened to release the grip.

また請求項4の構成によれば、第1アクチュエータは複数のヒンジの屈曲を基端側のヒンジから先端側のヒンジに向かって順番に完了させるので、義指を物品にしっかりと巻き付けて確実に把持することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the first actuator completes the bending of the plurality of hinges in order from the proximal hinge to the distal hinge, the prosthetic finger is securely wound around the article. It can be gripped.

また請求項5の構成によれば、複数のリンクの各々に対応して袋体を備えるので、粉体が義指の一部に片寄って形状が崩れるのを防止することができる。   Moreover, according to the structure of Claim 5, since the bag body is provided corresponding to each of the plurality of links, it is possible to prevent the powder from shifting to a part of the artificial finger and losing its shape.

また請求項6の構成によれば、第2アクチュエータが複数の袋体を指骨格の基端側の袋体から先端側の袋体に向かって順番に固化させるので、物体を一層確実に把持することができる。   According to the configuration of the sixth aspect, the second actuator solidifies the plurality of bags in order from the proximal-side bag body of the finger skeleton toward the distal-side bag body, so that the object can be gripped more reliably. be able to.

また請求項7の構成によれば、隣接する袋体どうしをオリフィスを介して接続し、指骨格の最も基端側の袋体を第2アクチュエータに接続して真空引きするので、簡単な構造で義指の基端側の袋体から先端側の袋体に向かって順番に固化させることができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the adjacent bag bodies are connected to each other via the orifice, and the bag body on the most proximal side of the finger skeleton is connected to the second actuator for evacuation. It can be made to solidify in order toward the front end side bag body from the proximal end side bag body of the prosthetic finger.

義指を備えた義手の斜視図。The perspective view of a prosthetic hand provided with a prosthetic finger. 図1の2−2線拡大断面図。FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line 2-2 of FIG. 図2の3−3線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2. 図2の4−4線断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 図2の5−5線断面図。FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG. 義指の指骨格の部品図。Part drawing of the finger skeleton of a prosthetic finger. 義指の分解斜視図。The disassembled perspective view of a prosthetic finger. 第1〜第4袋体および表皮膜の斜視図。The perspective view of a 1st-4th bag body and a surface film. 図2の9部拡大図。9 is an enlarged view of 9 parts in FIG. 図9の10方向矢視図。FIG. 10 is a view in the direction of arrow 10 in FIG. 9. 図9に対応する作用説明図。Action explanatory drawing corresponding to FIG. 義指が屈曲したときの状態を示す、前記図2に対応する図。The figure corresponding to the said FIG. 2 which shows a state when a prosthetic finger is bent.

以下、図1〜図12に基づいて本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、義手Hは本発明が適用された5本の義指11…を備えている。5本の義指11…の構造は親指を除いて基本的に同じであるため、以下、代表として人指し指の義指11について説明する。   As shown in FIG. 1, the prosthetic hand H includes five artificial fingers 11 to which the present invention is applied. Since the structure of the five prosthetic fingers 11 is basically the same except for the thumb, the prosthetic finger 11 of the index finger will be described below as a representative.

図2に示すように、義指11の指骨格12は、先端側から基端側に向かって人体の末節骨、中節骨、基節骨および中手骨にそれぞれ対応する末節リンク13、中節リンク14、基節リンク15および中手リンク16を備えており、末節リンク13および中節リンク14は第1関節に相当する第1ヒンジピン17で屈曲可能に連結され、中節リンク14および基節リンク15は第2関節に相当する第2ヒンジピン18で屈曲可能に連結され、基節リンク15および中手リンク16は中手指節関節に相当する第3ヒンジピン19で屈曲可能に連結される。   As shown in FIG. 2, the finger skeleton 12 of the prosthetic finger 11 includes a distal segment link 13 corresponding to the distal phalanx, the middle phalanx, the proximal phalanx, and the metacarpal bone of the human body from the distal side toward the proximal side. A node link 14, a proximal link 15 and a middle link 16 are provided. The end link 13 and the middle link 14 are connected to each other by a first hinge pin 17 corresponding to a first joint so as to be bent. The node link 15 is connected to bendable by a second hinge pin 18 corresponding to the second joint, and the proximal link 15 and the middle hand link 16 are connected to bendable by a third hinge pin 19 corresponding to the middle finger joint.

図2〜図7に示すように、末節リンク13は、1枚の内板20の両側に2枚の中板21,21を積層し、その両側に2枚の外板22,22を積層した5層構造であり、それを円形の第1連通孔23が左右に貫通する。内板20の後部には切欠き20aが形成され、切欠き20aと第1連通孔23とが前後方向に延びるチューブ収納孔20bで連結され、切欠き20aからスプリング収納孔20cが前方に延出する。中板21の後部には、内板20の切欠き20aよりも僅かに大きい切欠き21aと、ガイドピン孔21bとが形成される。外板22の後部には、第1ヒンジピン17が嵌合するヒンジピン孔22aと、ガイドピン孔22bとが形成される。   As shown in FIGS. 2 to 7, the end link 13 has two middle plates 21 and 21 laminated on both sides of one inner plate 20 and two outer plates 22 and 22 laminated on both sides thereof. It has a five-layer structure, and a circular first communication hole 23 penetrates left and right. A notch 20a is formed in the rear portion of the inner plate 20, the notch 20a and the first communication hole 23 are connected by a tube storage hole 20b extending in the front-rear direction, and a spring storage hole 20c extends forward from the notch 20a. To do. A notch 21a slightly larger than the notch 20a of the inner plate 20 and a guide pin hole 21b are formed in the rear portion of the intermediate plate 21. A hinge pin hole 22a into which the first hinge pin 17 is fitted and a guide pin hole 22b are formed in the rear part of the outer plate 22.

中節リンク14は、1枚の内板24の両側に2枚の中板25,25を積層し、その両側に2枚の外板26,26を積層した5層構造であり、それを円形の第2連通孔27が左右に貫通する。内板24の後部には切欠き24aが形成され、切欠き24aと内板24の前端とが第2連通孔27を貫通して前後方向に延びるチューブ収納孔24bで連結され、切欠き24aからスプリング収納孔24cが前方に延出する。更に内板24の下部が、前後方向に延びるケーブル収納孔24dで上下に2分割される。中板25の後部には、内板24の切欠き24aよりも僅かに大きい切欠き25aと、ガイドピン孔25bとが形成され、中板25の前部には、第1ヒンジピン17が嵌合するヒンジピン孔25cと、スプリング支持ピン孔25dと、ガイドピン孔25eとが形成される。外板26の後部には、第2ヒンジピン18が嵌合するヒンジピン孔26aと、ガイドピン孔26bとが形成され、外板26の前部には、末節リンク13の外板22の後端が嵌合する切欠き26cと、ガイドピン孔26dとが形成される。   The middle link 14 has a five-layer structure in which two inner plates 25, 25 are stacked on both sides of one inner plate 24, and two outer plates 26, 26 are stacked on both sides thereof. The second communication hole 27 penetrates from side to side. A notch 24a is formed in the rear portion of the inner plate 24, and the notch 24a and the front end of the inner plate 24 are connected by a tube storage hole 24b that extends through the second communication hole 27 and extends in the front-rear direction. The spring storage hole 24c extends forward. Furthermore, the lower part of the inner plate 24 is divided into two vertically by a cable housing hole 24d extending in the front-rear direction. A notch 25a slightly larger than the notch 24a of the inner plate 24 and a guide pin hole 25b are formed in the rear portion of the intermediate plate 25, and the first hinge pin 17 is fitted in the front portion of the intermediate plate 25. A hinge pin hole 25c, a spring support pin hole 25d, and a guide pin hole 25e are formed. A hinge pin hole 26 a into which the second hinge pin 18 is fitted and a guide pin hole 26 b are formed in the rear part of the outer plate 26, and the rear end of the outer plate 22 of the end link 13 is formed in the front part of the outer plate 26. A fitting notch 26c and a guide pin hole 26d are formed.

基節リンク15は、1枚の内板28の両側に2枚の中板29,29を積層し、その両側に2枚の外板30,30を積層した5層構造であり、それを円形の第3連通孔31が左右に貫通する。内板28の後部には切欠き28aが形成され、切欠き28aと内板24の前端とが第3連通孔31を貫通して前後方向に延びるチューブ収納孔28bで連結され、切欠き28aからスプリング収納孔28cが前方に延出する。更に内板28の下部が、前後方向に延びるケーブル収納孔28dで上下に2分割される。中板29の後部には、内板28の切欠き28aよりも僅かに大きい切欠き29aと、ガイドピン孔29bとが形成され、中板29の前部には、第2ヒンジピン18が嵌合するヒンジピン孔29cと、スプリング支持ピン孔29dと、ガイドピン孔29eとが形成される。外板30の後部には、第2ヒンジピン18が嵌合するヒンジピン孔30aと、ガイドピン孔30bとが形成され、外板26の前部には、中節リンク14の外板24の後端が嵌合する切欠き30cと、ガイドピン孔30dとが形成される。   The base link 15 has a five-layer structure in which two inner plates 29 and 29 are stacked on both sides of one inner plate 28 and two outer plates 30 and 30 are stacked on both sides thereof. The third communication hole 31 penetrates from side to side. A notch 28a is formed in the rear portion of the inner plate 28, and the notch 28a and the front end of the inner plate 24 are connected by a tube storage hole 28b extending through the third communication hole 31 in the front-rear direction, and extending from the notch 28a. The spring storage hole 28c extends forward. Further, the lower portion of the inner plate 28 is divided into two vertically by a cable housing hole 28d extending in the front-rear direction. A notch 29 a slightly larger than the notch 28 a of the inner plate 28 and a guide pin hole 29 b are formed in the rear part of the inner plate 29, and the second hinge pin 18 is fitted in the front part of the intermediate plate 29. A hinge pin hole 29c, a spring support pin hole 29d, and a guide pin hole 29e are formed. A hinge pin hole 30a into which the second hinge pin 18 is fitted and a guide pin hole 30b are formed in the rear portion of the outer plate 30, and the rear end of the outer plate 24 of the middle link 14 is formed in the front portion of the outer plate 26. A notch 30c and a guide pin hole 30d are formed.

中手リンク16は、1枚の内板32の両側に2枚の中板33,33を積層し、その両側に2枚の外板34,34を積層した5層構造であり、それを円形の第4連通孔35が左右に貫通する。内板32には第4連通孔35を貫通して前後方向に延びるチューブ収納孔32aが形成され、内板32の下部が、前後方向に延びるケーブル収納孔32bで上下に2分割される。中板33の前部には、第3ヒンジピン19が嵌合するヒンジピン孔33aと、スプリング支持ピン孔33bと、ガイドピン孔33cとが形成される。外板34の前部には、基節リンク15の外板30の後端が嵌合する切欠き34aと、ガイドピン孔34bとが形成される。   The middle link 16 has a five-layer structure in which two inner plates 33 and 33 are stacked on both sides of one inner plate 32 and two outer plates 34 and 34 are stacked on both sides thereof. The fourth communication hole 35 penetrates from side to side. The inner plate 32 is formed with a tube storage hole 32a extending through the fourth communication hole 35 and extending in the front-rear direction, and the lower portion of the inner plate 32 is divided into two vertically by a cable storage hole 32b extending in the front-rear direction. A hinge pin hole 33a into which the third hinge pin 19 is fitted, a spring support pin hole 33b, and a guide pin hole 33c are formed in the front portion of the intermediate plate 33. In the front part of the outer plate 34, a notch 34a into which the rear end of the outer plate 30 of the base link 15 is fitted and a guide pin hole 34b are formed.

末節リンク13と中節リンク14とを枢支する第1ヒンジピン17に第1リターンスプリング36が嵌合しており、第1リターンスプリング36の一端が末節リンク13の中板20のスプリング収納孔20cに嵌合するとともに、他端が中節リンク14のスプリング支持ピン孔25d,25dに圧入されたスプリング支持ピン37に係合し、これにより末節リンク13は中節リンク14に対して真っ直ぐに延びる方向に付勢される。中節リンク14に対する末節リンク13の屈曲可能範囲は、末節リンク13の中板21,21および外板22,22が中節リンク14の中板25,25および外板26,26に当接することで規制される。   A first return spring 36 is fitted to the first hinge pin 17 that pivotally supports the end link 13 and the middle link 14, and one end of the first return spring 36 is a spring accommodating hole 20 c of the middle plate 20 of the end link 13. And the other end engages with a spring support pin 37 press-fitted into the spring support pin holes 25d, 25d of the middle link 14, so that the end link 13 extends straight with respect to the middle link 14. Biased in the direction. The bendable range of the end link 13 with respect to the middle link 14 is such that the middle plates 21 and 21 and the outer plates 22 and 22 of the end link 13 abut against the middle plates 25 and 25 and the outer plates 26 and 26 of the middle link 14. It is regulated by.

中節リンク14と基節リンク15とを枢支する第2ヒンジピン18に第2リターンスプリング38が嵌合しており、第2リターンスプリング38の一端が中節リンク14の中板24のスプリング収納孔24cに嵌合するとともに、他端が基節リンク15のスプリング支持ピン孔29d,29dに圧入されたスプリング支持ピン39に係合し、これにより中節リンク14は基節リンク15に対して真っ直ぐに延びる方向に付勢される。基節リンク15に対する中節リンク14の屈曲可能範囲は、中節リンク14の中板25,25および外板26,26が基節リンク15の中板29,29および外板30,30に当接することで規制される。   A second return spring 38 is fitted to the second hinge pin 18 that pivotally supports the middle link 14 and the base link 15, and one end of the second return spring 38 is stored in the spring of the middle plate 24 of the middle link 14. The other end engages with the spring support pin 39 press-fitted into the spring support pin holes 29d and 29d of the proximal link 15 so that the middle link 14 is connected to the proximal link 15 while being fitted into the hole 24c. It is urged in a direction that extends straight. The bendable range of the middle link 14 relative to the base link 15 is such that the middle plates 25 and 25 and the outer plates 26 and 26 of the middle link 14 contact the middle plates 29 and 29 and the outer plates 30 and 30 of the base link 15. It is regulated by touching.

基節リンク15と中手リンク16とを枢支する第3ヒンジピン19に第3リターンスプリング40が嵌合しており、第3リターンスプリング40の一端が基節リンク15の中板28のスプリング収納孔28cに嵌合するとともに、他端が中手リンク16のスプリング支持ピン孔33b,33bに圧入されたスプリング支持ピン41に係合し、これにより基節リンク15は中手リンク16に対して真っ直ぐに延びる方向に付勢される。中手リンク16に対する基節リンク15の屈曲可能範囲は、基節リンク15の中板29,29および外板30,30が中手リンク16の中板33,33および外板34,34に当接することで規制される。   A third return spring 40 is fitted to a third hinge pin 19 that pivotally supports the proximal link 15 and the middle link 16, and one end of the third return spring 40 is housed in the spring 28 of the intermediate plate 28 of the proximal link 15. The other end engages with the spring support pin 41 that is press-fitted into the spring support pin holes 33 b and 33 b of the middle hand link 16, so that the base link 15 is engaged with the middle hand link 16. It is urged in a direction that extends straight. The bendable range of the proximal link 15 relative to the middle link 16 is such that the middle plates 29 and 29 and the outer plates 30 and 30 of the proximal link 15 contact the middle plates 33 and 33 and the outer plates 34 and 34 of the middle link 16. It is regulated by touching.

中節リンク14の中板25,25および外板26,26のガイドピン孔25e,25e;26d,26dに圧入されたガイドピン42に一端を固定した第1ケーブル43(実線参照)は、末節リンク13の中板21,21および外板22,22のガイドピン孔21b,21b;22b,22bに圧入されたガイドピン44に摺動自在に巻き付けられた後、中節リンク14の内板24のケーブル収納孔24dと、基節リンク15の内板28のケーブル収納孔28dと、中手リンク16の内板32のケーブル収納孔32bを通過して引き出される。   The first cable 43 (see the solid line) having one end fixed to the guide pin holes 25e, 25e; 26d, 26d of the middle plates 25, 25 and the outer plates 26, 26 of the middle link 14 is fixed to the end node. After the link 13 is slidably wound around the guide pins 44 that are press-fitted into the middle plates 21 and 21 and the guide pin holes 21b and 21b; 22b and 22b of the outer plates 22 and 22, the inner plate 24 of the middle link 14 is obtained. The cable storage hole 24d, the cable storage hole 28d of the inner plate 28 of the proximal link 15 and the cable storage hole 32b of the inner plate 32 of the middle link 16 are pulled out.

基節リンク15の中板29,29および外板30,30のガイドピン孔29e,29e;30d,30dに圧入されたガイドピン45に一端を固定した第2ケーブル46(一点鎖線参照)は、中節リンク14の中板25,25および外板26,26のガイドピン孔25e,25e;26d,26dに圧入されたガイドピン47に摺動自在に巻き付けられた後、基節リンク15の内板28のケーブル収納孔溝28dと、中手リンク16の内板32のケーブル収納孔32bを通過して引き出される。   The second cable 46 (see the one-dot chain line) having one end fixed to the guide pin holes 29e, 29e; 30d, 30d of the intermediate plates 29, 29 and the outer plates 30, 30 of the base link 15 After being slidably wound around the guide pins 47 press-fitted in the middle plates 25, 25 and the outer plates 26, 26 of the middle link 14 and the outer plates 26, 26, the inner link 15 The cable 28 is pulled out through the cable storage hole groove 28 d of the plate 28 and the cable storage hole 32 b of the inner plate 32 of the middle hand link 16.

中手リンク16の中板33,33および外板34,34のガイドピン孔33c,33c;34b,34bに圧入されたガイドピン48に一端を固定した第3ケーブル49(二点鎖線参照)は、基節リンク15の中板29,29および外板30,30のガイドピン孔29e,29e;30d,30dに圧入されたガイドピン50に摺動自在に巻き付けられた後、中手リンク16の内板32のケーブル収納溝32bを通過して引き出される。   A third cable 49 (see a two-dot chain line) having one end fixed to a guide pin 48 press-fitted into the guide pin holes 33c, 33c; 34b, 34b of the middle plates 33, 33 and the outer plates 34, 34 of the middle hand link 16 is After the intermediate link 29 of the base link 15 is slidably wound around the guide pin 50 press-fitted into the guide pin holes 29e, 29e; 30d, 30d of the outer plates 30, 30, the intermediate link 16 It passes through the cable housing groove 32b of the inner plate 32 and is pulled out.

図2〜図5および図8に示すように、末節リンク13、中節リンク14、基節リンク15および中手リンク16の各々の周囲が、断面U字状に形成されて内部に細かい粉体51が収納された柔軟なゴム製の末節袋体52、中節袋体53、基節袋体54および中手袋体55で覆われる。末節袋体52、中節袋体53、基節袋体54および中手袋体55は相互の接触部において接着により連結されており、末節袋体52だけが末節リンク13の先端を覆い、かつ腹部の容積が大きくなっている。通常状態において、末節袋体52、中節袋体53、基節袋体54および中手袋体55は柔軟であり、末節リンク13、中節リンク14、基節リンク15および中手リンク16の屈曲運動を妨げることはない。   As shown in FIG. 2 to FIG. 5 and FIG. 8, the periphery of each of the terminal link 13, the middle link 14, the base link 15, and the middle hand link 16 is formed in a U-shaped cross section and fine powder is formed inside. 51 is covered with a flexible rubber end joint bag body 52, a middle joint bag body 53, a base joint bag body 54 and a middle glove body 55. The end node bag body 52, the middle node bag body 53, the base node bag body 54, and the middle glove body 55 are connected to each other at the contact portion, and only the end node bag body 52 covers the distal end of the end node link 13 and the abdomen. The volume of is increasing. In a normal state, the end joint bag body 52, the middle joint bag body 53, the base joint bag body 54 and the middle glove body 55 are flexible, and the end joint link 13, the middle joint link 14, the base joint link 15 and the middle hand link 16 are bent. Does not interfere with exercise.

末節袋体52のU字溝の内面に2個の開口52a,52aが形成されており、これらの開口52a,52a(図4参照)がグロメット56,56を介して末節リンク13の外板22,22の第1連通孔23,23に接着により固定される。グロメット56,56の内部にはフィルタ57,57が設けられており、末節袋体52の粉体51が第1連通孔23,23に漏れ出すのが防止される。同様の構造により、中節袋体53、基節袋体54および中手袋体55の内部空間が、それぞれ中節リンク14、基節リンク15および中手リンク16の第2〜第4連通孔27,31,35にグロメット56…を介して連通する。   Two openings 52a and 52a are formed in the inner surface of the U-shaped groove of the end node bag body 52, and these openings 52a and 52a (see FIG. 4) are connected to the outer plate 22 of the end node link 13 via the grommets 56 and 56. , 22 are fixed to the first communication holes 23, 23 by adhesion. Filters 57, 57 are provided inside the grommets 56, 56 to prevent the powder 51 of the end node bag body 52 from leaking into the first communication holes 23, 23. Due to the same structure, the inner space of the middle joint bag body 53, the base joint bag body 54, and the middle glove body 55 is provided in the second to fourth communication holes 27 of the middle joint link 14, the base joint link 15, and the middle hand link 16, respectively. , 31 and 35 are communicated via grommets 56.

末節リンク13の第1連通孔23と中節リンク14の第2連通孔27とが、末節リンク13の内板20のチューブ収納孔20bおよび中節リンク14の内板24のチューブ収納孔24bに収納されたゴム製の第1チューブ58を介して連通する。中節リンク14の第2連通孔27と基節リンク15の第3連通孔31とが、中節リンク14の内板24のチューブ収納孔24bおよび基節リンク15の内板28のチューブ収納孔28bに収納されたゴム製の第2チューブ59を介して連通する。基節リンク15の第3連通孔31と中手リンク16の第4連通孔35とが、基節リンク15の内板28のチューブ収納孔28bおよび中手リンク16の内板32のチューブ収納孔32aに収納されたゴム製の第3チューブ60を介して連通する。中手リンク16の第4連通孔35は内板32のチューブ収納孔32aに収納されたゴム製の第4チューブ61を介して指骨格12の外部に導かれる。   The first communication hole 23 of the end node link 13 and the second communication hole 27 of the intermediate node link 14 are formed in the tube storage hole 20b of the inner plate 20 of the end node link 13 and the tube storage hole 24b of the inner plate 24 of the intermediate node link 14, respectively. It communicates via the accommodated rubber first tube 58. The second communication hole 27 of the middle link 14 and the third communication hole 31 of the base link 15 are the tube storage hole 24 b of the inner plate 24 of the middle link 14 and the tube storage hole of the inner plate 28 of the base link 15. It communicates via a rubber second tube 59 accommodated in 28b. The third communication hole 31 of the proximal link 15 and the fourth communication hole 35 of the middle link 16 are a tube storage hole 28 b of the inner plate 28 of the proximal link 15 and a tube storage hole of the inner plate 32 of the middle link 16. It communicates via a rubber third tube 60 housed in 32a. The fourth communication hole 35 of the middle hand link 16 is guided to the outside of the finger skeleton 12 via a rubber fourth tube 61 housed in the tube housing hole 32 a of the inner plate 32.

従って、第4チューブ61を真空引きすると、第3チューブ60、第2チューブ59および第1チューブ58を介して中手袋体55、基節袋体54、中節袋体53および末節袋体52の内部が負圧になり、粉体51が相互に結合することで変形し易い状態から変形し難い状態へと剛体化する。その際に小径の第3チューブ60、第2チューブ59および第1チューブ58はオリフィスとして機能し、中手袋体55、基節袋体54、中節袋体53および末節袋体52の内部を、その順番に真空引きする。   Therefore, when the fourth tube 61 is evacuated, the middle glove body 55, the base joint bag body 54, the middle joint bag body 53, and the end joint bag body 52 are connected via the third tube 60, the second tube 59, and the first tube 58. The inside becomes a negative pressure, and the powder 51 is bonded to each other, so that the powder 51 becomes rigid from a state that is easily deformed to a state that is difficult to deform. At that time, the small diameter third tube 60, the second tube 59 and the first tube 58 function as orifices, and the inside of the middle glove body 55, the base joint bag body 54, the middle joint bag body 53 and the end joint bag body 52, Evacuate in that order.

次に、図9および図10に基づいて、義指11を作動させるアクチュエータの構造を説明する。本実施の形態では、前記第1ケーブル43、第2ケーブル46および第3ケーブル49を牽引する第1アクチュエータ71と、前記第1チューブ58、第2チューブ59、第3チューブ60および第4チューブ61を真空引きする第2アクチュエータ72とが一体に設けられる。第1、第2アクチュエータ71,72は義指11に連なる掌部分あるいは下腕部分の内部に収納される。   Next, the structure of the actuator that operates the artificial finger 11 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In the present embodiment, a first actuator 71 that pulls the first cable 43, the second cable 46, and the third cable 49, the first tube 58, the second tube 59, the third tube 60, and the fourth tube 61. And a second actuator 72 for evacuating the air. The first and second actuators 71 and 72 are housed inside the palm portion or the lower arm portion connected to the artificial finger 11.

第1、第2アクチュエータ71,72は、平行に配置された2本のガイドロッド74,74と、そのガイドロッド74,74に摺動自在に嵌合する2本の前部ガイドパイプ75,75と、前記ガイドロッド74,74に摺動自在に嵌合する2本の後部ガイドパイプ76,76とを備える。ガイドロッド74,74の前端に第1プレート77が固定され、前部ガイドパイプ75,75の前端に第2プレート78が固定され、前部ガイドパイプ75,75の中間部に第3プレート79が摺動自在に嵌合し、前部ガイドパイプ75,75の後端に第4プレート80が固定され、第4プレート80の後方のガイドロッド74,74に第5プレート81が固定され、後部ガイドロッド76,76に第6プレート82が固定される。第6プレート82は義手Hの掌あるいは下腕に固定される。   The first and second actuators 71 and 72 include two guide rods 74 and 74 arranged in parallel, and two front guide pipes 75 and 75 slidably fitted to the guide rods 74 and 74, respectively. And two rear guide pipes 76, 76 slidably fitted to the guide rods 74, 74. The first plate 77 is fixed to the front ends of the guide rods 74, 74, the second plate 78 is fixed to the front ends of the front guide pipes 75, 75, and the third plate 79 is intermediate between the front guide pipes 75, 75. The fourth plate 80 is fixed to the rear ends of the front guide pipes 75, 75, and the fifth plate 81 is fixed to the guide rods 74, 74 at the rear of the fourth plate 80. The sixth plate 82 is fixed to the rods 76 and 76. The sixth plate 82 is fixed to the palm or lower arm of the prosthetic hand H.

第3プレート79および第4プレート80に第1ベローズ83の前後端が結合され、第4プレート80および第5プレート81に第2ベローズ84の前後端が結合され、第5プレート81および第6プレート82に第3ベローズ85の前後端が結合される。第1プレート77に固定したガイドパイプ86に、第2プレート78に固定したガイドパイプ87が摺動自在に嵌合するとともに、第2プレート78に固定したガイドパイプ87に、第3プレート79に固定されて第1ベローズ83の内部に連通するガイドパイプ88が摺動自在に嵌合する。ガイドパイプ88の前端に前記第4チューブ61の後端が接続される。   The front and rear ends of the first bellows 83 are coupled to the third plate 79 and the fourth plate 80, the front and rear ends of the second bellows 84 are coupled to the fourth plate 80 and the fifth plate 81, and the fifth plate 81 and the sixth plate. The front and rear ends of the third bellows 85 are coupled to 82. A guide pipe 87 fixed to the second plate 78 is slidably fitted to the guide pipe 86 fixed to the first plate 77 and fixed to the third plate 79 to the guide pipe 87 fixed to the second plate 78. Then, the guide pipe 88 communicating with the inside of the first bellows 83 is slidably fitted. The rear end of the fourth tube 61 is connected to the front end of the guide pipe 88.

第3プレート79には第1ケーブル43が結合され、第4プレート80には第2ケーブル46が結合され、第5プレート81には第3ケーブル49が結合される。   The first cable 43 is coupled to the third plate 79, the second cable 46 is coupled to the fourth plate 80, and the third cable 49 is coupled to the fifth plate 81.

第6プレート82に固定されて第3ベローズ85の内部に連通する第4チューブ89が、使用者の腹部や脇の下に設けられた負圧ポンプ90に接続される。負圧ポンプ90は、腹筋を使用して腹部を膨らましたり凹ましたりすることで、あるいは上腕を上下動させたりすることで作動し、第1、第2アクチュエータ71,72を作動させる負圧を発生する。第5チューブ89には、使用者の操作により大気に開放する大気開放弁91が設けられる。   A fourth tube 89 fixed to the sixth plate 82 and communicating with the inside of the third bellows 85 is connected to a negative pressure pump 90 provided on the user's abdomen or armpit. The negative pressure pump 90 operates by inflating or denting the abdomen using the abdominal muscles, or by moving the upper arm up and down, and generates negative pressure that operates the first and second actuators 71 and 72. appear. The fifth tube 89 is provided with an air release valve 91 that is opened to the atmosphere by a user operation.

第3プレート79には、第1ベローズ83およびガイドパイプ88を連通させるオリフィス92およびチェックバルブ93が設けられており、チェックバルブ93は第1ベローズ83側からガイドパイプ88側への空気の流入のみを許容し、逆方向の空気の移動を禁止する。第4プレート80には、第2ベローズ84および第1ベローズ83を連通させるオリフィス94およびチェックバルブ95が設けられており、チェックバルブ95は第2ベローズ84側から第1ベローズ83側への空気の流入のみを許容し、逆方向の空気の移動を禁止する。第5プレート81には、第3ベローズ85および第2ベローズ84を連通させるオリフィス96およびチェックバルブ97が設けられており、チェックバルブ97は第3ベローズ85側から第2ベローズ84側への空気の流入のみを許容し、逆方向の空気の移動を禁止する。   The third plate 79 is provided with an orifice 92 and a check valve 93 that allow the first bellows 83 and the guide pipe 88 to communicate with each other. The check valve 93 only allows air to flow from the first bellows 83 side to the guide pipe 88 side. Is allowed and air movement in the reverse direction is prohibited. The fourth plate 80 is provided with an orifice 94 and a check valve 95 that allow the second bellows 84 and the first bellows 83 to communicate with each other. The check valve 95 allows air to flow from the second bellows 84 side to the first bellows 83 side. Only inflow is allowed and air movement in the reverse direction is prohibited. The fifth plate 81 is provided with an orifice 96 and a check valve 97 that allow the third bellows 85 and the second bellows 84 to communicate with each other. The check valve 97 allows air to flow from the third bellows 85 side to the second bellows 84 side. Only inflow is allowed and air movement in the reverse direction is prohibited.

上記構成を備えた義手Hの掌から先の部分はゴム製の表皮膜98(図8参照)で覆われており、末節袋体52、中節袋体53、基節袋体54および中手袋体55に接触する表皮膜98の内面には滑りを良くするためのグリスが塗布される。また表皮膜98が末節袋体52を覆う部分には硬い爪99が設けられており、この爪99により末節袋体52の背側の形状が維持される。   The portion from the palm of the prosthetic hand H having the above-described configuration is covered with a rubber surface film 98 (see FIG. 8), and the end joint bag body 52, the middle joint bag body 53, the base joint bag body 54, and the middle gloves. Grease for improving slippage is applied to the inner surface of the surface film 98 that contacts the body 55. Further, a hard claw 99 is provided in a portion where the surface film 98 covers the end node bag body 52, and the shape of the back side of the end node bag body 52 is maintained by the nail 99.

次に、上記構成を備えた実施の形態の作用を説明する。   Next, the operation of the embodiment having the above configuration will be described.

通常時、義手Hの義指11は指骨格12が第1〜第3リターンスプリング36,38,40の弾発力で真っ直ぐに延びた状態にあり、かつ末節袋体52、中節袋体53、基節袋体54および中手袋体55の内部は大気圧であって柔軟な状態に維持される(図2参照)。   In the normal state, the prosthetic finger 11 of the prosthetic hand H is in a state in which the finger skeleton 12 is straightened by the elastic force of the first to third return springs 36, 38, and 40, and the end joint bag body 52 and the middle joint bag body 53 The inside of the base bag body 54 and the medium glove body 55 is maintained at a flexible state at atmospheric pressure (see FIG. 2).

この状態から物品を把持すべく負圧ポンプ90を作動させると、第5チューブ89を介して第3ベローズ85の内部の空気が吸引される。このとき、第3ベローズ85と第2ベローズ84との間にオリフィス96が配置されているため、第3ベローズ85の負圧は第4ベローズ84に伝達し難くなっている。従って、図11(B)に示すように、最初は第3ベローズ85だけが収縮し、固定された第6プレート82に対して第5プレート81が後方に移動することで、第5プレート81にガイドロッド74,74を介して接続された第1プレート77も後方に移動する。そして第5プレート81に第2ベローズ84を介して接続された第4プレート80と、第4プレート80に前部ガイドパイプ75,75を介して接続された第2プレート78とが一体になって後方に移動し、かつ第4プレート80に第1ベローズ83を介して接続された第3プレート79が一体になって後方に移動する。その結果、第3プレート79に接続された第1ケーブル43と、第4プレート80に接続された第2ケーブル46と、第5プレート81に接続された第3ケーブル49とが後方に牽引される。   When the negative pressure pump 90 is operated to hold the article from this state, the air inside the third bellows 85 is sucked through the fifth tube 89. At this time, since the orifice 96 is disposed between the third bellows 85 and the second bellows 84, the negative pressure of the third bellows 85 is difficult to be transmitted to the fourth bellows 84. Accordingly, as shown in FIG. 11 (B), only the third bellows 85 initially contracts, and the fifth plate 81 moves rearward with respect to the fixed sixth plate 82, so that the fifth plate 81 The first plate 77 connected via the guide rods 74 and 74 also moves backward. The fourth plate 80 connected to the fifth plate 81 via the second bellows 84 and the second plate 78 connected to the fourth plate 80 via the front guide pipes 75 and 75 are integrated. The third plate 79 that moves rearward and is connected to the fourth plate 80 via the first bellows 83 moves rearward integrally. As a result, the first cable 43 connected to the third plate 79, the second cable 46 connected to the fourth plate 80, and the third cable 49 connected to the fifth plate 81 are pulled backward. .

第1ケーブル43が後方に牽引されると、ガイドピン44が後方に引かれることで末節リンク20が第1ヒンジピン17まわりに内側に屈曲し、第2ケーブル46が後方に牽引されると、ガイドピン47が後方に引かれることで中節リンク24が第2ヒンジピン18まわりに内側に屈曲し、第3ケーブル49が後方に牽引されると、ガイドピン50が後方に引かれることで基節リンク28が第3ヒンジピン19まわりに内側に屈曲する。   When the first cable 43 is pulled rearward, the guide pin 44 is pulled rearward, whereby the end link 20 is bent inwardly around the first hinge pin 17, and when the second cable 46 is pulled rearward, the guide When the pin 47 is pulled rearward, the middle link 24 is bent inward around the second hinge pin 18 and when the third cable 49 is pulled rearward, the guide pin 50 is pulled rearward so that the base link 28 bends inwardly around the third hinge pin 19.

第3ベローズ85が完全に収縮すると、図11(C)に示すように、今度は第2ベローズ84の内部の空気が吸引される。このとき、第2ベローズ84と第1ベローズ83との間にオリフィス92が配置されているため、第2ベローズ84の負圧は第1ベローズ83に伝達し難くなっている。従って、今度は第2ベローズ84だけが収縮し、第5プレート81に対して第4プレート80が後方に移動することで、第4プレート80に第1ベローズ83を介して接続された第3プレート79が一体になって後方に移動する。その結果、第3プレート79に接続された第1ケーブル43と、第4プレート80に接続された第2ケーブル46とが後方に牽引される。   When the third bellows 85 is completely contracted, the air inside the second bellows 84 is now sucked as shown in FIG. At this time, since the orifice 92 is disposed between the second bellows 84 and the first bellows 83, the negative pressure of the second bellows 84 is difficult to be transmitted to the first bellows 83. Accordingly, this time, only the second bellows 84 contracts and the fourth plate 80 moves rearward with respect to the fifth plate 81, so that the third plate connected to the fourth plate 80 via the first bellows 83. 79 moves together and moves backward. As a result, the first cable 43 connected to the third plate 79 and the second cable 46 connected to the fourth plate 80 are pulled backward.

第1ケーブル43が後方に牽引されると、ガイドピン44が後方に引かれることで末節リンク20が第1ヒンジピン17まわりに内側に更に屈曲し、第2ケーブル46が後方に牽引されると、ガイドピン47が後方に引かれることで中節リンク24が第2ヒンジピン18まわりに内側に更に屈曲する。   When the first cable 43 is pulled backward, the guide pin 44 is pulled backward, whereby the end link 20 is further bent inward around the first hinge pin 17, and when the second cable 46 is pulled backward, When the guide pin 47 is pulled rearward, the middle link 24 is further bent inward around the second hinge pin 18.

第2ベローズ84が完全に収縮すると、図11(D)に示すように、今度は第1ベローズ83の内部の空気が吸引される。このとき、第4チューブ61に連なるガイドパイプ88との間にオリフィス93が配置されているため、第1ベローズ83の負圧は第4チューブ61に伝達し難くなっている。従って、今度は第1ベローズ83だけが収縮し、第4プレート80に対して第3プレート79が後方に移動する。その結果、第3プレート79に接続された第1ケーブル43が後方に牽引される。   When the second bellows 84 is completely contracted, the air inside the first bellows 83 is now sucked as shown in FIG. At this time, since the orifice 93 is disposed between the guide pipe 88 and the fourth tube 61, the negative pressure of the first bellows 83 is difficult to transmit to the fourth tube 61. Accordingly, only the first bellows 83 contracts this time, and the third plate 79 moves rearward with respect to the fourth plate 80. As a result, the first cable 43 connected to the third plate 79 is pulled backward.

第1ケーブル43が後方に牽引されると、ガイドピン44が後方に引かれることで末節リンク20が第1ヒンジピン17まわりに内側に更に屈曲する。   When the first cable 43 is pulled rearward, the terminal pin link 20 is further bent inward around the first hinge pin 17 by pulling the guide pin 44 rearward.

以上のように、第3ベローズ85が収縮したときには第1〜第3ケーブル43,46,49が同時に牽引されて末節リンク20、中節リンク21および基節リンク22が同時に屈曲し、続いて第2ベローズ84が収縮したときには第1、第2ケーブル43,46が同時に牽引されて末節リンク20および中節リンク21が同時に屈曲し、続いて第1ベローズ83が収縮したときには第1ケーブル43が牽引されて末節リンク20が屈曲する。つまり、第3ヒンジピン19における基節リンク28の屈曲が最初に終了し、次に第2ヒンジピン18における中節リンク24の屈曲が終了し、最後に第1ヒンジピン17における末節リンク20の屈曲が終了する。これにより、図12に示すように、指骨格12は物品に巻き付くように屈曲し、物品を確実に把持することができる。   As described above, when the third bellows 85 contracts, the first to third cables 43, 46, and 49 are pulled simultaneously, and the end link 20, the middle link 21, and the base link 22 are bent at the same time. When the second bellows 84 contracts, the first and second cables 43 and 46 are pulled simultaneously, and the end link 20 and the middle link 21 bend simultaneously. When the first bellows 83 contracts, the first cable 43 pulls. Thus, the end link 20 is bent. That is, the bending of the proximal link 28 at the third hinge pin 19 is finished first, then the bending of the middle link 24 at the second hinge pin 18 is finished, and finally the bending of the end link 20 at the first hinge pin 17 is finished. To do. Thereby, as shown in FIG. 12, the finger skeleton 12 is bent so as to wrap around the article, and the article can be securely gripped.

上述のようにして義指11が物品を把持したとき、末節袋体52、中節袋体53、基節袋体54および中手袋体55は柔軟な状態であるため、その形状が物品の表面形状に倣うように変形し、物品が落下し難くなる。   When the prosthetic finger 11 grips the article as described above, since the end joint bag body 52, the middle joint bag body 53, the base joint bag body 54, and the middle glove body 55 are in a flexible state, the shape thereof is the surface of the article. It deforms to follow the shape, making it difficult for the article to fall.

第1〜第3ベローズ83,84,85が完全に収縮すると、第1ベローズ83に連なる第4チューブ61、第3チューブ60、第2チューブ59および第1チューブ58を介して末節袋体52、中節袋体53、基節袋体54および中手袋体55の内部が減圧され、その内部の粉体が相互に結合して固化することで、義指11は物品を確実に把持することができる。このとき、小径の第1チューブ58、第2チューブ59および第3チューブ60がオリフィスとして機能することで、中手袋体55、基節袋体54、中節袋体53および末節袋体52の順番で減圧されて固化するため、物品を一層確実に把持することができる。   When the first to third bellows 83, 84, 85 are completely contracted, the end node bag body 52 via the fourth tube 61, the third tube 60, the second tube 59, and the first tube 58 connected to the first bellows 83, The inside of the middle joint bag body 53, the base joint bag body 54, and the middle glove body 55 is decompressed, and the powder in the inside is bonded and solidified, so that the artificial finger 11 can securely hold the article. it can. At this time, the first tube 58, the second tube 59, and the third tube 60 having a small diameter function as orifices, so that the middle glove body 55, the base joint bag body 54, the middle joint bag body 53, and the end joint bag body 52 are in order. Since the pressure is reduced and solidified, the article can be gripped more reliably.

大気開放弁91を開放して第5チューブ89に大気を導入すると、チェックバルブ97,95,93が開弁してオリフィス96,94,92が無効になり、第3ベローズ85、第2ベローズ84および第1ベローズ83に空気が速やかに流入する。このとき、末節リンク20、中節リンク24および基節リンク28は第1〜第3リターンスプリング36,38,40の弾発力で伸長方向に付勢されているため、第1〜第3ケーブル43,46,49に引かれて第3ベローズ85、第2ベローズ84および第1ベローズ83が膨張し、義指11は元の伸長状態に復帰して物品の把持が開放される。   When the atmosphere release valve 91 is opened and the atmosphere is introduced into the fifth tube 89, the check valves 97, 95, 93 are opened, the orifices 96, 94, 92 are disabled, and the third bellows 85, second bellows 84 are opened. In addition, air quickly flows into the first bellows 83. At this time, since the end link 20, the middle link 24 and the base link 28 are urged in the extending direction by the elastic force of the first to third return springs 36, 38, 40, the first to third cables. The third bellows 85, the second bellows 84, and the first bellows 83 are expanded by being pulled by 43, 46, and 49, the artificial finger 11 returns to the original extended state, and the gripping of the article is released.

また開放した大気開放弁91からの空気は、第3ベローズ85、第2ベローズ84および第1ベローズ83を経由して中手袋体53、基節袋体54、中節袋体53および末節袋体52の内部にも流入するため、それらの固化が解除されて柔軟な状態に復帰する。   The air from the opened air release valve 91 passes through the third bellows 85, the second bellows 84, and the first bellows 83, so that the middle glove body 53, the base joint bag body 54, the middle joint bag body 53, and the end joint bag body. Since it also flows into the interior of 52, solidification thereof is released and the state returns to a flexible state.

以上のように、本実施の形態によれば、第1アクチュエータ71で屈曲・伸長する指骨格12を覆う複数の袋体52〜55の内部に粉体51を充填し、指骨格12を屈曲させて物品の表面に当接させた後に袋体52〜55の内部を第2アクチュエータ72で真空引きして固化するので、柔軟な袋体52〜55の形状を物品の形状に沿うように馴染ませてから固化することで、特別に強い把持力を必要とせずに物品を確実に把持することができる。しかもセンサ等を用いて義指11の把持力や屈曲量を制御する必要がないため、極めて低価格で実現することができる。   As described above, according to the present embodiment, the powder 51 is filled into the plurality of bags 52 to 55 that cover the finger skeleton 12 bent and extended by the first actuator 71, and the finger skeleton 12 is bent. Since the inside of the bag bodies 52 to 55 is evacuated and solidified by the second actuator 72 after being brought into contact with the surface of the article, the shape of the flexible bag bodies 52 to 55 is made to conform to the shape of the article. By solidifying afterwards, the article can be securely gripped without requiring a particularly strong gripping force. Moreover, since it is not necessary to control the gripping force and the bending amount of the artificial finger 11 using a sensor or the like, it can be realized at an extremely low price.

また指骨格12は複数のリンク13〜16を複数のヒンジ17〜19で直列に連結して構成されるので、義指11全体の形状を正しく維持しながら確実に屈曲・伸長させることができ、しかも袋体52〜55を複数に分割したので、内部の粉体51が偏って義指11の形状が崩れるのを防止することができる。   Further, since the finger skeleton 12 is configured by connecting a plurality of links 13 to 16 in series with a plurality of hinges 17 to 19, the finger skeleton 12 can be reliably bent and extended while correctly maintaining the shape of the entire artificial finger 11, And since the bag bodies 52-55 were divided | segmented into plurality, it can prevent that the internal powder 51 is biased and the shape of the artificial finger 11 collapse | crumbles.

またヒンジ17〜19はリターンスプリング36,38,40で伸長方向に付勢されており、第1アクチュエータ71はヒンジ17〜19よりも先端側のリンク13〜15をケーブル43,46,49で牽引してヒンジ17〜19よりも基端側のリンク14〜16に対して屈曲させるので、ケーブル43,46,49を牽引して物品を把持し、ケーブル43,46,49を緩めて把持を解除することができる。このとき、第1アクチュエータ71は複数のヒンジ17〜19の屈曲を基端側のヒンジ17〜19から先端側のヒンジ17〜19に向かって順番に完了させるので、義指11を物品にしっかりと巻き付けて確実に把持することができる。   Further, the hinges 17 to 19 are biased in the extending direction by return springs 36, 38, and 40, and the first actuator 71 pulls the links 13 to 15 on the tip side of the hinges 17 to 19 by cables 43, 46, and 49. As a result, the cables 14, 46, and 49 are pulled to grip the article, and the cables 43, 46, and 49 are loosened to release the grip. can do. At this time, the first actuator 71 completes the bending of the plurality of hinges 17 to 19 in order from the proximal-side hinges 17 to 19 toward the distal-end hinges 17 to 19, so that the artificial finger 11 is firmly attached to the article. It can be wound and securely gripped.

また隣接する袋体52〜55どうしをオリフィスとして機能する小径のチューブ58〜60を介して接続し、指骨格12の最も基端側の袋体55を第2アクチュエータ72に接続して真空引きするので、簡単な構造で義指11の基端側の袋体55から先端側の袋体52に向かって順番に固化させることで、物体を一層確実に把持することができる。   Further, adjacent bag bodies 52 to 55 are connected to each other through small diameter tubes 58 to 60 functioning as orifices, and the bag body 55 on the most proximal side of the finger skeleton 12 is connected to the second actuator 72 to evacuate. Therefore, the object can be gripped more reliably by solidifying sequentially from the proximal end side bag body 55 of the prosthetic finger 11 toward the distal end side bag body 52 with a simple structure.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。   The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、実施の形態では人指し指の義指11について説明したが、本発明は人指し指以外の指にも適用することが可能であり、5本の指のうちの1本ないし4本の指だけに本発明を適用することができる。尚、親指は中節および中節骨を備えていないため、中節袋体53および中節リンク14を廃止して構造を簡素化することができる。もちろん、全ての指について袋体およびリンクの数を減少させて構造を簡素化しても良い。   For example, in the embodiment, the prosthetic finger 11 of the index finger has been described, but the present invention can also be applied to fingers other than the index finger, and the book is applied to only one to four fingers out of five fingers. The invention can be applied. In addition, since the thumb does not include the middle joint and the middle phalanx, the middle joint bag body 53 and the middle joint link 14 can be eliminated to simplify the structure. Of course, the structure may be simplified by reducing the number of bags and links for all fingers.

また実施の形態では第1アクチュエータ71および第2アクチュエータ72を一体形成しているが、それらを別体に形成することができる。   In the embodiment, the first actuator 71 and the second actuator 72 are integrally formed, but they can be formed separately.

12 指骨格
13 末節リンク(リンク)
14 中節リンク(リンク)
15 基節リンク(リンク)
16 中手リンク(リンク)
17 第1ヒンジピン(ヒンジ)
18 第2ヒンジピン(ヒンジ)
19 第3ヒンジピン(ヒンジ)
36 第1リターンスプリング(リターンスプリング)
38 第2リターンスプリング(リターンスプリング)
40 第3リターンスプリング(リターンスプリング)
43 第1ケーブル(ケーブル)
46 第2ケーブル(ケーブル)
49 第3ケーブル(ケーブル)
51 粉体
52 末節袋体(袋体)
53 中節袋体(袋体)
54 基節袋体(袋体)
55 中手袋体(袋体)
58 第1チューブ(オリフィス)
59 第2チューブ(オリフィス)
60 第3チューブ(オリフィス)
71 第1アクチュエータ
72 第2アクチュエータ
12 Finger skeleton 13 End link (link)
14 Middle section link (link)
15 Base link (link)
16 Nakate Link (Link)
17 First hinge pin (hinge)
18 Second hinge pin (hinge)
19 Third hinge pin (hinge)
36 First return spring (return spring)
38 Second return spring (return spring)
40 Third return spring (return spring)
43 First cable (cable)
46 Second cable (cable)
49 Third cable (cable)
51 Powder 52 End-of-season bag (bag)
53 Middle section bag (bag)
54 Basic bag (bag)
55 Medium gloves (bag)
58 First tube (orifice)
59 Second tube (orifice)
60 Third tube (orifice)
71 First actuator 72 Second actuator

Claims (7)

指骨格(12)と、
前記指骨格(12)を屈曲・伸長する第1アクチュエータ(71)と、
前記指骨格(12)を覆う複数の袋体(52,53,54,55)と、
前記袋体(52,53,54,55)に充填された粉体(51)と、
前記指骨格(12)の屈曲後に前記袋体(52,53,54,55)の内部を真空引きして固化させる第2アクチュエータ(72)と、
を備えることを特徴とする義指装置。
A finger skeleton (12);
A first actuator (71) for bending and extending the finger skeleton (12);
A plurality of bags (52, 53, 54, 55) covering the finger skeleton (12);
Powder (51) filled in the bag (52, 53, 54, 55);
A second actuator (72) for evacuating and solidifying the interior of the bag (52, 53, 54, 55) after the finger skeleton (12) is bent;
A prosthetic finger device comprising:
前記指骨格(12)は、複数のリンク(13,14,15,16)を複数のヒンジ(17,18,19)で直列に連結して構成されることを特徴とする、請求項1に記載の義指装置。   The finger skeleton (12) is configured by connecting a plurality of links (13, 14, 15, 16) in series by a plurality of hinges (17, 18, 19). The prosthetic finger device described. 前記ヒンジ(17,18,19)はリターンスプリング(36,38,40)で伸長方向に付勢され、前記第1アクチュエータ(71)は、前記ヒンジ(17,18,19)よりも先端側のリンク(13,14,15)をケーブル(43,46,49)で牽引して前記ヒンジ(17,18,19)よりも基端側のリンク(14,15,16)に対して屈曲させることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の義指装置。   The hinges (17, 18, 19) are urged in the extending direction by return springs (36, 38, 40), and the first actuator (71) is more distal than the hinges (17, 18, 19). The link (13, 14, 15) is pulled by the cable (43, 46, 49) and bent with respect to the link (14, 15, 16) on the proximal end side relative to the hinge (17, 18, 19). The prosthetic finger device according to claim 1 or 2, characterized in that: 前記第1アクチュエータ(71)は、前記複数のヒンジ(17,18,19)の屈曲を基端側のヒンジ(19)から先端側のヒンジ(17)に向かって順番に完了させることを特徴とする、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の義指装置。   The first actuator (71) completes the bending of the plurality of hinges (17, 18, 19) in order from the proximal hinge (19) toward the distal hinge (17). The prosthetic finger device according to any one of claims 1 to 3. 前記複数のリンク(13,14,15,16)の各々に対応して前記袋体(52,53,54,55)を備えることを特徴とする、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の義指装置。   5. The bag according to claim 1, further comprising the bag (52, 53, 54, 55) corresponding to each of the plurality of links (13, 14, 15, 16). The prosthetic finger device according to item. 前記第2アクチュエータ(72)は、複数の袋体(52,53,54,55)を前記指骨格(12)の基端側の袋体(55)から先端側の袋体(52)に向かって順番に固化させることを特徴とする、請求項5に記載の義指装置。   The second actuator (72) moves the plurality of bags (52, 53, 54, 55) from the proximal bag (55) to the distal bag (52) of the finger skeleton (12). The artificial finger device according to claim 5, wherein the artificial finger device is solidified in order. 隣接する前記袋体(52,53,54,55)どうしがオリフィス(58,59,60)を介して接続され、前記指骨格(12)の最も基端側の袋体(55)が前記第2アクチュエータ(72)に接続されて真空引きされることを特徴とする、請求項6に記載の義指装置。   Adjacent bag bodies (52, 53, 54, 55) are connected to each other via orifices (58, 59, 60), and the most proximal bag body (55) of the finger skeleton (12) is the first bag body (55). 7. A prosthetic finger device according to claim 6, characterized in that it is evacuated by being connected to two actuators (72).
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