特開 2022-19468 義手

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022019468

(43)【公開日】2022-01-27

(54)【発明の名称】義手

(51)【国際特許分類】

   A61F 2/56 20060101AFI20220120BHJP

   A61F 2/70 20060101ALI20220120BHJP

   B25J 15/08 20060101ALI20220120BHJP

【ＦＩ】

A61F2/56

A61F2/70

B25J15/08 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2020135309

(22)【出願日】2020-07-15

(71)【出願人】

【識別番号】520300666

【氏名又は名称】城島 悠樹

(72)【発明者】

【氏名】城島 悠樹

【テーマコード（参考）】

3C707

4C097

【Ｆターム（参考）】

3C707AS38

3C707ES05

3C707HS27

3C707KS36

3C707XK19

3C707XK51

4C097BB03

4C097BB06

4C097CC10

4C097CC16

4C097CC19

4C097TA03

4C097TB01

4C097TB04

(57)【要約】

【課題】本明細書は、母指または小指の中手骨が残っているユーザに適した義手を提供する。
【解決手段】
本明細書が開示する義手２は、ユーザの手に装着される本体３、義指４、アクチュエータ５、センサ６、コントローラ８を備える。本体３は、ユーザの手に装着される。義指４は、揺動可能に本体３に支持されている。アクチュエータ５は、義指４を屈曲／伸展させる。コントローラ７は、ユーザの手の中手骨９２の位置に応じてアクチュエータ５を制御する。中手骨の動きは小指球９１の表面の隆起になって現れる。センサ６は、本体３に取り付けられており、小指球９１の表面までの距離を計測する。すなわち、コントローラ７は、センサの計測値に基づいてアクチュエータを駆動する。コントローラは、小指球９１の表面までの距離が小さくなると、義指が屈曲するようにアクチュエータ５を制御する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

母指または小指の中手骨が残っているユーザのための義手であり、義指を支持している本体であって前記ユーザの手に装着される本体と、前記義指を屈曲伸展させるアクチュエータと、前記本体に取り付けられており、前記中手骨の位置を検知するセンサと、前記センサの計測値に基づいて前記アクチュエータを駆動するコントローラと、を備えている、義手。

【請求項2】

前記コントローラは前記中手骨の屈曲／伸展に同期して前記義指が屈曲／伸展するように前記アクチュエータを制御する、請求項１に記載の義手。

【請求項3】

前記センサは、前記母指の前記中手骨に対応する母指球、または前記小指の前記中手骨に対応する小指球に対して隙間を隔てて対向しており、前記母指球または小指球までの距離を計測する距離センサである、請求項１または２に記載の義手。

【請求項4】

前記コントローラは、前記距離が所定の距離閾値よりも短いときに前記義指を屈曲させ、前記距離が前記距離閾値よりも大きいときに前記義指を伸展させるように前記アクチュエータを制御する、請求項３に記載の義手。

【請求項5】

前記センサの計測値にかかわらずに前記義指を屈曲状態に保持するスイッチを備えている、請求項１から４のいずれか１項に記載の義手。

【請求項6】

前記アクチュエータは、前記中手骨に沿って伸縮する直動タイプであり、前記義指は、前記アクチュエータの伸展縮退に伴って、指の基節骨に相当する基節リンクと中節骨に相当する中節リンクが連動して屈曲伸展するリンク機構を備えている、請求項１から５のいずれか１項に記載の義手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、アクチュエータで義指が動く義手に関する。特に、母指または小指の中手骨が残っているユーザに適した義手に関する。

【背景技術】

【0002】

アクチュエータで義指が動く義手が知られている（例えば特許文献１、２）。そのような義手は、手掌部と、手掌部に支持される義指と、義指を動かすアクチュエータと、コントローラを備える。特許文献１、２の義手は、ユーザの腕の筋電位を計測する筋電位センサを備えている。コントローラは、筋電位センサの計測値に基づいて義指が動くようにアクチュエータを制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－０５７６４７号公報

【特許文献2】特開２０１９－０７６７８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

筋電位センサを採用すると義手のコストが嵩む。また、筋肉への力の入れ方と義指の動きの関係を習得するのに慣れを要する。一方、手の機能欠如（機能低下）の態様も様々であり、中手骨は残っているが指が失われたユーザ、あるいは、物を掴む力が弱くなったユーザも存在する。本明細書は、中手骨が残っているユーザに対して安価で使い勝手のよい義手を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する義手は、ユーザの手に装着される本体、義指、アクチュエータ、センサ、コントローラを備える。本明細書が開示する義手の対象ユーザは、母指または小指の中手骨が残っているユーザであり、手（掌）の少なくとも一部が残っている。本体は、ユーザの手に装着される。義指は、本体に支持されており、ユーザの失われた指の位置に配置される。物を掴む力が弱くなったユーザ向けの場合、義指は、指に沿って延びる外骨格タイプであってもよい。

【0006】

アクチュエータは、義指を伸屈曲展させる。センサは、本体に取り付けられており、母指または小指の中手骨の位置を検知することができるようになっている。コントローラは、センサの計測値に基づいてアクチュエータを駆動する。

【0007】

本明細書が開示する義手は、母指または小指の中手骨の動きに応じて義指が動く。典型的には、中手骨の屈曲（内転）／伸展（外転）に同期して義指が屈曲／伸展する。母指または小指の中手骨は容易に動かすことができ、物を掴むときは母指を含めて全部の指を屈曲させるのが通常であるから、中手骨の動きに同期して義指が動くようにすると、ユーザは直感的に義指を操作することができる。ただし、ユーザの使用態様に合わせて、中手指の屈曲（内転）／伸展（外転）の動きと逆転するように義指を伸展／屈曲させるようにしてもよい。また、複数の義指を備えている場合、中手骨の動きに合わせて複数の義指を同期して屈曲／伸展させる。物を掴んだり離したりする動作が容易になる。

【0008】

センサの典型は、距離センサでよい。母指の中手骨の動きは母指球の動きに表れる。小指の中手骨の動きは小指球の動きに表れる。センサは、中手骨に対応する母指球（または小指球）に対して隙間を隔てて対向しており、母指球（又は小指球）までの距離を計測する。距離センサは比較的に安価である。距離センサを採用することで義手を安価に実現することができる。

【0009】

コントローラは、距離センサと母指球（または小指球）までの距離が所定の距離閾値よりも短いときに義指を屈曲させ、距離が距離閾値よりも大きいときに義指を伸展させるようにアクチュエータを制御するとよい。中手骨の屈曲（内転）／伸展（外転）に同期した義指の屈曲動作／伸展動作が得られる。

【0010】

長時間にわたり義指を使って物を掴んでいる場合など、中手骨を屈曲状態に保つのはユーザに負担がかかる。そこで、本明細書が開示する義手は、センサの計測値にかかわらずに義指を屈曲状態に保持するスイッチを備えているとよい。

【0011】

義指の１個の関節に１個のアクチュエータを割り当てるとコストが嵩む。基節骨に相当する義指のリンク（基節リンク）と中節骨に相当するリンク（中節リンク）が連動して屈曲／伸展するリンク機構を採用するとよい。そのようなリンク機構には、直動タイプが適している。義指は、アクチュエータの伸展縮退に伴って、基節リンクと中節リンクが連動して屈曲伸展するリンク機構を備えているとよい。

【0012】

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１（Ａ）は、義手の正面図であり、図１（Ｂ）は、母指側からみた義手の側面図である。

【図2】小指側からみた義手を側面図である。図２（Ａ）は義指伸展状態、図２（Ｂ）は義指屈曲状態を示す。

【図3】義指のリンク機構の一例を示す側面図である。図３（Ａ）は、義指伸展状態、図３（Ｂ）は義指屈曲状態を示す。

【図4】義指のリンク機構の別の一例を示す側面図（スケルトン図）である。図４（Ａ）は、義指伸展状態、図４（Ｂ）は義指屈曲状態を示す。

【図5】センサの変形例の模式図である。図５（Ａ）は、変形例のセンサの平面図である。図５（Ｂ）は、変形例のセンサの側面図である（小指球が盛り上がっていない状態）。図５（Ｃ）は、変形例のセンサの側面図である（小指球が盛り上がっている状態）。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図面を参照して実施例の義手２を説明する。図１に、義手２の外観図を示す。図１は、左手用の義手であり、母指を除く４本の指を失ったユーザのための義手である。図１では、義手２は、ユーザの手９０に取り付 けられている。図では、ユーザの手９０は仮想線で描いてある。

【0015】

義手２は、ユーザの手９０に装着される本体３、本体３に支持されている複数の義指４（４ａ－４ｄ）、各義指４を屈曲伸展させるモータ５（５ａ－５ｃ）、距離センサ６、コントローラボックス７を備える。

【0016】

本体３は、手の甲の側のほぼ全面と、手掌の先端側のほぼ半分を覆う。本体３は、手首ベルト３１と母指ベルト３２を有している。本体３は、手首ベルト３１をユーザの手首に巻き付け、母指ベルト３２をユーザの母指に巻き付けることで、手９０に固定される。

【0017】

実施例の義手２は、母指を除く４本の指を失ったユーザのための義手であり、４本の義指４ａ－４ｄは、ユーザの失われた指の部位に位置するように本体３に支持されている。義指４ａは示指に対応し、義指４ｂは中指に対応し、義指４ｃは環指に対応し、義指４ｄは小指に対応する。以下では、義指４ａ－４ｄを区別なく示すときには義指４と表記する。

【0018】

義指４には実際の指と同様に３個の関節（第三関節（ＭＰ関節）、第二関節（ＰＩＰ関節）、第一関節（ＤＩＰ関節））を有しており、それぞれの関節は、モータ５ａ－５ｃで駆動される。以下では、モータ５ａ－５ｃを区別なく示すときにはモータ５と表記する。図１－図３では、義 指４ａに、モータを示す符号５ａ－５ｃを付し、残りの義指には符号を省略した。詳しくは後述するが、全てのモータ５は、同期して指の屈曲方向（あるいは指の伸展方向）に回転する。

【0019】

義指４ａは、指の基節骨に相当する基節リンク２１、中節骨に相当する中節リンク２２、末節骨に相当する末節リンク２３を備えている。基節リンク２１の後端が、第三関節（ＭＰ関節）に相当する回転型のアクチュエータ（モータ５ａ）により本体３に回転可能に連結されている。中節リンク２２は、第二関節（ＰＩＰ関節）に相当する回転型のアクチュエータ（モータ５ｂ）により基節リンク２１の先端に回転可能に連結されている。末節リンク２３は、第一関節（ＤＩＰ関節）に相当する回転型のアクチュエータ（モータ５ｃ）により中節リンク２２の先端に回転可能に連結されている。義指４ｂ－４ｄも義指４ａと同じ構造を備えている。

【0020】

本実施例において、「回転可能」と表記する場合、指の第一～第三関節の回転軸と平行な軸線回りの回転を意味する。

【0021】

本体３には距離センサ６が支持されている。距離センサ６は、ユーザの手９０の小指球９１の表面に対向するように本体３に支持されている。距離センサ６は、小指球９１の表面までの距離を計測する。距離センサ６は、金属板製のステー６ａによって本体３に支持されている。ステー６ａを変形させることで、距離センサ６を小指球９１に対して適切に対向する位置に調整することができる。

【0022】

コントローラボックス７には、コントローラ８とバッテリ９が収容されている。コントローラボックス７は、ベルト７１にてユーザの前腕に固定される。コントローラボックス７と本体３は、電気ケーブル１１で電気的に接続されている。バッテリ９は、コントローラ８とモータ５に電力を供給する。コントローラ８は、距離センサ６の計測値に基づいてモータ５を制御する。

【0023】

先に述べたように、距離センサ６は、小指球９１の表面までの距離を計測する。以下では、説明の便宜上、「小指球９１の表面」を単純に小指球９１と表記する場合がある。

【0024】

図２に、ユーザの手９０に装着した義手２を小指の義指４ｄの側からみた側面図を示す。図２（Ａ）は、義指４ｄが伸展した状態を示しており、図２（Ｂ）は、義指４ｄが屈曲した状態を示している。図の上側が手の甲の側に相当し、図の下側が掌側に相当する。

【0025】

図２では、ユーザの手９０を仮想線で示してある。またユーザの小指の中手骨９２を仮想線とグレーで示してある。図２では、他の義指４ａ－４ｃは示していないが、義指４ａ－４ｃは、義指４ｄに同期して屈曲／伸展する。

【0026】

小指球９１は、小指の中手骨９２の動きに応じて隆起する。小指の中手骨９２は、小指外転筋、短小指屈筋、小指対立筋の収縮により屈曲／伸展（内転／外転）する。小指の中手骨９２を屈曲（内転）させると、それらの筋肉の動きにより、小指球９１が隆起する。小指球９１（の表面）が距離センサ６に近づき、距離センサ６の計測値（距離ｄＸ）が小さくなる。

【0027】

図２（Ａ）は、ユーザが手９０の筋肉に力を入れていないときの状態を示している。このとき、距離センサ６から小指球９１までの距離ｄＸａは、コントローラ８のプログラム内で設定されている距離閾値ｄＸｔよりも大きい。逆にいえば、距離閾値ｄＸｔは、ユーザが手９０に力を入れていないときの距離センサ６から小指球９１までの距離ｄＸａよりも小さい値に設定されている。

【0028】

コントローラ８は、小指球９１までの距離ｄＸが所定の距離閾値ｄＸｔよりも大きいとき、全モータ５を、義指４が伸展する方向に駆動する。コントローラ８は、複数の義指４を同期させて伸展させる。

【0029】

ユーザが小指の中手骨９２を屈曲（内転）させるように筋肉に力を入れる。その結果、小指球９１が隆起し、距離センサ６との距離が狭まる（図２（Ｂ））。距離センサ６の計測値ｄＸｂは、距離閾値ｄＸｔよりも短くなる。コントローラ８は、距離センサ６の計測値ｄＸｂが距離閾値ｄＸｔより短くなったことを検知すると、全てのモータ５を、義指４の屈曲方向に駆動する。その結果、全ての義指４が屈曲する。全ての義指４が同期して屈曲する動きは、物を掴むのに適している。

【0030】

全ての義指４は、通常の指と同程度の可動範囲を有する。従って、全てのモータ５が義指の伸展方向に駆動されると、全ての義指４は可動範囲の一方の端で伸展状態を保持する。逆に、全てのモータ５が義指の屈曲方向に駆動されると、全ての義指４は可動範囲の他方の端で屈曲状態を保持する。この状態は、掴んだ物の保持に適している。

【0031】

コントローラボックス７には、電源スイッチ７ａと保持スイッチ７ｂが設けられている。電源スイッチ７ａをＯＮにセットするとコントローラ８が起動し、義手が動く状態になる。保持スイッチ７ｂをＯＮにセットすると、距離センサ６の計測値に関わらず、コントローラ８は全モータ５を、義指４が屈曲する方向に駆動する。

【0032】

義手２の利点を説明する。義手２は、ユーザの小指の中手骨９２（図２参照）の動きに応じて義指４を駆動する。小指の中手骨９２の動きは、小指球９１の表面の隆起となって現れる。ユーザが中手骨９２を掌側へ屈曲（内転）させると小指球９１が隆起する。中手骨９２を伸展（外転）させると小指球９１の隆起が低くなる。義手２は、小指球９１の表面に対向するように距離センサ６を配置している。コントローラ８は、距離センサ６から小指球９１の表面までの距離ｄＸが距離閾値ｄＸｔよりも大きいときには全ての義指４の全てのモータ５を義指伸展方向に駆動する（図２（Ａ））。コントローラ８は、距離ｄＸが距離閾値ｄＸｔよりも短いときには全てのモータ５を義指屈曲方向に駆動する（図２（Ｂ））。

【0033】

実施例の義手２の場合、４本の義指４ａ－４ｄを有し、それぞれの義指４が３個のモータ５ａー５ｃを有する。義手２は多数のモータ５を有するが、義手２は義指屈曲方向（あるいは伸展方向）に全モータ５を同期して駆動する。実施例の義手２は、それぞれの義指を独立に動かすことはできない。しかし、物を掴む動作と離す動作は全指が同期して動けば達成できる。実施例の義手２は、物を掴む動作と離す動作を容易に行うことができる。

【0034】

中手骨９２は容易に動かせるので、ユーザは義指４を容易に動かすことができる。一般手に、物を掴むときには中手骨を屈曲（内転）させる。実施例の義手２の動きは、物を掴むときの中手骨の動きに連動するので、ユーザは容易に意のままに義指４を制御することができる。なお、中手骨９２を動かすとは、手根中手関節（ＣＭ関節）を動かすことである。

【0035】

コントローラボックス７には、電源スイッチ７ａと保持スイッチ７ｂが設けられている。電源スイッチ７ａをＯＮにセットするとコントローラ８が起動し、義指４が動く状態になる。保持スイッチ７ｂをＯＮにセットすると、距離センサ６の計測値に関わらず、コントローラ８は全モータ５を、義指４が屈曲する方向に駆動する。保持スイッチ７ｂを設けることで、ユーザに負荷を強いることなく、物を掴んだ状態を長時間にわたって保持することができる。

【0036】

実施例で用いた距離センサ６は、計測範囲が１［ｍｍ］～２０［ｍｍ］程度、分解能が０．１［ｍｍ］程度である。この性能は、小指球までの距離の計測には充分であり、その程度の性能の距離センサは比較的に安価に入手できる。本明細書が開示する義手２は安価に実現することができる。

【0037】

先に述べたように、義手２は、全モータ５を同期して義指を屈曲方向／伸展方向に駆動する。物を掴む動作に特化する場合、指の第一関節（ＤＩＰ関節）を動作させなくてもよい。すなわち、本明細書が開示する義手の義指は、指の基節骨に相当する基節リンクと、指の中節骨と末節骨に相当する中末節リンクの２リンク機構であってもよい。中節骨と末節骨を連結する第一関節に相当するモータを省くことで、モータ（アクチュエータ）の数を減らすことができる。

【0038】

図３に、第一関節を省いた義指４０を有する義手２ａを示す。図３（Ａ）は、義指４０を伸展させた状態を示し、図３（Ｂ）は、義指４０を屈曲させた状態を示す。図３は図２と同様に、小指側からみた側面を示しており、小指に相当する義指４０のみを示しており、中指など他の指に相当する義指の図示は省略している。義手２ａの本体３、コントローラボックス７（コントローラ８）、距離センサ６などは、実施例の義手２のデバイスと同じであるので説明は省略する。

【0039】

義指４０は、基節リンク４１と中末節リンク４２の２リンクで構成される。基節リンク４１は、基節骨に相当する。中末節リンク４２は、中節骨に相当する中節部４２ａと末節骨に相当する末節部４２ｂが一体となったリンクである。基節リンク４１は、第三関節（ＭＰ関節）に相当するモータ５ａで本体３に回転可能に連結される。中末節リンク４２は、第二関節（ＰＩＰ関節）に相当するモータ５ｂで基節リンク４１の先端に回転可能に連結される。中末節リンク４２の末節部４２ｂは、その長手方向が中節部４２ａの長手方向に対して角度Ａｇだけ屈曲した姿勢で固定されている。角度Ａｇは、１０度乃至３０度である。他の義指（示指、中指、環指等に相当する義指）も同様の構造を有している。また、義手２ｂは、実施例の義手２と同様に、複数の義指が同期して屈曲／伸展する。

【0040】

ユーザが手の力を抜いているとき、第一関節（ＤＩＰ関節）は、１０度乃至３０程度の角度となる。第一関節（ＤＩＰ関節）が動かない義指の場合、常時そのような角度である方が自然に見える（図３（Ａ）参照）。また、末節骨が中節骨に対して少し角度を有している方が、物を掴み易い（図３（Ｂ）参照）。このように、第一関節（ＤＩＰ関節）を省く場合、義指の中節骨と末節骨に相当する部位が、第一関節（ＤＩＰ関節）が１０度乃至３０程度の角度のときの関係に配置されているとよい。

【0041】

また、１本の義指の２個のリンク（基節リンクと中末節リンク）が１個のアクチュエータで同期して動くリンク機構を採用してもよい。図４に、そのようなリンク機構を有する義指の一例を示す。図４は、母指側からみた義手２ｂの側面図である。図４では、示指に相当する義指６０のみを示してあるが、他の義指も義指６０と同じ構造を有する。また、義手２ｂの本体３、コントローラボックス７（コントローラ８）などは実施例の義手２のデバイスと同じであるので説明は省略する。

【0042】

義指６０のリンク構造は複雑であるので、図４では義指６０をスケルトン図で表してある。義指６０は、基節骨に相当する基節リンク６１と、中節骨および末節骨に相当する中末節リンク６２を備える。一点鎖線６１ａは、本来の基節リンク６１の大きさと形状を示しており、一点鎖線６２ａは本来の中末節リンク６２の大きさと形状を示している。中末節リンク６２は、図３の義指４０と同様に、末節骨に相当する部位の長手方向が中節骨に相当する部位の長手方向に対して傾いている。傾きは、末節骨の屈曲方向に１０度乃至３０度程度である。

【0043】

基節リンク６１は、第三関節（ＭＰ関節）に相当する回転ジョイント６３で本体３に回転可能に連結されている。中末節リンク６２は、第２関節（ＰＩＰ関節）に相当する回転ジョイント６４で基節リンク６１に回転可能に連結されている。回転可能とは、指の第二関節や第三関節の回転軸と平行な軸回りに回転可能であることを意味する。義指６０が有する他の回転ジョイントも、第二関節等の回転軸と平行な軸回りに回転可能である。

【0044】

本体３と中末節リンク６２は、補助リンク６５でも接続されている。補助リンク６５は、本体３に設けられた回転ジョイント６６により本体３に回転可能に連結されており、中末節リンク６２に設けられた回転ジョイント６７により回転可能に連結されている。なお、基節リンク６１と補助リンク６５は、図の紙面垂直方向で異なる位置に配置されているので図４に示されているように交差が可能である。

【0045】

本体３と中末節リンク６２が非平行で長さの異なる２本のリンク（基節リンク６１と補助リンク６５）で連結されていることで、中末節リンク６２と基節リンク６１は連動して回転する。中末節リンク６２と補助リンク６５を連結している回転ジョイント６７が基節リンク６１と中末節リンク６２を連結している回転ジョイント６４よりも義指の屈曲側に位置しており、補助リンク６５が基節リンク６１よりも短い。この幾何学関係により、基節リンク６１が本体３に対して屈曲側に回転すると、その回転に連動し、中末節リンク６２が基節リンク６１に対して屈曲側に回転する。すなわち、義指６０は、図４（Ａ）の状態から図４（Ｂ）の状態まで、基節リンク６１と中末節リンク６２が連動して共に屈曲する。基節リンク６１が伸展するとき、連動して中末節リンク６２も伸展する。

【0046】

義手２ｂが備えるアクチュエータ５０は、直動タイプであり、その本体５０ａに対して第１ロッド５１が伸縮する。アクチュエータ５０は、義手２ｂの本体３の手の甲の側に配置されている。アクチュエータ５０は、第１ロッド５１が義指６０の長手方向に沿って伸縮するように本体３に取り付けられている。義指６０の基節リンク６１の回転に応じて第１ロッド５１の長手方向も変化できるように、アクチュエータ５０の本体５０ａは回転ジョイント５３にて義手２ｂの本体３に回転可能に連結されている。

【0047】

伸縮する第１ロッド５１の先端には、回転ジョイント５４を介して第２ロッド５２が回転可能に連結されている。第２ロッド５２の先端は，中末節リンク６２に設けられた回転ジョイント６８に回転可能に連結されている。回転ジョイント６８は回転ジョイント６４よりも指の背側に配置されている。

【0048】

図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、アクチュエータ５０が第１ロッド５１を伸ばすと、アクチュエータ５０は中末節リンク６２の指の背側を押す。第２ロッド５２の先端の回転ジョイント６８は基節リンク６１と中末節リンク６２を連結する回転ジョイント６４よりも指の背の側に位置する。それゆえ、第１ロッド５１が伸びると、中末節リンク６２が屈曲方向に回転する。先に述べたように、中末節リンク６２と基節リンク６１は連動して屈曲する。中末節リンク６２の屈曲に伴って基節リンク６１も屈曲し、図４（Ｂ）に示すように、義指６０の全体が物を掴むときのように屈曲する。

【0049】

中末節リンク６２の屈曲に伴い、アクチュエータ５０の本体５０ａは、回転ジョイント５３により義手２ｂの本体３に対して回転する。なお、回転ジョイント６６とアクチュエータ５０は図の紙面垂直方向で異なる位置に配置されているので、図４（Ｂ）に示すように、側面視で重なってもよい。

【0050】

図４に示したように、義手２ｂは、１個の直動型のアクチュエータ５０により、義指６０の基節リンク６１と中末節リンク６２を同時に屈曲させることができる。

【0051】

直動型のアクチュエータの伸展縮退に沿って基節リンクと中末節リンクを同時に屈曲伸展するリンク機構は、図４の構造に限られない。

【0052】

１個の直動アクチュエータが複数の義指の中末節リンクに連結されていてもよい。１個の直動アクチュエータで複数の義指を同時に屈曲／伸展させることができる。

【0053】

図５を参照して距離センサ６の変形例（距離センサ８０）について説明する。図５（Ａ）は、距離センサ８０の正面図であり、図５（Ｂ）は、距離センサ８０の側面図である。図（Ｂ）は、ユーザの小指球９１に対 向するように距離センサ８０を本体３に取り付けた状態を示す。ただし、本体３の図示は省略した。図５では、理解を助けるためにユーザの手９０をグレーで示してある。

【0054】

距離センサ８０は、固定プレート８１、センサ素子８２、クッション８３、ステー８４を備える。固定プレート８１は、図１に示した距離センサ６と同様に、ステー８４で本体３（不図示）に取り付けられる。固定プレート８１の表面略中央にセンサ素子８２が取り付けられている。センサ素子８２が小指球９１の表面との距離を計測する。固定プレート８１には、センサ素子８２を囲むように、環状のクッション８３が取り付けられている。別言すると、クッション８３は貫通孔を有しており、その貫通孔を通してセンサ素子８２が見えるように固定プレート８１に取り付けられている。クッション８３は、ウレタン樹脂などの柔らかい材料で作られている。クッション８３の厚みは、センサ素子８２の厚みよりも大きく、センサ素子８２は、クッション８３で囲まれた空間に位置する。図５（Ｂ）ではクッション８３に囲まれたセンサ素子８２を破線で描いてある。

【0055】

図５（Ｂ）に示されているように、距離センサ８０は、クッション８３がユーザの小指球９１を囲んで手９０に接するように、本体３に固定される。ユーザが小指の中手骨を伸展させた状態のとき、センサ素子８２から小指球９１までの距離はｄＸａである。図５（Ｃ）に、ユーザの小指球９１が盛り上がったときの側面図を示す。ユーザが小指の中手骨を屈曲（内転）させると小指球９１が盛り上がり、クッション８３が厚み方向に縮み、センサ素子８２から小指球９１までの距離が図５（Ｂ）の距離ｄＸａから距離ｄＸｂに縮まる。センサ素子８２の信号は電気ケーブル１１によりコントローラ８（図２参照）へ送られる。先に述べたよ うに、コントローラ８は、距離センサ８０（センサ素子８２）の計測値に応じてモータ５を制御する。

【0056】

変形例の距離センサ８０は、ユーザの手９０に接するクッション８３を備えている。クッション８３は、センサ素子８２のユーザの手９０に対する位置ずれを抑える。

【0057】

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。実施例の義手２は、小指の中手骨９２の動きに起因する小指球９１の表面の位置（距離センサ６までの距離）に応じて義指４を駆動する。小指球９１の表面が隆起するとき、手の甲の側で小指球の反対側の表面も動く。本明細書が開示する技術は、小指の中手骨９２の動きに起因する小指球の裏側の表面（手の甲の側の表面）の位置を計測し、計測値に基づいて義指を動かすものであってもよい。

【0058】

本明細書が開示する技術は、母指の中手骨の動きに応じて義指を動かすものであってもよい。具体的には、母指の中手骨９２の動きに起因する母指球の表面の位置（あるいは母指球の反対側の表面の位置）に応じて義指４を駆動するものであってもよい。

【0059】

義指を動かすアクチュエータは、回転タイプでよいし、直動タイプであってもよい。関節から遠位側の骨格の屈曲側（指の腹の側）と伸展側（指の背の側）にワイヤを取り付けるテンドンタイプのアクチュエータや、空気チューブタイプのアクチュエータであってもよい。

【0060】

実施例の義手２は４本の義指４を備える。本明細書が開示する技術は、５本の義指を有する義手、あるいは、３本以下の義指を有する義手に適用することもできる。

【0061】

実施例の義手２は、指を失ったユーザのための義手であり、義指は、失われた指の位置に配置される。本明細書が開示する技術は、指は失っていないが物を握る力が弱くなったユーザに好適な義手にも適用できる。そのような義手の場合、義指は、指に沿って延びる外骨格型の形状を有していればよい。

【0062】

義手２の本体３と義指４は、軽量の樹脂で作られている。本体３と義指４は、金属で作られていてもよく、金属と樹脂の組み合わせであってもよい。

【0063】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0064】

２、２ａ、２ｂ：義手
３：本体
４、４ａ－４ｄ、４０、６０：義指
５、５ａ－５ｃ：モータ（アクチュエータ）
６：距離センサ
７：コントローラボックス
８：コントローラ
９：バッテリ
２１、４１、６１：基節リンク
２２：中節リンク
２３：末節リンク
４２、６２：中末節リンク
５０：アクチュエータ
５１、５２：ロッド
５３、５４、６３、６４、６６、６７、６８：回転ジョイント
６５：補助リンク
８０：距離センサ
８１：固定プレート
８２：センサ素子
８３：クッション
８４：ステー
９０：手
９１：小指球
９２：中手骨

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】