特許 5797787 人間の把持補助デバイスのソフト製品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5797787

(24)【登録日】2015年8月28日

(45)【発行日】2015年10月21日

(54)【発明の名称】人間の把持補助デバイスのソフト製品

(51)【国際特許分類】

   A61F 2/70 20060101AFI20151001BHJP

   A41D 19/015 20060101ALI20151001BHJP

   A61F 2/54 20060101ALI20151001BHJP

   B25J 11/00 20060101ALI20151001BHJP

【ＦＩ】

   A61F2/70

   A41D19/015 610Z

   A61F2/54

   B25J11/00 Z

【請求項の数】10

【外国語出願】

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-2109(P2014-2109)

(22)【出願日】2014年1月9日

(62)【分割の表示】特願2012-265162(P2012-265162)の分割

【原出願日】2012年12月4日

(65)【公開番号】特開2014-64953(P2014-64953A)

(43)【公開日】2014年4月17日

【審査請求日】2014年1月9日

(31)【優先権主張番号】13/408,668

(32)【優先日】2012年2月29日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】511095986

【氏名又は名称】ジーエム・グローバル・テクノロジー・オペレーションズ・エルエルシー

(73)【特許権者】

【識別番号】510149563

【氏名又は名称】ザ・ユナイテッド・ステイツ・オブ・アメリカ・アズ・リプレゼンテッド・バイ・ジ・アドミニストレーター・オブ・ザ・ナショナル・エアロノーティクス・アンド・スペース・アドミニストレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100075270

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100146710

【弁理士】

【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男

(72)【発明者】

【氏名】クリス・エイ・イールケ

(72)【発明者】

【氏名】ドナルド・アール・デーヴィス

(72)【発明者】

【氏名】ダグラス・マーティン・リン

(72)【発明者】

【氏名】ブライアン・ジェイ・バージェリン

(72)【発明者】

【氏名】リンドン・ビー・ジェイ・ブリッジウォーター

(72)【発明者】

【氏名】ヘザー・ビビー

(72)【発明者】

【氏名】ジュディ・シュレーダー

(72)【発明者】

【氏名】クレイグ・アークキラ

【審査官】 川島 徹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０６７６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０２２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０２２５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−１５６１５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｆ ２／７０

Ａ４１Ｄ １９／０１５

Ａ６１Ｆ ２／５４

Ｂ２５Ｊ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

把持補助システムであって、
前記システムのオペレータの手に装着可能な手袋であって、
近位部分、中央部分、及び遠位部分を各々が有する複数の手指と、
親指と、
前記手袋に対して配置された少なくとも一つの力センサであって、前記手袋を装着したオペレータによって対象に加えられる把持力を測定するように構成される少なくとも一つの力センサと、
複数の指骨リングであって、前記複数の指骨リングの異なる対が前記複数の手指のうちの対応する手指の前記近位部分および前記中央部分に対して配置される複数の指骨リングと、
各々が弓形の溝を画定する複数の弓形のサドルであって、前記複数の弓形のサドルの個々の一つが前記複数の手指のそれぞれの前記中央部分および前記遠位部分のうちの少なくとも一つに対して配置される複数のサドルと、
第１の端部及び第２の端部をそれぞれが有する複数の可撓性腱であって、前記可撓性腱の各々が前記指骨リングの少なくとも一つを通過し、前記第１の端部が前記弓形のサドルの対応する一つに接続され、前記対応する弓形のサドルの前記弓形の溝内に受け入れられて前記弓形のサドルの周囲にループを形成する複数の可撓性腱と、
前記複数の可撓性腱のうちの対応する一つをそれぞれが含む複数のコンジットと、
前記手袋に取り付けられたコンジットアンカであって、前記コンジットアンカが第１の組の開口を介して前記コンジットを受け、かつ、第２の組の開口を介して前記可撓性腱を前記コンジットアンカに貫通させるコンジットアンカと、
を有する手袋と、
前記オペレータの前腕に装着可能な可撓性スリーブであって、
前記可撓性腱の前記第２の端部に接続される少なくとも一つの電動機付アクチュエータアセンブリと、
前記少なくとも一つの力センサと連通しているコントローラであって、前記コントローラは、ユーザインタフェースを含み、前記少なくとも一つの力センサからの前記測定された把持力に応答して張力を計算し、かつ、前記少なくとも一つの電動機付アクチュエータアセンブリを介して前記複数の可撓性腱に対する前記張力の印加を指令するように構成されるコントローラと、
を含む可撓性スリーブと
を備える把持補助システム。

【請求項2】

腱コンセントレータをさらに備え、前記少なくとも一つの電動機付アクチュエータアセンブリが前記腱コンセントレータを介して前記可撓性腱のそれぞれに接続される単一の電動機付アクチュエータアセンブリである、
請求項１に記載の把持補助システム。

【請求項3】

前記少なくとも一つの力センサは複数の力センサを含み、前記複数の力センサの個々の一つが前記手袋の前記手指、前記親指、及び手掌のそれぞれに対して配置される、
請求項１に記載の把持補助システム。

【請求項4】

前記少なくとも一つの電動機付アクチュエータアセンブリが、電動機付ボールねじデバイスとして構成される、請求項１に記載の把持補助システム。

【請求項5】

前記複数のコンジットの対応する一つに対して、前記対応するコンジットと前記コンジットアンカの内表面との間の界面にそれぞれが配置される複数の腱張力センサをさらに備え、前記腱張力センサのそれぞれが前記腱の個々の一つの実際の張力を測定し、且つ前記測定された実際の張力を前記コントローラに通信するように構成される、
請求項１に記載の把持補助システム。

【請求項6】

前記コントローラが、遠隔デバイスと通信するように動作可能な無線インターフェースを含む、
請求項１に記載の把持補助システム。

【請求項7】

前記コンジットアンカが、プラスチック又は金属から形成された板である、
請求項１に記載の把持補助システム。

【請求項8】

前記複数のコンジットのそれぞれが、前記コンジットの圧縮方向に剛直であり、且つ前記コンジットの他の方向に可撓性である、
請求項１に記載の把持補助システム。

【請求項9】

前記複数のコンジットのそれぞれが、鋼コイルである、
請求項８に記載の把持補助システム。

【請求項10】

前記可撓性腱は、編組ポリマである、
請求項１に記載の把持補助システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

連邦支援研究または開発に関する供述
[0001]本発明は、ＮＡＳＡ Ｓｐａｃｅ Ａｃｔ Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ ｎｕｍｂｅｒ
ＳＡＡ−ＡＴ−０７−００３の下に、政府の支援によってなされたものである。本明細書において説明されている本発明は、米国政府（つまり非商用）の目的のために、それに対し、またはそのために特許権使用料を支払うことなく米国政府によってまたは米国政府のために製造し、かつ、使用することができる。

【0002】

[0002]本開示は、人間の把持補助デバイスのソフト製品／実装に関する。

【背景技術】

【0003】

[0003]人間工学は、作業環境で使用される設備の様々な一部分、例えばキーボード、ワークステーション、トルクレンチ、制御入力デバイス、等々と人間とのやり取りを理解し改善することを最終的に探求する、発展しつつある科学的分野である。物理的作業環境のあらゆる側面は、そこで作業している人間のオペレータに関わるため、優れた人間工学設計は、これらの物理的作業環境態様の側面を最適化することを求める。しかしながら、特定の作業タスクは、最適な人間工学の作業現場構成によってでも小さくすることができない態様においてオペレータにストレスを与えることがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

[0004]例えば対象の反復把持または持続把持を必要とする手作業は、オペレータの手、手指および前腕にストレスを与えることがある。その結果、時間の経過とともにオペレータの握力および生産性が次第に低下することになる。また、握力は、物理的な身長の差、傷害および／または筋肉疲労のために、オペレータ間で大きく異なることがある。オペレータの握力の可変的な性質は、特定の把持関連作業タスクの実施を比較的非効率なものにしてしまうことがある。リストストラップおよびブレースなどの従来のデバイスは、オペレータにかかるストレスの一部を軽減するために存在しているが、このようなデバイスは、総合的な握力を改善するためには場合によっては最適とはいえない状態が続いている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

[0005]本明細書においては、人間のオペレータが握力を増強させるためおよび／またはリハビリテーションのために使用することができる把持補助デバイスが開示される。このようなデバイスの快適性および機能性は、本明細書において説明されている実装およびソフト製品を使用して改善することができる。本発明によるデバイスには、オペレータの手に装着される手袋、およびオペレータの前腕に装着されるスリーブが含まれている。デバイスは、対応するアクチュエータアセンブリによって、計算された張力で選択的に張力が加えられる１つまたは複数の可撓性腱を含むことができる。アクチュエータアセンブリは、手袋、ひいてはその手袋に覆われているオペレータの手の１つまたは複数の指を閉じるのを補助するために必要に応じて１つまたは複数の腱を所望の把持状態に引っ張る。一代替実施形態では、把持状態を解放する際にオペレータが手を開くのを補助するように、つまり把持の解放を補助するように１つまたは複数の腱を経路化することができる。手袋に配置された力センサは、スリーブに含まれているコントローラに力フィードバック信号を提供する。コントローラは計算された張力を指令し、それにより複数の腱のうちの１つまたは複数を張力が加えられた状態にする。

【0006】

[0006]詳細には、一実施形態では、把持補助デバイスには、指すなわち手指または親指
を有する手袋、および手袋に対して配置された力センサが含まれている。力センサは、手袋を装着したオペレータによって対象に加えられる把持力を測定する。手袋には、指に対して配置された調整可能指骨リングおよびサドル、一方の端部がサドルに接続された可撓性腱、および腱が入っているコンジットが含まれている。また、手袋には、手袋の上または手袋の中に配置されたコンジットアンカが含まれている。コンジットアンカは、コンジットを受け、腱に張力が加えられた場合の手指に向かうコンジットの望ましくない軸方向の運動を防止する。

【0007】

[0007]また、この実施形態の把持補助デバイスには可撓性スリーブが含まれている。スリーブは、アクチュエータアセンブリおよびコントローラが入っているポケットを有している。アクチュエータアセンブリは、腱のもう一方の端部に接続されている。力センサおよびアクチュエータアセンブリと連通しているコントローラは、測定された把持力に応答して腱に加える張力を計算し、次に計算した張力をアクチュエータアセンブリから指令する。

【0008】

[0008]他の実施形態では、腱を介して親指および／または複数の手指を移動させることができる。力センサは、手袋の手掌、または手指／親指のうちの任意の指に対して配置することも可能である。手袋とスリーブの間を延在しているにせよ、あるいは手掌の近傍の手袋の周りを取り巻いているにせよ、１つまたは複数の非弾性または非伸縮性ストラップを介してコンジットアンカの補強を提供することができる。サドルは弓形にすることができ、また、例えば腱をサドルの周りにループにし、かつ、腱を溝の中に着座させることなどによって腱を受ける弓形の溝を画定することも可能である。腱は、手袋の指が挿入されるループを形成するために、サドルに隣接した腱自身に組継ぎすることができる。任意選択の張力センサをコンジットに配置することができ、例えばコンジットに隣接するコンジットアンカの中に配置することができ、また、例えばリハビリテーションモードでコンジットに作用する実際の張力を測定するように構成することができる。

【0009】

[0009]本発明の上記特徴および利点ならびに他の特徴および利点は、添付の図面に関連して行う、本発明を実施するための最良モードについての以下の詳細な説明から容易に明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】[0010]手袋、スリーブおよびコントローラを有する把持補助デバイスの一例を示す略図である。

【図2】[0011]図１に示されている把持補助デバイス例を示す略上面図である。

【図3】[0012]図１および２に示されている把持補助デバイス例を示す略底面図である。

【図4】[0013]図２および３の手袋と共に使用することができるコンジットアンカの一例を示す略平面図である。

【図5】[0014]図２および３の手袋と共に使用することができるサドルの一例を示す略斜視図である。

【図6】[0015]中に腱が着座している図５のサドル例を示す略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

[0016]同様の参照番号が同じ構成要素または同様の構成要素を指す図面を参照すると、把持補助システム１０の一例が図１に示されている。把持補助デバイス１０には手袋１２および可撓性スリーブ１８が含まれている。オペレータが装着すると、把持補助システム１０はオペレータが対象を把持するのを補助する。把持補助デバイス１０には、図２および図３を参照して本明細書において説明されている様々なソフト製品、つまり把持補助デバイス１０の装着性、快適性および性能を改善する天然材料または合成材料が含まれてい
る。

【0012】

[0017]図１に示されている把持補助デバイス１０の電気機械動作コンポーネントつまりハード製品は、一組のアクチュエータ、例えば一可能実施形態では腱駆動システム（ＴＤＳ）１６を含むことができる。ＴＤＳ１６は、スリーブ１８の中に完全に囲むことも、または少なくとも部分的にスリーブ１８の中に入れることも可能である。ＴＤＳ１６は、増大張力（矢印２２）が加えられる１つまたは複数の可撓性腱２０、例えば編組ポリマを介して、手袋１２にリンクさせることができる。張力（矢印２２）は、手袋１２例えば手袋１２の手指１５および／または親指１４に配置され、または図３に示されているように手袋１２の手掌５８に配置された、１つまたは複数の力センサ２８からの力フィードバック信号２４に応答して、コントローラ３８によって計算される。計算された張力（矢印２２）は、次に、ＴＤＳ１６によって一部またはすべての腱２０に加えられる。

【0013】

[0018]手袋１２は、１つまたは複数の指、例えば親指１４および１つまたは複数の手指１５を含むことができる。図に示されているように４本の完全な手指／１本の親指の手袋を使用することができ、または他の実施形態ではより少ない手指１５を有し、または親指１４がない手袋１２を想定することも可能である。意図された把持状態は、手袋１２の特定のデザインを決定することになる。例えばオペレータが小さい対象をつまむ把持状態には、場合によっては親指１４と１本の手指１５、例えば人差し指のみを有する手袋１２が必要であり、一方、対象を手全体で把持する場合は、親指１４を備えた４本の手指の手袋が場合によっては必要になる可能性がある。

【0014】

[0019]オペレータは、従来の手袋の方法で手袋１２を装着することができる。図１の指骨リング２６は概略的に示されている。図２および３に関連して以下で説明するように、これらの指骨リング２６のうちのいくつかは、可撓性で、かつ、調整可能にすることができる。他の指骨リング２６は、図５および６を参照して以下で説明するように非調整可能サドル１２６を形成することができる。

【0015】

[0020]図１の手袋１２がオペレータの手に装着されると、指骨リング２６の各々は、手袋１２の親指１４および手指１５の個々の指、ひいてはオペレータ自身の親指および手指に少なくとも部分的に外接することができ、あるいは実施形態に応じて、親指１４／手指１５を画定している素材部１７の中にリング２６を配置することも可能である。したがって手袋１２の指骨リング２６を通して経路化された腱２０の一部またはすべてに加えられるあらゆる張力（矢印２２）は、指骨リング２６に対する反力を介してオペレータの手指／親指に間接的に作用することができる。

【0016】

[0021]一般に、オペレータの把持によって保持された対象にオペレータによって加えられる閾値把持力によって、その対象と接触している１つまたは複数の力センサ２８のうちのいずれかが起動する。指骨リング２６は、指骨リング２６を通じている腱２０に接続されるか、または腱２０と接触し、したがってこれらの指骨リング２６のうちの少なくとも一部は、腱２０のためのガイドとして作用する。指骨リング２６は、遠位（矢印Ｄ）、つまり手指１５または親指１４の遠位端に配置することも、中間（矢印Ｍ）、つまり手指１５または親指１４の中間関節に配置することも、あるいは近位（矢印Ｐ）、つまり手指１５または親指１４の近位関節に配置することも可能である。腱２０の各々は、例えば図１に示す遠位（矢印Ｄ）指骨リング２６、または図２および図３に示す中央指骨リング２６のような指骨リング２６で終端している。腱２０が終端している部分では、サドル１２６（図２、５および６参照）を使用することができ、それにより以下で説明するように腱２０をループにして腱２０自体の組継ぎまたは他の接続のための位置に戻すことも可能である。

【0017】

[0022]図１のＴＤＳ１６は、複数の腱２０のうちの対応する腱２０の一方の端部に接続されている。個々の腱２０はコンジット３０の中に配置されており、その中を自由に動くことができる。コンジット３０は、圧縮方向に実質的に剛直であり、また、他の方向に可撓性である例えばステンレス鋼コイルであってもよい。一実施形態では、複数の腱２０の各々は、編組ポリマとして構成することができ、この編組ポリマは、個々の腱の摩耗寿命を長くする適切なフッ化炭化水素を含むことができる。しかしながら、本発明の意図されている範囲を逸脱することなく、他の材料を使用することも可能である。

【0018】

[0023]腱２０は、図１に概略的に示されているように任意選択の腱コンセントレータ２１を貫通することができる。腱コンセントレータ２１は、オペレータの手掌の付け根または手首領域の上に配置することができ、またはその近傍に配置することができる。仮想線で示されているように、複数のアクチュエータアセンブリ３２、例えば腱２０が取り付けられる電動機付ボールねじデバイスまたは線形アクチュエータは、ＴＤＳ１６の中にアレイ状に構成することができる。個々のアクチュエータアセンブリ３２は、対応する腱２０に対して作用している。１つのＴＤＳ１６のみが使用される場合、腱コンセントレータ２１を使用して、親指１４および個々の手指１５から出ている腱２０を単一のアクチュエータ腱、つまり図１に実線で示されている腱２０に接続することができる。この場合、腱コンセントレータ２１は、単一の腱２０につながる複数の腱２０のための領域を提供する。

【0019】

[0024]さらに図１を参照すると、特定の実施形態によるアクチュエータアセンブリ３２は、一実施形態によれば、サーボモータ３４および駆動アセンブリ３６、例えばボールおよびねじタイプのデバイスを含むことができる。他の実施形態、例えば線形アクチュエータ、電動機付スプール、等々も可能である。ＴＤＳ１６の動作制御はコントローラ３８を介して提供される。コントローラ３８は、必要なすべての電力をエネルギー源４０から引き出すことができる。エネルギー源４０は、図２に示されている、また、以下で説明する統合電子機器パッケージ６０の一部であっても、あるいはスリーブ１８の外部の、例えば任意に選択されるベルトパック３９に装着される、より大きいユニットであってもよい。ベルトパック３９を使用することにより、より大きいエネルギー源４０を使用することができる。エネルギー源４０は、電池パック、例えば１つまたは複数のリチウムイオン電池、または任意の他の比較的軽い、つまり低質量エネルギー蓄積デバイスとして構成することができる。

【0020】

[0025]ユーザインタフェース４２は、コントローラ３８と信号通信でスリーブ１８に接続することができ、またはコントローラ３８と一体にすることができる。ユーザインタフェース４２は、所望の動作モードの選択を容易にするために使用することができ、したがってコントローラ３８とのインタフェースをオペレータに許容するオペレータアクセス可能制御パネル、タッチパッドまたはタッチスクリーンとして構成することができる。図１のコントローラ３８は、一組のフィードバック信号（矢印２４）を処理している。コンピュータ実行可能コード１００は、コントローラ３８の有形で、非一時的なメモリ４３に記録し、かつ、これにより実行することができ、フィードバック信号（矢印２４）を介して中継される値およびユーザが選択した動作モードに応答して、最適な増大張力（矢印２２）を計算し、かつ、選択し、さらに、図３を参照して以下で説明する他の制御アクションを提供することができる。次に、把持補助デバイス１０を装着したオペレータの把持を補助するために、駆動アセンブリ３６を使用して一部またはすべての腱２０にこの増大張力（矢印２２）が加えられる。

【0021】

[0026]図１のコントローラ３８は、１つまたは複数の集積回路を含むことができ、この集積回路は、電圧調整器、コンデンサ、ドライバ、タイミング水晶、通信ポート、等々などの様々な電子デバイスによって改良することができる。コントローラ３８は、限られた電力および限られたリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
および／または電気的プログラム可能リードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ）、および任意の必要な入力／出力（Ｉ／Ｏ）回路デバイス、ならびに信号調整およびバッファ電子機器を使用したマイクロコントローラであってもよい。中央処理装置は、必要な処理能力を提供するために使用される。コントローラ３８の中に常駐している、またはコントローラ３８が容易にアクセスすることができる個々の制御アルゴリズムは、例えばＲＯＭに記憶し、かつ、１つまたは複数の異なる制御レベルで自動的に実行することができ、それにより個々の制御機能を提供することができる。

【0022】

[0027]図２および３を参照すると、図１の把持補助デバイス１０の上部表面のソフト製品部分（図２）および下部表面のソフト製品部分（図３）がさらに詳細に示されている。以下で説明されている構造エレメントは、図１のコントローラ３８、ＴＤＳ１６および１つまたは複数の力センサ２８、つまり把持補助デバイス１０のハード製品すなわち電気機械動作コンポーネントを快適な方法で実装し、かつ、支持するように構成されている。把持補助デバイス１０は、長い時間にわたってオペレータが装着することができるため、熱および湿気の処理は設計の重要な問題であり、また、軽量であること、感触が快適であること、および装着し易いことも設計の重要な問題である。

【0023】

[0028]使用中、人間のオペレータに直接接触する把持補助１０のすべての部分は、伸縮性のある、あるいは多孔性のＬｙｃｒａ（登録商標）などの適切な合成通気性繊維で構築することができる。図２を参照すると、このような表面は、手袋１２の背面５１およびスリーブ１８の内部表面５３を含むことができる。また、スリーブ１８は、可能実施形態では少なくとも部分的にネオプレン（登録商標）またはナイロンメッシュで構築することができるポケット５５を含むことも可能である。

【0024】

[0029]ポケット５５には、コントローラ３８、ユーザインタフェース４２および関連する統合電子工学パッケージ６０、例えば把持補助デバイス１０に安全で、かつ、信頼性の高い電力を供給するための、配線、電力調整コンポーネントおよびドライバを入れることができる。タブレットコンピュータ、人間機械インタフェースまたは他の適切な入力デバイスなどの遠隔ユーザインタフェース４２が使用される場合、図２に示されているユーザインタフェース４２は、遠隔デバイスを介して選択される特定の制御オプションを示す表示画面を含むことができる。

【0025】

[0030]コントローラ３８、ユーザインタフェース４２および統合電子機器パッケージ６０は、ポケット５５を介して所定の位置に縫い付けるか、あるいは固着することができる。コントローラ３８の一部として無線接続が含まれている場合、コントローラ３８のための無線インタフェース５０は、図に示されているようにスリーブ１８の頂部から延在させることができる。無線インタフェース５０を使用して、デバイス１０の使用および性能を追跡するためのデータベース管理システムなどの遠隔デバイスと通信することができる。バックル６６を使用してスリーブ１８をオペレータの前腕に固着することができ、したがって複数の異なるオペレータに装着するために、必要に応じて把持補助デバイス１０を調整することができる。

【0026】

[0031]また、図２の手袋１２は、調整可能なリストストラップ５２、例えばナイロンおよびＶｅｌｃｒｏ（登録商標）または他の適切な材料を含むことも可能である。リストストラップ５２は２つの主要な機能を有している。第１の機能は、手袋１２をオペレータの手に固着することである。リストストラップ５２の第２の機能は、図３のコンジットアンカ６２を補強し、かつ、図１、図３および図４に示されている、以下で説明するコンジット３０の望ましくない軸方向の運動をさらに抑制することである。

【0027】

[0032] 同様に図２には指骨リング２６が示されている。これらの指骨リング２６のう
ちのいくつかは調整可能にすることができる。調整可能な任意の指骨リング２６、例えば図２および図３に示されている実施形態例では近位（矢印Ｐ）指骨リング２６および中間（矢印Ｍ）指骨リング２６は、ナイロンまたは他の適切な丈夫で、かつ、可撓性の材料で構築することができる。指骨リング２６は、手袋１２内のオペレータの手指／親指の近傍に経路化された腱２０を保持し、かつ、張力（図１の矢印２２）を手袋１２の近位（矢印Ｐ）指骨および中央（矢印Ｍ）指骨の背面に伝達する。指骨リング２６の調整は、オペレータの手指／親指に対する装着具合をオペレータが変更することができるよう、図に示されているようにタブおよびループまたはベルトバックルの様な構成などの調整特徴５７を介して提供することができる。

【0028】

[0033]中央指骨（矢印Ｍ）を使用して、サドル１２６を介して腱２０を固着することができ、このサドル１２６の上に複数の腱２０のうちの１つの端部がサドル１２６に対して接続され、あるいは経路化される。以下、図５および６を参照してサドル１２６の一例を説明する。他の実施形態では遠位指骨（図１の矢印Ｄ）を使用して腱２０を終端させることも可能である。

【0029】

[0034]所与の腱２０を終端させるために使用されるサドル１２６は、図５に示されているように完全なリングを形成することができ、あるいは図６に示されているように不完全な円形または弓形であってもよい。サドル１２６は、適切な剛直材料、例えばアルミニウムまたは硬質プラスチックから構築することができる。他の実施形態では、サドル１２６は、強度を犠牲にすることなく快適性を増すことができるエラストマーまたはアルミニウムとエラストマーの組合せなどのより軟らかい材料で構築することができる。サドル１２６は、手袋１２の外側の、皮または任意の他の適切な材料のリングまたはパッドの上に着座させることができる。

【0030】

[0035]図３を参照すると、下方即ち手掌側から見た把持補助デバイス１０の図が示されている。手袋１２の手掌５８は、皮またはスエードなどの適度に丈夫で、かつ、耐摩耗性の材料から形成することができる。把持補助が使用される場合、手袋１２、例えば手掌５８の内側に整形硬質プラスチックまたは金属板などのコンジットアンカ６２を縫い付けることができ、あるいは接続することができる。把持を解放する場合にのみ補助が提供される場合、手袋１２の背面にアンカ６２を配置することができる。コンジットアンカ６２は、腱２０（図１参照）に張力が加えられた場合に、その軸に対して軸方向／圧縮方向に剛直でなければならないコンジット３０が、コンジットアンカ６２を介して、手指１５の端部に向かって押すのを防止するだけの十分な強度を有していなければならない。言い換えると、コンジットアンカ６２は、コンジット３０の軸方向には十分に剛直にすることができるが、他の方向には必ずしも剛直である必要はない。例えばコンジットアンカ６２をオペレータの手掌のカッピングの方向に若干湾曲させることにより、オペレータの快適性を改善し、かつ、所与の把持状態における実行に対してより自然な感覚をオペレータに与えることができる。

【0031】

[0036]一可能実施形態では、オペレータの手掌の折目、つまり近位（Ｐ）指骨の関節が曲がる部分までコンジット３０を延在させることができる。このような実施形態のコンジットアンカ６２は、図３の実施形態例に示されている位置と同じ位置に配置したほうがよい。コンジットアンカ６２を手袋１２に対して所定の位置で固着するために、実質的に非弾性つまり非伸縮性材料、例えばナイロンまたはカンバスで構築されるストラップ７０を使用することができる。ストラップ７０は、スリーブ１８からコンジットアンカ６２まで延在させることができ、また、コンジット３０に接続することができる。調整可能なリストストラップ５２は、調整可能なリストストラップ５２が張られるとストラップ７０に外接してストラップ７０を補強することができる。

【0032】

[0037]ストラップ７０は、腱２０に張力が加えられた場合に、手指１５へ向かうコンジット３０の運動をストラップ７０が阻止するよう、手袋１２の素材部１７（図１参照）に縫い綴ることができ、リベットで固定することができ、あるいは堅固に固着することができる。また、コンジットアンカ６２は、手袋１２の内側で手袋１２の周りを少なくとも部分的に取り巻いている他のストラップ７５を使用して、手袋に対して横方向に固着することも可能である。この追加非ストラップ７５は、ストラップ７０と同様、非弾性であってもよく、また、縫合、リベットまたは他の適切な手段を介して手袋１２に確実に取り付けることができる。

【0033】

[0038]図３のスリーブ１８は、１つまたは複数の前腕ストラップ６４を含むことができる。この前腕ストラップ６４は、張ることができ、また、バックル６６を介して、および／またはＶｅｌｃｒｏクロージャを使用してバックル締めすることができ、それによりスリーブ１８をオペレータの前腕に固着することができる。同様に、手袋１２も、図２を参照して上で言及したリストストラップ５２を含むことができる。このリストストラップ５２を張ることによってストラップ７０をオペレータの手首に対して堅固に固着することができる。この方法によれば、コンジット３０の運動に応答したコンジットアンカ６２の移動が防止される。

【0034】

[0039]また、スリーブ１８は保護フラップ６８を含むことも可能である。スリーブ１８のアクチュエータアセンブリ３２を保護するために、保護フラップ６８を矢印６５の方向にアクチュエータアセンブリ３２の上に折り畳み、かつ、ファスナ５９、例えばスナップ、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）、ジッパー、等々を介して固着することができる。コンジット３０の運動に応答したアクチュエータアセンブリ３２の運動は、アクチュエータアセンブリ３２を矢印９２の方向に手袋１２から遠ざけて移動させることになる。この運動を制限するために、フラップ６８の下方のスリーブ１８の中に補強されたポケット７８を提供することができる。アクチュエータアセンブリ３２は、補強されたポケット７８内に着座させることができる。したがって補強されたポケット７８によってアクチュエータアセンブリ３２の矢印９２の方向のあらゆる運動を制限することができる。

【0035】

[0040]１つまたは複数の力センサ２８は、図に示されているように手袋１２の手掌側に配置することができ、例えば図３に示されているように親指１４の遠位端、中間部分または手掌５８に配置することができ、あるいは別法として複数の手指１５のうちの１つまたは複数の指に配置することも可能である。したがって手袋１２を装着したオペレータの手の中に、１つまたは複数の力センサ２８に加えられた十分な圧力で対象が把持されると、コントローラ３８は、図１を参照して上で説明したように手袋１２を作動させることができる。

【0036】

[0041]図４を参照すると、４つのコンジット３０のためのコンジットアンカ６２の実施形態の一例が示されている。意図されている本発明の範囲を逸脱することなく、より少ないコンジット３０を使用することも可能である。コンジットアンカ６２は、それぞれ第１の開口７４および第２の開口７６を有する穴すなわち貫通通路を画定することができる。第１の開口７４は、コンジット３０に衝突することなく装着を許容するためには、コンジット３０の外径よりわずかに大きくしたほうがよい。同様に、第２の開口７６も腱２０の外径よりわずかに大きい。アンカ６２は、例えば第１の開口７４を画定している穴がアンカ６２の一方の端部から形成され、かつ、第２の開口７６を画定している穴がアンカ６２のもう一方の端部から第１の穴と同軸で形成された固体プラスチック片であってもよい。

【0037】

[0042]上で言及したように圧縮方向または軸方向に剛直であるコンジット３０は、コンジットアンカ６２の内部表面７２と接触し、それにより表面７２で安定している。したがって図３のストラップ７０、７５に関連して上で説明したようにコンジットアンカ６２を
適切に抑制することにより、コンジット３０の望ましくない運動をコンジットアンカ６２で阻止することができる。

【0038】

[0043]特定の実施形態では、図１〜３の手袋１２は、オペレータが傷害を抱えており、そのためにオペレータの握力が低下している場合などのリハビリテーションのために使用することができる。上で説明したように握力の増強を提供することができる。しかしながら、場合によっては治療中のオペレータの握力を監視し、かつ、握力の変化を追跡することが望ましいことがある。コンジットアンカ６２の構造は、それができるようになっている。

【0039】

[0044]当分野で知られているタイプの腱張力センサ９０をコンジット３０に対して、コンジット３０と表面７２の間の界面に配置することができる。センサ９０は、図４に概略的に示されており、コンジット３０と外接する構造を含むことができる。センサ９０は、例えば、腱２０に張力が加えられると必ずセンサ９０に作用するコンジット圧縮力を測定するひずみゲージを含むことができる。センサ９０は、次に、例えば図２および３に示されている無線インタフェース５０を介した無線によって、測定したひずみをコントローラ３８に通信することができる。

【0040】

[0045]センサ９０によって取得された測定値は、コントローラ３８によって実際の張力測定値に変換することができる。引き続いて、アクチュエータアセンブリ３２を介した増強がある場合、または増強がない場合で、オペレータの握力の変化の経過を評価するために、コントローラ３８によってこれらの張力測定値を記録し、かつ、追跡することができる。オペレータの手指１５および親指１４の各々に対するオペレータの握力の進歩を正確に追跡するために、コンジット３０毎に異なるセンサ９０を使用することができる。

【0041】

[0046]実例による一例として、傷害を抱えているオペレータは、図２および３の把持補助デバイス１０を装着している間、対象を把持することができる。最初は、１つまたは複数の力センサ２８を起動していない状態にしてもよい。図２および３の構成は把持補助を可能にしている。しかしながら、アクチュエータアセンブリ３２／腱２０の位置を単純に逆にすることにより、把持自体を補助するのではなく、把持からの解放を補助することができることは当業者には理解されよう。つまり、把持を解放するために、把持を形成するための手指１５の手掌側ではなく、図３の手指１５の背面に作用するように腱２０を経路化することができる。このような実施形態では、把持を形成しているオペレータの張力は、図４のセンサ９０によって測定することができる。実施形態に応じてオペレータの把持強度または解放強度を常に測定し、かつ、追跡し、それによりリハビリテーションの進歩を決定することができる。

【0042】

[0047]図５および６を参照すると、腱２０を手袋１２の手指１５または親指１４の所望の部分に固着するためのサドル１２６の一例は、腱２０を受けるようなサイズにされ、かつ、形状化される弓形の溝８０を画定することができる。例えば腱２０は、図５の位置８１で手袋１２の指から出て、図２、図５および図６に示されているようにサドル１２６の周りを取り巻いている。サドル１２６は手袋１２から取り外すことができ、その場合、サドル１２６は手袋１２の上に置かれることになり、あるいはサドル１２６は、縫合または他の手段を介して手袋１２に取り付けることができる。図６に最も良好に示されているように、腱２０は、腱２０が溝８０の中に受けられ／着座するよう、サドル１２６の周囲にループ８２を形成している。

【0043】

[0048]腱２０は、サドル１２６の周りを取り巻いて戻った後、腱２０自体に取り付け、それにより組継ぎ８４を形成する。組継ぎ８４を形成するための様々なロープ組継ぎ技法が存在している。例えば腱２０は、組継ぎ８４の位置で腱２０自体に織り込むことができ
る。腱２０に対する張力は、常に作用してこの織込みを締め付け、したがって当分野で理解されているように常に組継ぎ８４を強くする。意図されている本発明の範囲を逸脱することなく、他の組継ぎまたは結び技法を使用して腱２０をサドル１２６に固着することも可能である。さらに、サドル１２６は、図６の弓形の形状ではなく、完全なリングの形を形成することができる（図１のリング２６参照）。このような実施形態では、依然として図５および図６の溝８０を使用することができ、あるいは図６に示されているようにサドル１２６の周りにループさせる代わりに、腱２０を結び、組継ぎし、あるいはサドル１２６に接続することができる。

【0044】

[0049]以上、本発明を実施するための最良のモードについて詳細に説明したが、本発明に関連する当業者には、特許請求の範囲内で本発明を実践するための様々な代替設計および実施形態が認識されよう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】