特開 2024-83076 フルードパワー義指、フルードパワー義指アセンブリ、フルードパワー義指用の指部、フルードパワー義手、及び、人体拡張デバイス

(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】P2024083076

(43)【公開日】2024-06-20

(54)【発明の名称】フルードパワー義指、フルードパワー義指アセンブリ、フルードパワー義指用の指部、フルードパワー義手、及び、人体拡張デバイス

(51)【国際特許分類】

   A61F 2/56 20060101AFI20240613BHJP

   A61F 2/74 20060101ALI20240613BHJP

【ＦＩ】

A61F2/56

A61F2/74

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022197380

(22)【出願日】2022-12-09

(71)【出願人】

【識別番号】504237050

【氏名又は名称】独立行政法人国立高等専門学校機構

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100199565

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 茂

(72)【発明者】

【氏名】西川 弘太郎

【テーマコード（参考）】

4C097

【Ｆターム（参考）】

4C097AA12

4C097BB02

4C097CC01

4C097CC16

4C097TA03

4C097TB01

4C097TB13

(57)【要約】      （修正有）

【課題】適宜の自由度を有しながら、柔らかな動作を行い得るフルードパワー義指を提供する。
【解決手段】フルードパワー義指は、手の中手指節間関節部よりも中手骨部側に配設されるベースと、中手指節間関節部又は中手指節間関節部よりも手の指の指先側の基節骨部に取り付けられる基部２００と、手又は腕部の動作に応じて基部に対して動く牽引部材と、基部に対してベースとは反対側に設けられ、牽引部材の動きに応じて基部に対して手の指のＰＩＰ関節のように回動する第１の関節部４００と、基部との間に第１の関節部を挟むように設けられ、牽引部材の動きに応じて第１の関節部に連動して、第１の関節部に対して手の指のＤＩＰ関節のように回動する第２の関節部５００とを有する。第１の関節部及び第２の関節部の少なくとも一方は、作動流体が封入され、牽引部材の動きに応じて手の指の指腹側とは反対側が指腹側に比べて作動流体により伸縮する伸縮量が大きい。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

手の中手指節間関節部よりも中手骨部側に配設されるベースと、
前記中手指節間関節部又は前記中手指節間関節部よりも前記手の指の指先側の基節骨部に取り付けられる基部と、
前記手又は腕部の動作に応じて前記基部に対して動く牽引部材と、
前記基部に対して前記ベースとは反対側に設けられ、前記牽引部材の動きに応じて前記基部に対して前記手の指のＰＩＰ関節のように回動する第１の関節部と、
前記基部との間に前記第１の関節部を挟むように設けられ、前記牽引部材の動きに応じて前記第１の関節部に連動して、前記第１の関節部に対して前記手の指のＤＩＰ関節のように回動する第２の関節部と
を有し、
前記第１の関節部及び前記第２の関節部の少なくとも一方は、作動流体が封入され、前記牽引部材の動きに応じて前記手の指の指腹側とは反対側が前記指腹側に比べて前記作動流体により伸縮する伸縮量が大きい、筒状の第１の伸縮部を有する、フルードパワー義指。

【請求項2】

前記第１の伸縮部には、前記作動流体として、大気圧から大気圧よりも高圧の範囲の空気が封入されている、請求項１に記載の義指。

【請求項3】

前記第１の伸縮部は、その軸方向に伸縮する伸縮性と、前記軸方向と交差する方向へ曲がる可撓性とを有する、中空のベローズとして形成される、請求項１又は請求項２に記載の義指。

【請求項4】

前記第１の伸縮部には、前記第１の伸縮部に流体的に接続され、前記牽引部材の動きに応じて前記第１の伸縮部との間で前記作動流体が移動する、第２の伸縮部が接続される、請求項１又は請求項２に記載の義指。

【請求項5】

前記牽引部材は、前記ベースに一端が連結され、前記基部に他端が連結され、
前記義指は、前記牽引部材の前記一端と前記他端との間で前記牽引部材の動きに応じて前記第２の伸縮部を押圧する押圧体を有する、
請求項４に記載の義指。

【請求項6】

前記第２の伸縮部及び前記押圧体は、前記中手指節間関節部よりも前記中手骨部側に取り付けられる、請求項５に記載の義指。

【請求項7】

前記第２の伸縮部は、筒状で、その軸方向に伸縮する伸縮性と、前記軸方向と交差する方向へ曲がる可撓性とを有する、中空のベローズとして形成される、
請求項４に記載の義指。

【請求項8】

前記第１の関節部は、前記第１の伸縮部を有し、
前記牽引部材は、
前記ベースに一端が連結され、前記基部及び前記第１の関節部の前記指腹側を通して前記第２の関節部側に他端が延び、前記第２の関節部に前記他端が連結されている、
請求項１又は請求項２に記載の義指。

【請求項9】

前記第２の関節部は、前記第１の関節部の前記第１の伸縮部とは別の第１の伸縮部を有する、請求項８に記載の義指。

【請求項10】

前記牽引部材は、前記基部と前記第２の関節部との間で、所定方向に曲がり、前記所定方向から外れる方向への曲がりを抑制する板状に形成される、請求項８に記載の義指。

【請求項11】

前記第１の関節部との間に前記第２の関節部を挟むように設けられるエンドエフェクタを有し、
前記第１の関節部及び前記第２の関節部は、それぞれ前記第１の伸縮部を有し、
前記第２の関節部は、前記第２の関節部の前記第１の伸縮部と前記エンドエフェクタとの間に、前記エンドエフェクタを前記手の指の指先のように回動させるリンク機構を有する、請求項１又は請求項２に記載の義指。

【請求項12】

請求項１又は請求項２に記載の義指と、
前記中手指節間関節部又は前記中手指節間関節部よりも前記手の別の指の指先側の基節骨部に取り付けられる、別の基部と、
前記別の基部に対して前記ベースとは反対側に設けられ、前記動作により前記別の基部に対して前記別の指のＰＩＰ関節のように回動する、別の第１の関節部と、
前記別の基部との間に前記別の第１の関節部を挟むように設けられ、前記動作により前記別の第１の関節部に連動して、前記別の第１の関節部に対して前記別の指のＤＩＰ関節のように回動する、別の第２の関節部と
を有し、
前記別の第１の関節部及び前記別の第２の関節部の少なくとも一方は、前記作動流体が封入され、前記動作により前記別の指の指腹側とは反対側が前記指腹側に比べて前記作動流体により伸縮する伸縮量が大きい、筒状の、別の第１の伸縮部を有する、
フルードパワー義指アセンブリ。

【請求項13】

フルードパワー義指用の指部であって、
基部と、
前記基部に設けられ、牽引部材の動きに応じて前記基部に対して手の指の関節のように回動する第１の関節部と、
前記基部との間に前記第１の関節部を挟むように設けられ、前記牽引部材の動きに応じて前記第１の関節部に連動して、前記第１の関節部に対して前記手の指の関節のように回動する第２の関節部と
を有し、
前記指部は、前記基部、前記第１の関節部、及び、前記第２の関節部によって前記手の指のように伸び、
前記第１の関節部及び前記第２の関節部の少なくとも一方は、作動流体が封入され、前記牽引部材の動きに応じて前記手の指の指腹側とは反対側が前記指腹側に比べて前記作動流体により伸縮する伸縮量が大きい、筒状の第１の伸縮部を有する、フルードパワー義指用の指部。

【請求項14】

ユーザの手に取り付けられる、請求項１３に記載の指部と、
前記指部に並設される、請求項１３に記載の別の１又は複数の指部と、
前記手の中手指節間関節部よりも中手骨部側に配設されるベースと、
一端が前記ベースに支持され、前記手又は腕部の動作に応じて前記指部の前記基部、及び、前記別の指部の前記基部に対して動く前記牽引部材と
を有する、人体拡張デバイス。

【請求項15】

腕部に当接される当接部を有し、前記腕部の回内動作及び回外動作の少なくとも一方を軸方向の動作に変換する変換機構と、
前記変換機構に設けられる基部と、
前記腕部の前記回内動作及び前記回外動作の少なくとも一方の動作に応じて前記基部に対して動く牽引部材と、
前記基部に対して前記変換機構とは反対側に設けられ、前記牽引部材の動きに応じて前記基部に対して手の指のＰＩＰ関節のように回動する第１の関節部と、
前記基部との間に前記第１の関節部を挟むように設けられ、前記牽引部材の動きに応じて前記第１の関節部に連動して、前記第１の関節部に対して前記手の指のＤＩＰ関節のように回動する第２の関節部と
を有し、
前記第１の関節部及び前記第２の関節部の少なくとも一方は、作動流体が封入され、前記牽引部材の動きに応じて前記手の指の指腹側とは反対側が前記指腹側に比べて前記作動流体により伸縮する伸縮量が大きい、筒状の第１の伸縮部を有する、フルードパワー義手。

【請求項16】

前記基部との間に前記第１の関節部を挟むように設けられ、前記牽引部材の動きに応じて前記第１の関節部及び前記第２の関節部に連動して、前記第１の関節部に対して前記手のＭＰ関節のように回動する第３の関節部を有する、請求項１５に記載のフルードパワー義手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フルードパワー義指、フルードパワー義指アセンブリ、フルードパワー義指用の指部、フルードパワー義手、及び、人体拡張デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、リンク機構を用いる能動義指が開示されている。この義指は３つの関節を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－０８５９９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

リンク機構を用いる義指は、３つの関節を有するため、自由度は大きいが、ガタを生じる可能性が高く、柔らかな動作を行い難い。

【0005】

本発明は、適宜の自由度を有しながら、柔らかな動作を行い得るフルードパワー義指、フルードパワー義指アセンブリ、フルードパワー義指用の指部、フルードパワー義手、及び、フルードパワーを用いる人体拡張デバイスを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明の一態様に係るフルードパワー義指は、手の中手指節間関節部よりも中手骨部側に配設されるベースと、前記中手指節間関節部又は前記中手指節間関節部よりも前記手の指の指先側の基節骨部に取り付けられる基部と、前記手又は腕部の動作に応じて基部に対して動く牽引部材と、前記基部に対して前記ベースとは反対側に設けられ、前記牽引部材の動きに応じて前記基部に対して前記手の指のＰＩＰ関節のように回動する第１の関節部と、前記基部との間に前記第１の関節部を挟むように設けられ、前記牽引部材の動きに応じて前記第１の関節部に連動して、前記第１の関節部に対して前記手の指のＤＩＰ関節のように回動する第２の関節部とを有する。そして、前記第１の関節部及び前記第２の関節部の少なくとも一方は、作動流体が封入され、前記牽引部材の動きに応じて前記手の指の指腹側とは反対側が前記指腹側に比べて前記作動流体により伸縮する伸縮量が大きい。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、適宜の自由度を有しながら、柔らかな動作を行い得るフルードパワー義指、フルードパワー義指アセンブリ、フルードパワー義指用の指部、フルードパワー義手、及び、人体拡張デバイスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】ユーザの手に取り付けた第１実施形態に係るフルードパワー義指を示す概略図。

【図2】図１に示す義指の指部を曲げた状態を示す概略図。

【図3】第１実施形態に係る義指の第１の伸縮部の図１の変形例を示す概略図。

【図4】第１実施形態に係る義指の第１の伸縮部の図２の変形例を示す概略図。

【図5】ユーザの手に取り付けた第２実施形態に係る義指を示す概略図。

【図6】図５に示すポンプを圧縮した状態での義指を示す概略図。

【図7】第１実施形態及び第２実施形態の変形例に係る、フルードパワー義指を有するフルードパワー義手を示す概略図。

【図8】図７に示す変換機構の内部構造を示す概略的な断面図。

【図9】ユーザの手に取り付けた第３実施形態に係る義指を示す概略図。

【図10】図９に示す義指の指部を曲げた状態を示す概略図。

【図11】第３実施形態の第１変形例に係る、義指を含むフルードパワー義手を示す概略図。

【図12】第３実施形態の第２変形例に係る、義指を含むフルードパワー義手を示す概略図。

【図13】ユーザの手に取り付けた第４実施形態に係る義指を示す概略図。

【図14】図１３に示す義指の指部を曲げた状態を示す概略図。

【図15】ユーザの手に取り付けた第４実施形態の変形例に係る義指を示す概略図。

【図16】図１５に示す義指の指部を曲げた状態を示す概略図。

【図17】ユーザの手に取り付けた第５実施形態に係る人体拡張デバイス（フルードパワー義指アセンブリ）を示す概略図。

【図18】ユーザの手に取り付けた第５実施形態の変形例に係る、人体拡張デバイス（義指アセンブリ）を示す概略図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら発明を実施するためのフルードパワー義指（人工装具）１０の形態について説明する。以下に説明する、変形例を含む実施形態で用いる図面は、全て概略図であり、縮尺は、実際の大きさや長さは変更され得る。本実施形態に係る義指１０の指部６００は、実際には、ユーザの指の長さや太さに合わせて形成される。

【0010】

（第１実施形態）
第１実施形態に係る義指（人工装具）１０について、図１及び図２を用いて説明する。

【0011】

図１及び図２に示すように、義指１０は、ベース１００と、基部（取付部）２００と、可動体３００と、第１の関節部（ＰＩＰ関節に対応する部位）４００と、第２の関節部（ＤＩＰ関節に対応する部位）５００とを有する。なお、基部２００、第１の関節部４００及び、第２の関節部５００は、指部６００を形成する。指部６００は、基部２００、第１の関節部４００、及び、第２の関節部５００によって、基部２００を指の付け根側として、手Ｈの指のように伸展する。

【0012】

ベース１００は、義指１０が取り付けられる手ＨのＭＰ（中手指節間）関節部Ｊよりも中手骨部側に配設される。ベース１００が配設される位置は、指部６００が取り付けられる手だけでなく、その手Ｈの手首であってもよい。なお、ＭＰ関節部Ｊとは、実際のＭＰ関節（軟骨、骨等の関節構成物）自体を指すのではなく、ＭＰ関節の近傍の外側の皮膚の外表面を指す。中手骨部とは、実際の中手骨自体を指すのではなく、中手骨の外側の皮膚の外表面を指す。

【0013】

基部２００は、ＭＰ関節部Ｊ又はＭＰ関節部Ｊよりも基節骨部Ｐ側に取り付けられる。基節骨部Ｐとは、実際の基節骨自体を指すのではなく、基節骨の外側の皮膚の外表面を指す。基部２００は、義指１０が取り付けられる指の外表面に対して、例えば適宜のバンド２３０等により固定される。

【0014】

基部２００は、基節骨部Ｐの外形に合わせて例えば筒状又は略Ｕ字状等に一体的に形成されていてもよいが、本実施形態では、２体で形成されているものとして説明する。基部２００は、基節骨部Ｐの指腹側とは反対側（手の甲側又は指の背側）の第１の基体２１０と、指腹側の第２の基体２２０とを有する。第１の基体２１０及び第２の基体２２０は、例えばバンド２３０等で連結される。

【0015】

第１の基体２１０は、基節骨部Ｐの指腹側とは反対側（手の甲側又は指の背側）、及び、基節骨部Ｐの先端側（指先側）を覆う略Ｌ字状に形成される。第１の基体２１０は、第１の伸縮部４１０の基端側を支持する本体２１１ａと、本体２１１ａの基節骨部Ｐの指腹側とは反対側に延びる延出部２１１ｂとを有する。

【0016】

第１の基体２１０の本体２１１ａは、後述する第１の伸縮部（アクチュエータ）４１０に対して空気（圧縮空気）を供給する流路２１２を有する。本体２１１ａのうち、第１の伸縮部４１０の基端側が支持される側とは反対側には、基節骨部Ｐの先端が接触し得る当接部２１１ｃが設けられる。当接部２１１ｃは、平面として形成されてもよく、基節骨部Ｐの先端の形状に合わせて形成されてもよい。また、当接部２１１ｃは、例えばシリコーンゴム材等、基節骨部Ｐの先端への負荷を抑制するクッション材で形成されていてもよい。

【0017】

第１の基体２１０の延出部２１１ｂは、ＭＰ関節部Ｊの可動の妨げにならない長さ及び形状を有する。延出部２１１ｂは、牽引部材３１０のワイヤ３１２の他端の案内方向を変更するワイヤガイド２１３を有する。

【0018】

なお、基部２００の第１の基体２１０はＭＰ関節部Ｊよりも手首側の手の甲の表面側に延出され、手の甲の表面に沿う形状に形成されることも好適である。この場合、第１の基体２１０のうち、手の甲上の位置、ＭＰ関節部Ｊ、指の背側上の位置に対応する位置が互いに屈曲可能に形成されていることが好適である。手首等の動作によって牽引部材３１０を牽引／解放する場合、第１の基体２１０のうち、手の甲上の位置、ＭＰ関節部Ｊ、指の背側上の位置に対応する位置が屈曲しないように形成されていることも好適である。

【0019】

第２の基体２２０は、基節骨部Ｐの指腹側に配設される。このため、基節骨部Ｐは、第１の基体２１０と第２の基体２２０とによって挟まれた状態に配置される。

【0020】

なお、基部２００が略Ｕ字状に形成される場合（図７参照）、一例として、基部２００は、基節骨部Ｐの指腹側、基節骨部Ｐの先端側（指先側）及び指腹側とは反対側（手の甲側又は指の背側）に配置される。

【0021】

第２の基体２２０は、牽引部材３１０のワイヤ３１２の他端を案内する案内路２２５と、ワイヤ３１２の案内方向を変更するワイヤガイド２２６とを有する。案内路２２５は、貫通孔として形成される。案内路２２５の貫通方向は、指が伸展する方向で、後述するヒンジ５１４の回動軸の軸方向に対して直交又は略直交する方向であることが好適である。本実施形態では、案内路２２５は、基節骨部Ｐの指腹側において、後述する第１の案内部４１４よりも後方側（指の付け根側）に例えば離間する。本実施形態では、案内路２２５中において、ワイヤ３１２の他端及び板状部材３１４の一端が連結されている。案内路２２５は、また、ワイヤ３１２及び板状部材３１４をその軸方向に沿って移動することを許容し、板状部材３１４が捻じれることを抑制する。

【0022】

可動体３００は、本実施形態では、牽引部材３１０として形成される。本実施形態の牽引部材３１０は、一端がベース１００に連結される。牽引部材３１０は、１つの部材で形成されていてもよいが、本実施形態では、ワイヤ３１２と、板状部材３１４とを有する。牽引部材３１０は、手Ｈ又は腕部の動作に応じて基部２００に対して動く。本実施形態では、牽引部材３１０は、手Ｈの動作に応じて基部２００に対して動く。

【0023】

ワイヤ３１２の一端（後端）は、ベース１００に連結される。このため、ワイヤ３１２の一端は、手Ｈとの相対位置が変化し難い。ワイヤ３１２は、手に当たるときに手に負荷をかけ難く、可撓性を有し、軸方向に伸縮し難い素材で形成されることが好適である。ワイヤ３１２は、適宜の繊維により形成されることが好適である。ベース１００と基部２００の第２の基部２００との間において、ワイヤ３１２の外周は、可撓性を有するゴムチューブなどに覆われていてもよい。

【0024】

板状部材３１４の一端（後端）は、ワイヤ３１２の他端（先端）に連結部材３１３により連結される。板状部材３１４は、基部２００と第２の関節部５００との間で、所定方向に曲がり、所定方向から外れる方向への曲がりを抑制する板状（ストリップ状）に形成される。板状部材３１４は、シリコーンゴム材、ポリエチレン材、ポリエチレンテレフタレート材など、手に当たったときに手に付加をかけず、軸方向に伸縮し難い素材で形成される。板状部材３１４の他端（先端）は、第２の関節部５００の後述する回動体（エンドエフェクタ）５１０に連結される。

【0025】

板状部材３１４の一方の面は、基節骨部Ｐの指腹、第１の伸縮部（アクチュエータ）４１０、ヒンジ５１４及び伸縮部材５１６側を向くように配置される。このため、板状部材３１４は、基部２００と第２の関節部５００との間で、所定方向に屈曲し、所定方向から外れる方向への屈曲を抑制する板状に形成される。

【0026】

牽引部材３１０は、ベース１００から第１の基体２１０のワイヤガイド２１３、案内路２２５のワイヤガイド２２６を通して案内路２２５内までは、適宜の可撓性を有するワイヤ３１２が用いられる。そして、牽引部材３１０は、基節骨部Ｐの指腹側において、板状部材３１４が指先側に延びることが好適である。牽引部材３１０のワイヤ３１２は、ベース１００から第１の基体２１０のワイヤガイド２１３までは手の甲の近傍に配置され、手Ｈの動作の妨げになることが抑制される。また、牽引部材３１０のワイヤ３１２は、第１の基体２１０のワイヤガイド２１３から案内路２２５のワイヤガイド２２６までは、基節骨部Ｐの外周の近傍に配置され、他の指等に干渉することが抑制される。牽引部材３１０は、ワイヤ３１２を用いず、板状部材３１４のみを用いてもよい。しかしながら、作業において、手の甲側よりも多く用いる掌側に牽引部材３１０を配置することを防止し、手と牽引部材３１０との接触面積を小さくするため、ワイヤ３１２をベース１００から第２の基部２００の案内路２２５まで用いることが好適である。

【0027】

第１の関節部４００は、基部２００に対してベース１００とは反対側に設けられ、可動体３００の牽引部材３１０の動きに応じて基部２００に対して手Ｈの指のＰＩＰ（近位指節間）関節のように回動する。すなわち、本実施形態の第１の関節部４００は、例えば人差し指、中指、薬指、小指のＰＩＰ関節に相当する。なお、手Ｈの指の関節のように回動するとは、義指１０の第１の関節部４００は、指腹側または掌側には、掌に指先が接するように回動させることができるが、手の甲側には、一般に、指先が接することがないように回動させることをいう。このため、第１の関節部４００は、適宜の回動範囲を回動させることができ、その回動範囲を超える回動は、防止される。これは、第２の関節部５００も同じである。なお、回動範囲は適宜に調整可能である。

【0028】

本実施形態では、第１の関節部４００は、作動流体が封入され、可動体３００の牽引部材３１０の動作により伸縮する、筒状の第１の伸縮部４１０を有する。第１の伸縮部４１０の一端（後端）は、第１の基体２１０で支持される。第１の伸縮部４１０の他端（先端）は、後述する関節コマ４１２で支持される。

【0029】

第１の伸縮部４１０は、その軸方向に伸縮する伸縮性と、その軸方向と交差する方向へ曲がる可撓性とを有する、中空のベローズ（蛇腹）として形成される。第１の伸縮部４１０の軸方向は、指が伸展する方向に沿う方向である。第１の伸縮部４１０の作動流体としては、空気等の気体、水や油等の液体のいずれを用いてもよいが、空気を用いることが最も好適であり、ここでは、空気を用いる例について説明する。なお、水や油等の液体を用いると、空気よりも重量が増す可能性があるが、把持力が増すと想定される。第１の伸縮部４１０には、作動流体として、大気圧から大気圧よりも高圧の範囲の空気が封入されている。本実施形態では、第１の伸縮部４１０は、後述するが、牽引部材３１０の作用により、手Ｈの指の指腹側とは反対側が指腹側に比べて作動流体により伸縮する伸縮量が大きくなり得る。

【0030】

第１の関節部４００は、基部２００の第１の基体２１０との間に第１の伸縮部４１０を配置する関節コマ４１２を有する。

【0031】

第１の関節部４００は、基部２００の第１の基体２１０に設けられる第１の案内部４１４と、関節コマ４１２に設けられる第２の案内部４１６とを有する。第１の案内部４１４及び第２の案内部４１６は、基節骨部Ｐの指腹側に形成される、例えば貫通孔として形成される。貫通孔は、指が伸展する方向で、後述するヒンジ５１４の回動軸の軸方向に対して直交又は略直交する方向に延びる。そして、第１の案内部４１４及び第２の案内部４１６には、牽引部材３１０の板状部材３１４が挿通される。したがって、板状部材３１４は、第１の案内部４１４及び第２の案内部４１６で案内される。

【0032】

このため、第１の関節部４００の指腹側には、第１の案内部４１４及び第２の案内部４１６に牽引部材３１０の板状部材３１４が挿通され、指腹側とは反対側には、第１の伸縮部４１０が配置される。

【0033】

第１の伸縮部４１０は、閉塞され、内部に作動流体である空気を貯留する。第１の基体２１０には、第１の伸縮部４１０に適宜の内圧を負荷するように、空気等の流体を入れる流路２１２が形成される。本実施形態では、流路２１２には、チューブ２１４を介して逆止弁２１６が設けられる。逆止弁２１６は、第１の伸縮部４１０に空気を入れるときに解放され、第１の伸縮部４１０から空気が抜けることを抑制する。

【0034】

第２の関節部５００は、基部２００との間に第１の関節部４００を挟むように設けられる。第２の関節部５００は、可動体３００の牽引部材３１０の動きに応じて第１の関節部４００に連動して、第１の関節部４００に対して手Ｈの指のＤＩＰ（遠位指節間）関節のように回動する。すなわち、本実施形態の第２の関節部５００は、例えば人差し指、中指、薬指、小指のＤＩＰ関節に相当する。

【0035】

本実施形態では、第２の関節部５００は、関節コマ４１２にヒンジ５１４により回動可能に連結される回動体５１０と、関節コマ４１２と回動体５１０との間の近接及び離隔を可能とする伸縮部材５１６と、回動体５１０に設けられ、牽引部材３１０の他端（遠位端）を固定する固定部５１８とを有する。

【0036】

回動体５１０は、指部６００の指先に相当する部材として形成される。ヒンジ５１４は、ユーザの手Ｈのある指の基節骨部Ｐの指腹側の板状部材３１４に近接する位置に配置される。ヒンジ５１４の回動軸の軸方向は、指が伸展する方向に対して直交する方向など、交差する方向に延びる。

【0037】

伸縮部材５１６は、基節骨部Ｐの指腹側とは反対側（手の甲側）に配置される。伸縮部材５１６の一端は関節コマ４１２に支持され、他端は回動体５１０に支持される。

【0038】

固定部５１８は、基節骨部Ｐの指腹側に形成される。そして、回動体５１０の固定部５１８には、板状部材３１４の他端（先端）が連結される。このため、牽引部材３１０は、第１の関節部４００及び第２の関節部５００において、基節骨部Ｐの指腹側に配置される。

【0039】

本実施形態では、板状部材３１４は、ヒンジ５１４を伸縮部材５１６との間で挟むように配置する位置に配置される。

【0040】

義指１０の基部２００から回動体５１０の先端（指先対応部）５１１までの指部６００の長さは、ユーザにより適宜に設定可能であるが、本実施形態では、略４５ｍｍとした。

【0041】

なお、回動体５１０の先端５１１は、指部６００の指先に相当する。このため、回動体５１０の先端５１１は、把持対象の物品に対して適宜の摩擦力を発揮する素材又は形状が選択されることが好適である。

【0042】

なお、義指１０の殆どの部材は、射出成型や３Ｄプリンタを用いた３Ｄプリンティング技術によって立体成形（三次元造形）されることが好適である。ベース１００、基部２００、第１関節部４００の関節コマ４１２、第２関節部５００の回動体５１０等は、ＰＬＡ、ＡＢＳ、ポリアミド等の樹脂材料によって形成される。第１の関節部４００の第１の伸縮部４１０及び第２の関節部５００の伸縮部材５１６は、柔軟性のある樹脂材料、例えばポリエチレン等によって形成される。第１の伸縮部４１０および伸縮部材５１６は、３Ｄプリンティングによってゴム状の弾性材料で形成されてもよい。３Ｄプリンティングに最適な材料としては、熱可塑性エラストマーやシリコーンゴム等がある。この立体成形に用いられる３Ｄプリンティングの方式としては、光造形法、粉末法、熱溶解積層法（ＦＤＭ法）、シート積層法、インクジェット法等、任意の方式を採用できる。このように、本実施形態の能動義指１０の部品の大部分を３Ｄプリンタで形成した結果、各ユーザに合わせて作成され得る能動義指１０を安価に製造することが可能となる。
義指１０は、一般的に重量があるとされる金属材を用いずに形成することができる。したがって、本実施形態に係る義指１０は軽量に形成される。

【0043】

なお、人間の指の表皮に似せた人工皮膚等で指部６００の外側を適宜に覆ってもよい。また、義指１０のユーザ自身の皮膚を培養して作成した皮膚で指部６００の外側を適宜に覆ってもよい。または、指部６００の外側を適宜の外套で覆って、指部６００の装飾性を向上させてもよい。これらは、以降の変形例を含む実施形態でも同様である。

【0044】

次に、本実施形態に係る義指１０の作用について説明する。

【0045】

本実施形態に係る義指１０のベース１００を手ＨのＭＰ関節部Ｊよりも中手骨部側である、例えば手の甲や手首等に取り付けた状態で、基節骨部Ｐに本実施形態に係る義指１０の基部２００を取り付ける。すなわち、基節骨部Ｐに本実施形態に係る義指１０の指部６００を取り付ける。このようにして、ユーザの手に義指１０を取り付ける。本実施形態に係る義指１０は、２つの関節部を有する２自由度として形成される。義指１０の指部６００の可動範囲は、自由度に比例する。本指部６００は第１の関節部４００の１自由度と第２の関節部５００の１自由度の計２自由度となるため、指部６００の可動範囲を広くすることができる。実際の人間の手Ｈの指と同様に用いるため、義指１０は、ＭＰ関節とＰＩＰ関節との間の基節骨部Ｐに基部２００が取り付けられることが好適である。

【0046】

義指１０が図１に示す状態のとき、牽引部材３１０には牽引力（張力）が実質的に負荷されておらず、解放されている。このとき、第１の伸縮部４１０自体には、内圧として圧縮空気が負荷されているが、人間の手Ｈの指のように、ヒンジ５１４の軸方向への多少の回動を許容し得る。第１の関節部４００の板状部材３１４の面の向きによって、第１の基体２１０に対する第１の関節部４００の、ヒンジ５１４の軸方向に沿う方向へのふらつきを抑制する。一方、板状部材３１４が容易に曲がる方向への屈曲を許容する。このとき、第１の関節部４００は、外力により、回動体５１０の先端５１１が掌側に向かう方向、及び、掌側とは反対側に曲がり得る。なお、第１の関節部４００の曲がり範囲は、掌側が、掌側とは反対側に比べて大きい。これは、牽引部材３１０の存在による。

【0047】

そして、図１に示す状態から図２に示す状態に、ユーザがＭＰ関節部Ｊを曲げると、ベース１００と第２の基体２２０の案内路２２５との間の距離又は経路が遠くなる。このため、牽引部材３１０のワイヤ３１２及び板状部材３１４が牽引される。ワイヤ３１２及び板状部材３１４は伸び難い素材で形成されているため、牽引部材３１０のワイヤ３１２、板状部材３１４を介して、第２の関節部５００の回動体５１０の固定部５１８に牽引部材３１０の牽引力が伝達される。そして、回動体５１０の指腹側が、伸縮部材５１６の付勢力に抗して、関節コマ４１２に近接する。そして、回動体５１０の指腹側とは反対側は、伸縮部材５１６の付勢力に抗して、関節コマ４１２に対して離隔する。すなわち、第２の関節部５００のヒンジ５１４により回動体５１０の先端５１１が掌側に向かって動く。

【0048】

また、牽引部材３１０の回動体５１０の指腹側が、関節コマ４１２に近接すると、関節コマ４１２も基部２００側に引っ張られる。このとき、第１の関節部４００の関節コマ４１２うち、基節骨部Ｐの指腹側は、基部２００に近接する。したがって、第１の伸縮部４１０には、基部２００の第１基体２１０と関節コマ４１２との間で圧縮力が負荷される。

【0049】

そして、第１の関節部４００の関節コマ４１２うち、指腹側が基部２００に近接すると、第１の伸縮部４１０は、指腹側が縮み、基部２００に近接する。一方、第１の伸縮部４１０内に封入された空気の空気量は変化しないので、第１の伸縮部４１０の指腹側とは反対側は、空気圧により伸びる。このため、関節コマ４１２のうち、指腹側とは反対側は、基部２００に対して離隔する。または、関節コマ４１２のうち、指腹側に比べて、指腹側とは反対側は、基部２００に対して離隔する。したがって、牽引部材３１０の牽引により第１の伸縮部４１０は、指腹側が収縮し、指腹側とは反対側が、指腹側に比べて伸展する。

【0050】

したがって、本実施形態に係る義指１０は、ＭＰ関節部Ｊを屈曲させることにより、第１の関節部４００及び第２の関節部５００を追従させて回動体５１０の先端５１１を掌側に曲げる。すなわち、本実施形態に係る義指１０は、ＭＰ関節部Ｊを屈曲させると、手Ｈの指を内側に曲げる動作を行うように曲がる。このとき、第１の関節部４００に加えて、第２の関節部５００があることで、回動体５１０の先端５１１は、人間の手Ｈのように動き、十分な屈曲角度を得ることができる。

【0051】

なお、義指１０の第１の関節部４００及び第２の関節部５００を屈曲させるとき、第１の関節部４００及び第２の関節部５００の板状部材３１４の向きによって、基部２００に対する第１の関節部４００及び第２の関節部５００のヒンジ５１４の軸方向に沿う方向へのふらつきを抑制する。

【0052】

ユーザがＭＰ関節部Ｊの屈曲角度を小さくすると、牽引部材３１０の牽引が解除される。そして、伸縮部材５１６の付勢力によって、関節コマ４１２と回動体５１０とが、図２に示す状態から図１に示す状態に戻される。第１の伸縮部４１０は、第１の伸縮部４１０内の作動流体の圧縮性により伸長し、指腹側では、第１の基体２１０に対して関節コマ４１２を離隔させる。このため、第１の伸縮部４１０は、復元力により伸びる。牽引部材３１０の牽引の解放により、第１の伸縮部４１０のうち、指腹側と指腹側とは反対側との長さの差が牽引部材３１０の牽引時に比べて小さくなる。第１の伸縮部４１０は、牽引部材３１０の牽引の解放により、指腹側及び指腹側とは反対側が同程度の長さとなり得る。このため、義指１０は、フルードパワーを用いて、図２に示す状態から、図１に示す状態に変形する。

【0053】

このように、本実施形態に係る義指１０は、ユーザのＭＰ関節部Ｊの動作に応じて、指部６００を、屈曲及び伸展を繰り返し行うことができる。

【0054】

本実施形態では、ＰＩＰ（近位指節間関節）に相当する位置に第１の関節部４００を用い、ＤＩＰ（遠位指節間関節）に相当する位置に第２の関節部５００を用いた。義指１０は、ユーザの実際の手Ｈの指のように、ＰＩＰ関節に相当する第１の関節部４００が動き、ＤＩＰ関節に相当する第２の関節部５００が動く。このため、本実施形態に係る義指１０は、ＭＰ関節部Ｊと基節骨部Ｐの先端との間に基部２００を取り付け、牽引部材３１０及び２つの第１の関節部４００，５００により、健常指と同様に動作させることができる。したがって、義指１０の指部６００を用いて適宜の把持対象物を例えば掌や、残存する他の指等を用いて把持することができる。

【0055】

本実施形態に係る義指１０の第１の伸縮部４１０は、空気圧式のベローズを用いることにより、牽引部材３１０（板状部材３１４）による外力に追従して第１の伸縮部４１０が第１の伸縮部４１０の軸方向に伸縮及び／又は第１の伸縮部４１０の軸方向に対して屈曲する。したがって、義指１０の第１の伸縮部４１０は、空気の圧縮性によってバックドライバビリティに優れる、と言える。そして、第１の伸縮部４１０内の空気の圧力は、第１の伸縮部４１０外の空気の圧力（大気圧）よりも高い。このため、第１の伸縮部４１０は、第１の伸縮部４１０内の空気圧によるベローズの発生トルク、すなわち、フルードパワーによって、ガタが防止され、把持対象物を柔らかく安定的に保持することできる。

【0056】

このように、義指１０の第１の伸縮部４１０がバックドラバビリティに優れるため、牽引部材３１０の牽引により、第１の伸縮部４１０及び板状部材３１４を含む第１の関節部４００を動かしている最中、又は、動かした後、第１の伸縮部４１０、板状部材３１４、第２の関節部５００への外力の負荷によっても、第１の伸縮部４１０は、把持対象物により形状が変化しやすい。このため、義指１０は、把持対象物に対して柔軟な把持性能を実現することができる。

【0057】

本実施形態では、第１の伸縮部４１０に空気圧を用いることで、出力／重量の比を高くすることができる。このため、軽量でありながら、比較的高出力の義指１０を提供することができる。

【0058】

本実施形態では、手を図１に示す状態から図２に示す状態に動かす例について説明した。すなわち、図１において、掌と基節骨部Ｐの指腹とが略面一の状態のときに、牽引部材３１０を解放状態にする例について説明した。掌と基節骨部Ｐの指腹とが、図１に示す位置と図２に示す位置との間の位置において、牽引部材３１０を解放状態にしてもよい。このため、ユーザのＭＰ関節を介して、手の甲と基節骨部Ｐの指腹とは反対側とが、例えば１３５°よりも大きく１８０°よりも小さい角度に配置された状態で、牽引部材３１０を解放状態にしてもよい。義指１０を握り込まない場合、ユーザの手への負担が軽減される。なお、上述した角度、基部２００の第１の基体２１０から回動体５１０の先端５１１までの長さ、すなわち、指部６００の長さは、ユーザにより適宜に設定される。

【0059】

把持対象物を把持し続けるためには、義指１０の指部６００から把持対象物に対して把持力を負荷し続けることが必要となる。本実施形態に係る義指１０は、ユーザがＭＰ関節部Ｊを屈曲させた状態を維持しようとすれば、それに応えて、第１の伸縮部４１０の圧縮空気の作用により、把持力を負荷し続けることができる。

【0060】

また、第１の伸縮部４１０としてベローズを採用することにより、例えばピストンの直線運動を回転運動へ変換する必要がなく、直接、屈曲動作を行うことが可能なため、機械効率を高くすることができる。

【0061】

牽引部材３１０として、全てをワイヤ３１２で形成するのではなく、板状部材３１４を用いることで、リンク機構なしで伸縮部４１０の剛性を保つことができる。ＭＰ関節部Ｊの屈曲によって板状部材３１４が引かれ伸縮部４１０が屈曲し指先にある回動体５１０が屈曲することで十分な屈曲角度が得られる。ＭＰ関節部Ｊの屈曲後、また、屈曲の解除後、伸縮部４１０は、自身の復元力によって伸展することができる。したがって、本実施形態に係る義指１０の指部６００は、把持対象物からの反力に応じてバックドライブを行い、バックドライブに比例して復元トルクを増加させることで柔軟把持を可能とする可変コンプライアンス機構である。伸縮部４１０を１つにすることで義指１０の指部６００をより短くすることができる。

【0062】

本実施形態に係る義指１０をユーザの手に適切に装着し、例えば紙片の把持実験、ポテトチップスの把持実験等、柔軟に把持ができるか否かの実験を行った。机に載置した紙片を把持する実験を行い、ポテトチップスを割らずに撓ませるように把持する実験を行った。

【0063】

紙片の把持実験については、本実施形態に係る義指１０の回動体５１０の先端５１１の素材によっては、滑りが生じ、摘まみ難い場合が生じたが、把持することが可能であった。このため、例えば新聞紙等のページをめくることが可能である。

【0064】

ポテトチップスを割らずに撓ませる実験については、ポテトチップスの縁部を把持しながら、あるユーザがＭＰ関節を１０回程度動かしたが、割らずに把持することができた。

【0065】

その他、本実施形態に係る義指１０をユーザの手に適切に装着し、例えば液体を入れたペットボトルの把持実験、消しゴムを把持した字消し実験等の義指１０に負荷がかかる作業（重量把持）を行った。このとき、第１の伸縮部４１０内の圧力が低いと把持力が小さくなるが、第１の伸縮部４１０のバックドライブにより、把持力を補助することができることが分かった。

【0066】

把持対象物として水を入れた５００ｍｌペットボトルを把持する実験では、上手く把持することができない場合が生じた。なお、これは、第１の伸縮部４１０の空気による内圧を大きくすれば、解消した。このため、第１の伸縮部４１０の内圧を適宜に上昇させることで、解決できることが分かった。

【0067】

同様に、把持対象物として消しゴムを把持し、その状態で字消し実験を行った。このとき、上手く消しゴムを把持できない場合が生じた。なお、これは、第１の伸縮部４１０の空気による内圧を大きくすれば、解消した。このため、第１の伸縮部４１０の内圧を適宜に上昇させることで、解決できることが分かった。

【0068】

このように、本実施形態に係る義指１０の第１の第１の関節部４００について、第１の伸縮部４１０を用いる。このとき、第１の伸縮部４１０は、例えば空気圧を用いる。空気の圧縮性により、第１の第１の関節部４００は、ガタがなく、バックドライバビリティに優れる。すなわち、本実施形態に係る義指１０では、空気のバックドライバビリティによって物品を把持しているときの第１の関節部４００の屈曲角度が自動的に調整され、第１の伸縮部４１０内の空気が圧縮されることで、指先となる回動体５１０の先端５１１に適切に力を負荷することができる。したがって、本実施形態に係る義指１０は、フルードパワーを用いて柔軟で安定的な把持性能を実現することができる。また、本実施形態によれば、適宜の自由度を有しながら、柔らかな動作を行い得る義指１０、及び、義指１０用の指部６００を提供することができる。

【0069】

なお、本実施形態に係る義指１０は、手Ｈの屈曲角度を図１に示す状態に比べて、図２に示すように大きくするにしたがって、把持力を大きくすることができる。そして、義指１０は、牽引部材３１０の牽引に応じて調整される空気圧による第１の伸縮部４１０の発生トルクにより把持力を維持し、把持対象物を安定的に保持し続けることができる。このため、本実施形態に係る義指１０は、指部６００を動かしたら、単にその位置に留まろうとし把持力を失うものではなく、第１の伸縮部４１０の発生トルク、バックドライバビリティにより、把持対象物を把持し続けるための力を、把持対象物に負荷し続けることができる。

【0070】

本実施形態では、電気エネルギーを用いる部材や外部動力源のコンプレッサ等を使用しない。このため、軽量で安価な能動義指１０を提供することができる。

【0071】

本実施形態では、作動流体として、第１の伸縮部４１０内に圧縮空気を封入する例について説明した。例えば、第１の伸縮部４１０内に小径のビーズ等の添加物を封入してもよい。この場合、添加物により、第１の伸縮部４１０内の体積を稼ぐことで、第１の伸縮部４１０内に封入する空気の量、圧縮力を補助することができる。小径のビーズ等の添加物は、第１の伸縮部４１０の動作を妨げない量である。添加物の例は、一例であるが、ビーズの他、第１の伸縮部４１０の動作を妨げない量（体積）の、綿等の繊維体、樹脂、粉体等があり得る。

【0072】

また、第１の伸縮部４１０は、筒状のベローズを二重構造にしてもよい。この場合、内側のベローズ内、又は、内側のベローズの外周面と外側のベローズの内周面との間に作動流体を封入することで、作動流体の封入体積を小さくすることができる。後者の場合、内側のベローズは、作動流体の圧力によって外径が縮径されるなど潰され難く、作動流体の圧力に抗して、適宜の形状を維持できるように形成される。

【0073】

なお、第１の伸縮部４１０の作動流体として、空気の代わりに、水や油等の液体を用いることができる。この場合、空気よりも重量が増す可能性があるが、把持力が増すと想定される。

【0074】

図３及び図４には、第１の伸縮部４１０の変形例を示す。図３及び図４中の下側が指腹側であり、上側が指腹側とは反対側である。第１の伸縮部４１０は、外側に配置されるベローズ４１０ａと、ベローズ４１０ａの内側に配置されるアセンブリ体４１０ｂとを有する。アセンブリ体４１０ｂは、上述した添加物の一例であり、ベローズ４１０ａ内に配置されることにより、第１の伸縮部４１０内の体積を稼ぐことができる。

【0075】

アセンブリ体４１０ｂは、複数の板状体４１１ａと、複数の板状体４１１ａを貫通する紐状部材４１１ｂとを有する。

【0076】

隣接する板状体４１１ａは、平面同士が互いに対向するように配置される。複数の板状体４１１ａは、ベローズ４１０ａの外形に合わせて適宜の形状に形成される。すなわち、板状体４１１ａは、円形板、楕円形板、多角形板、そろばんの一珠又は五珠状等、適宜の形状に形成される。本変形例では、板状体４１１ａが円形板である場合を例にして説明する。
複数の板状体４１１ａの外径は互いに同じであり、揃っていることが好適である。各板状体４１１ａは、例えば中実であることが好適で、プラスチック材等、軽量で適宜の剛性を有する素材で形成される。また、各板状体４１１ａは、ベローズ４１０ａの内周面に対して連結部材４１１ｃを介して固定されていることが好適である。この場合、アセンブリ体４１０ｂは連結部材４１１ｃによって、ベローズ４１０ａの中心軸の軸回りに回転することが防止される。

【0077】

紐状部材４１１ｂは、複数の板状体４１１ａの中心ではなく、指腹側にずれた位置で複数の板状体４１１ａを貫通することが好適である。紐状部材４１１ｂが伸縮しない非伸縮性素材である場合、紐状部材４１１ｂの一端部及び他端部は、アセンブリ体４１０ｂが屈曲するように、弛みをもって複数の板状体４１１ａを貫通する。紐状部材４１１ｂの一端部は、例えば基部２００の基体２１０に固定される。紐状部材４１１ｂの他端部は、例えば関節コマ４１２に固定される。このため、アセンブリ体４１０ｂは、ベローズ４１０ａの軸方向に沿って所定位置に配置される状態を維持する。
このような構造の第１の伸縮部４１０は、例えば３Ｄプリンタにより形成され得る。

【0078】

紐状部材４１１ｂは、非伸縮性素材ではなく、伸縮性を有するゴム材等で形成されていることも好適である。この場合、紐状部材４１１ｂの弛みは、最小限にすることができる。

【0079】

例えば、第１の伸縮体４１０が図１に示すように真っ直ぐに延びているとき、図３に示すように、アセンブリ体４１０ｂの隣接する板状体４１１ａの平面は互いに平行又は略平行に配置される。隣接する板状体４１１ａの一部同士が接触していてもよい。

【0080】

なお、連結部材４１１ｃがない場合、紐状部材４１１ｂは複数の板状体４１１ａの中心を貫通することが望ましい。

【0081】

牽引部材３１０が牽引され、図２に示すように、第１の伸縮体４１０の指腹側が縮み、指腹側とは反対側が伸びると、図４に示すように、アセンブリ体４１０ｂの隣接する板状体４１１ａ同士は、指腹側が近接し、指腹側とは反対側が離間する。このため、第１の伸縮部４１０の屈曲動作に追従して、アセンブリ体４１０ｂが屈曲する。したがって、アセンブリ体４１０ｂの存在によっても、第１の伸縮部４１０の動作を妨げることを防止する。

【0082】

（第２実施形態）
第２実施形態に係る、加圧型の義指１０について、図５及び図６を用いて説明する。本実施形態に係る義指１０は、第１実施形態に係る義指１０にポンプ７００を付加したものである。

【0083】

図５に示すように、逆止弁２１６には、加圧機構としてポンプ７００が接続される。このため、第１の伸縮部（アクチュエータ）４１０には、逆止弁２１６を介してポンプ７００が接続される。ポンプ７００は、第１実施形態で説明した義指１０（図１及び図２参照）として形成されるように、不要なときには、取り外してもよい。

【0084】

本実施形態では、ポンプ７００は、蛇腹状の筒状体（第２の伸縮部）として形成される。本実施形態では、ポンプ７００は、中空のベローズとして形成され、軸方向（長手方向）に伸縮する伸縮性と、軸方向と交差する方向へ曲がる可撓性とを有する。ポンプ７００の図５及び図６中の左端は例えば閉塞されている。ポンプ７００内部の空気は、大気圧から大気圧よりも高圧となっており、把持対象物やユーザに応じてその圧力の調整を行うものとする。

【0085】

図５に示すポンプ７００の左端を右端に向かって押圧すると、所定の空気圧以上の空気圧により逆止弁２１６が開き、チューブ２１４を通って空気が第１の伸縮部４１０内に供給される。このため、第１の伸縮部４１０内の空気圧が第１実施形態で説明した第１の伸縮部４１０内の空気圧に対して高められる。逆止弁２１６は、第１の伸縮部４１０内に入った空気が漏れないように、ポンプ７００から第１の伸縮部４１０への空気の供給圧力が所定の値よりも低くなると、閉じる。

【0086】

義指１０の作用（動作）は、第１実施形態で説明した義指１０と同じであるため、ここでの説明を省略する。

【0087】

そして、ユーザ等がポンプ７００の圧縮を繰り返すと、第１の伸縮部４１０及び第１の伸縮部４１０に逆止弁２１６を介して接続されるポンプ７００の系の圧力は上昇する。ポンプ７００には容量があるため、加圧できる圧力には上限があると想定される。また、第１の伸縮部４１０の耐圧性も上限が設定される。一方で、ポンプ７００に逆止弁２１６を付加すれば、ポンプ７００のポンピング回数により系の圧力の調整が可能である。このため、本実施形態で説明するようにポンプ７００を有する義指１０を用いることで、より多様な物体を把持することができると想定される。

【0088】

第１実施形態で説明したように、義指１０をユーザに装着して、ペットボトルの把持実験を行うに際し、本実施形態に係るポンプ７００を用いることにより、第１の伸縮部４１０の内圧を高めることができる。上述したように、本実施形態に係る義指１０は、指部６００を動かしたら、単にその位置に留まろうとし把持力を失うものではなく、第１の伸縮部４１０の発生トルク、バックドライバビリティにより、把持対象物を把持し続けるための力を、把持対象物に負荷し続けることができる。そして、第１の伸縮部４１０内の圧力を高めることで、第１の関節部４００の剛性を高くすることができる。したがって、例えば液体が入った５００ｍｌペットボトルのような適宜の重量物の把持を、第１の伸縮部４１０の内圧を適宜に大きくすることにより、行うことができる。また、消しゴムを用いた字消しの際にも消しゴムを把持し続けながら、字消しを行うことができる。

【0089】

その他、本実施形態に係る義指１０は、第１の伸縮部４１０の内圧（空気圧力）が、大気圧から大気圧よりも高圧の範囲の適宜の圧力の際に、紙片の把持、ポテトチップスを割らずに把持する動作を行うことができた。

【0090】

本実施形態によれば、適宜の自由度を有しながら、柔らかな動作を行い得る義指１０、及び、義指１０用の指部６００を提供することができる。

【0091】

（変形例）
本変形例では、フルードパワー義指１０を含むフルードパワー義手２０について図７及び図８を用いて説明する。ここでは、義手２０は、ユーザの例えば前腕（残存肢）Ｆに取り付けられて用いられる。本変形例に係る義手２０は、義指１０の牽引部材３１０のワイヤ３１２を例えば前腕Ｆの回転動作で牽引／解放することができる。

【0092】

可動体３００は、取付部３３２と、取付部３３２に設けられる変換機構３３４と、変換機構３３４に固定される牽引部材３１０とを有する。

【0093】

取付部３３２は、肩等に掛けられるなど、ユーザに取り付けられるように、例えば紐状部材又はロッド状部材として形成される。取付部３３２は適宜の硬質のフレームとして形成されてもよい。取付部３３２は、前腕Ｆの回内動作、回外動作に対して旋回しないなど、回内動作、回外動作に対して連動せず、又は、連動し難く、捻じれることが防止されるように形成されることが好適である。

【0094】

図８には、変換機構３３４を示す。変換機構３３４は、外殻部３４２と、回転体３４４と、スライダ３４６とを有する。

【0095】

外殻部３４２は、本体として形成される。外殻部３４２は、略有底円筒状に形成される。すなわち、外殻部３４２の内周面は、底部３４２ａと、曲面壁３４２ｂとを有する仮想的な円柱体の空間として形成される。

【0096】

なお、外殻部３４２には、適宜の剛性を有するチューブ３４３が接続される。チューブ３４３は、なくてもよく、例えば、ユーザの他の腕の長さとの調整を行うために用いられ得る。チューブ３４３には、牽引部材３１０が通される。本変形例では、チューブ３４３の先端（外殻部３４２側とは反対側）には、第１の基体２１０及び第２の基体２２０を一体化した基部２００が固定される。チューブ３４３がない場合、外殻部３４２に直接的に、基部２００が取り付けられていてもよい。

【0097】

回転体３４４は、外殻部３４２の曲面壁３４２ｂの内側を、円柱体の中心軸の軸回りに回転又は回動可能な円柱状に形成される。なお、外殻部３４２の曲面壁３４２ｂの内側には、回転体３４４が軸方向に移動することを防止する支持部３５１ａ，３５１ｂが設けられる。支持部３５１ａ，３５１ｂは、外殻部３４２の曲面壁３４２ｂの内側に円環状に形成されていてもよく、複数が離間して形成されていてもよい。このため、回転体３４４は、その場で回転し、軸方向には移動しない。なお、支持部３５１ａ，３５１ｂとしては、例えばスラストボールベアリングやスラストローラベアリング等が用いられ得る。

【0098】

回転体３４４のうち、底部３４２ａ側には、第１のネジ部３５３が形成される。回転体３４４のうち、底部３４２ａとは反対側には、ユーザの前腕Ｆ等が当接される当接部３４４ａが形成される。

【0099】

移動体３４６は、回転体３４４よりも、底部３４２ａ側に配置される略円柱状に形成される。曲面壁３４２ｂのうち、底部３４２ａに近い側には、移動体３４６のための第１のガイド３６１が形成される。移動体３４６の外周面には、第１のガイド３６１に沿って移動する第２のガイド３６３が形成される。第１のガイド３６１及び第２のガイド３６３により、移動体３４６は仮想的な円柱体の中心軸の軸回りに回転又は回動不能である。移動体３４６のうち、回転体３４４側には、第１のネジ部３５３に螺合する第２のネジ部３５４が形成される。

【0100】

そして、移動体３４６のうち、底部３４２ａ側には、牽引部材３１０の一端が固定される。

【0101】

なお、第１の関節部４００は、基部２００に対して変換機構３３４とは反対側に設けられ、牽引部材３１０の動きに応じて基部２００に対して手の指のＰＩＰ関節のように回動する。第２の関節部５００は、基部２００との間に第１の関節部４００を挟むように設けられ、牽引部材３１０の動きに応じて第１の関節部４００に連動して、第１の関節部４００に対して手の指のＤＩＰ関節のように回動する。

【0102】

次に、本変形例に係るフルードパワー義手２０の作用について説明する。

【0103】

図７に示すユーザが前腕Ｆの先端を当接部３４４ａに当接させ、前腕Ｆを例えば回外動作させると、回転体３４４が一緒に回転する。一方、外殻部３４２及び移動体３４６は、回外動作に連動しない。

【0104】

前腕Ｆの例えば回外動作に伴って回転体３４４が回動すると、ネジの作用により、移動体３４６が回動体３４４に対して近接する。このため、牽引部材３１０が牽引される。

【0105】

この後の動作は、例えば第１実施形態で説明したので、説明を省略する。

【0106】

そして、図７に示すユーザが前腕Ｆの先端を当接部３４４ａに当接させ、前腕Ｆを例えば回内動作させると、回転体３４４が一緒に回転する。一方、外殻部３４２及び移動体３４６は、回内動作に連動しない。

【0107】

前腕Ｆの回内動作に伴って回転体３４４が回動すると、ネジの作用により、移動体３４６が回動体３４４に対して離間する。このため、牽引部材３１０の牽引が解放される。

【0108】

この後の動作は、例えば第１実施形態で説明したので、説明を省略する。

【0109】

本変形例によれば、適宜の自由度を有しながら、柔らかな動作を行い得る義指１０、義指１０用の指部６００、及び、指部６００を含む義手２０を提供することができる。

【0110】

ここでは、前腕Ｆの回外動作により牽引部材３１０を牽引し、回内動作により牽引部材３１０の牽引を解放する例について説明した。前腕Ｆの回外動作により牽引部材３１０の牽引を解放し、回内動作により牽引部材３１０を牽引するように、変換機構３３４を形成してもよい。すなわち、変換機構３３４は、腕部Ｆの回内動作及び回外動作の少なくとも一方を軸方向の動作に変換することができる。

【0111】

なお、本変形例に係る義手２０では、図８に示す変換機構３３４を用いる例について説明した。変換機構３３４の回転体３４４及びスライダ３４６がない場合、ユーザの前腕Ｆを牽引部材取付部及び前腕取付部としての外殻部３４２に取り付け、牽引部材３１０を外殻部３４２の外表面等に取り付けることによって、ユーザの前腕Ｆの回転動作で牽引部材３１０を直接的に牽引／解放してもよい。この場合、牽引部材３１０を前腕Ｆの回動中心から外れた位置で、外殻部３４２に取り付ければよい。そうすると、前腕Ｆの回動動作に応じて牽引部材３１０が牽引／解放される。

【0112】

ここでは、図７を用いて、義手２０が１つの指部６００を有する例について説明した。図示しないが、図１２を用いて説明する義手２０のように、基部２００に対して複数の指部６００を並設してもよい。この場合、例えば牽引部材３１０をその指部６００の本数分、用意すればよい。また、この場合、基部２００のうち、チューブ３４３又は外殻部３３４に連結される位置は、手の甲を模擬する形状に形成されてもよい。

【0113】

また、図７に示す外殻部３４２を含む変換機構３３４は、例えば手指を欠損したユーザに対して用い得る。その他、脳梗塞、リウマチ患者等の手指が不自由なユーザに対しても外殻部３４２の形状をユーザ自身の手指に合う形状に形成することが好適である。この場合も、ユーザは、ユーザの前腕Ｆの例えば回外動作によって義手２０を駆動することができる。これは、後述する第３実施形態の第１変形例（図１１参照）、第２変形例（図１２参照）における義手２０でも同様である。

【0114】

（第３実施形態）
第３実施形態に係る、ポンプ外付型の義指１０について、図９及び図１０を用いて説明する。本実施形態は、第１実施形態及び第２実施形態の変形例であって、第１実施形態及び第２実施形態で説明した部材と同一の部材又は同一の機能を有する部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

【0115】

本実施形態では、基部２００は、１体として形成される。牽引部材３１０の一端は、ベース１００に支持され、他端は基部２００に支持される。本実施形態では、牽引部材３１０は、例えば可撓性を有するが、伸縮性に乏しいワイヤ又は板状部材が用いられる。また、第１実施形態で説明したように、牽引部材３１０は、ワイヤと板状部材とが連結されていてもよい。

【0116】

本実施形態では、ベース１００は、ユーザの例えば手首にバンド等を用いて支持される。

【0117】

ベース１００には、加圧機構としてポンプ７００が設けられる。ポンプ７００は、ポンプ基体７１２と、ポンプ基体７１２に設けられる第２の伸縮部（ポンプ）７１４と、第２の伸縮部７１４を押圧により伸縮させる押圧体７１６と、ポンプ基体７１２と押圧体７１６とを近接及び離隔させるためのガイド７１８と、押圧体７１６に設けられ牽引部材３１０を案内する案内部７２０とを有する。

【0118】

ポンプ基体７１２は、ベース１００に一体又は連結される。ポンプ基体７１２は、一例として手の甲に載せられる板状部材として形成される。

【0119】

第２の伸縮部７１４は、中空のベローズとして形成され、その軸方向（長手方向）に伸縮する伸縮性と、その軸方向と交差する方向へ曲がる可撓性と、を有する。本実施形態では、第２の伸縮部７１４は、３つのベローズが並べられている。３つのベローズは、互いに連通される。また、３つのベローズはチューブ２１４を介して第１の伸縮部４１０に連通する。第２の伸縮部７１４は、作動流体を貯留する。なお、第２の伸縮部７１４としてのベローズの数は一例であって、１つでも、２つでもよく、３つよりも多い４つ以上であってもよい。

【0120】

なお、ベローズの軸方向の一例は、例えば、ポンプ基体７１２のうち、手の甲に接触する面とは反対側の面の法線方向である。

【0121】

第１の関節部４００は、基部２００に対して回動可能なヒンジ４２２を有する第１部材４２０と、基部２００と第１部材４２０との間に設けられる第１－１の伸縮部（アクチュエータ）４２４とを有する。ヒンジ４２２は、ユーザの手Ｈのある指の基節骨部Ｐに対して指腹側に配置され、第１－１の伸縮部４２４は、基節骨部Ｐに対して指腹側とは反対側（手の甲側）に配置される。ヒンジ４２２の回動軸は、指が延びる方向に対して直交する方向など、交差する方向に延びる。第１－１の伸縮部４２４は、その軸方向に伸縮する伸縮性と、その軸方向と交差する方向へ曲がる可撓性とを有する、中空のベローズとして形成される。第１－１の伸縮部４２４の軸方向は、指が伸展する方向に沿う方向である。

【0122】

第２の関節部５００は、第１部材４２０に対して回動可能なヒンジ５２２を有する、指先部としての第２部材（エンドエフェクタ）５２０と、第１部材４２０と第２部材５２０との間に設けられる第１－２の伸縮部（アクチュエータ）５２４とを有する。ヒンジ５２２は、ユーザの手Ｈのある指の基節骨部Ｐに対して指腹側に配置され、第１－２の伸縮部５２４は、基節骨部Ｐに対して指腹側とは反対側（手の甲側）に配置される。ヒンジ５２２の回動軸は、指が伸展する方向に対して直交する方向など、交差する方向に延びる。第１－２の伸縮部５２４は、その軸方向に伸縮する伸縮性と、その軸方向と交差する方向へ曲がる可撓性とを有する、中空のベローズとして形成される。第１－２の伸縮部５２４の軸方向は、指が伸展する方向に沿う方向である。

【0123】

なお、第１部材４２０の流路４２６によって、第１－１の伸縮部４２４及び第１－２の伸縮部５２４は連通する。第１－１の伸縮部４２４及び第１－２の伸縮部５２４の内圧は同じである。第１－１の伸縮部４２４は、チューブ２１４によってポンプ７００の第２の伸縮部７１４に連通する。このため、第１－１の伸縮部４２４及び第１－２の伸縮部５２４と、ポンプ７００の第２の伸縮部７１４とは流体的に連結されている。

【0124】

なお、基部２００と第２部材５２０との間は、例えば伸縮部材６１０で接続されている。伸縮部材６１０は、指腹側とは反対側に設けられる。伸縮部材６１０は、例えばシリコーンゴム材などで形成される。伸縮部材６１０は、第１の関節部４００及び第２の関節部５００の回動に追従する。

【0125】

次に、本実施形態に係る義指１０の作用について説明する。

【0126】

図９に示すように、指部６００の基部２００は、バンド２３０により、ユーザの基節骨部Ｐに固定される。ポンプ７００は、ユーザの手の甲に配置される。また、牽引部材３１０の一端は手首のベース１００に、他端は、案内部７２０を通してバンド２３０に固定される。

【0127】

牽引部材３１０は、押圧体７１６を押圧してはいないが、弛みが少ない状態にあることが好適である。このとき、図９に示す例は、ポンプ７００の３つ以上の第２の伸縮部７１４、第１－１の伸縮部４２４、及び、第１－２の伸縮部５２４の内圧が同じである。このとき、第１－１の伸縮部４２４及び第１－２の伸縮部５２４は、それぞれ、軸方向に縮む。したがって、図９に示す状態のとき、第１の関節部４００及び第２の関節部５００は屈曲せず、伸展している。

【0128】

ユーザがＭＰ関節部Ｊを屈曲させると、義指１０は、図９に示す状態から、図１０に示す状態に変形する。牽引部材３１０は、案内部７２０に沿って移動しながら、全長又は経路を維持するため、押圧体７１６をポンプ基体７１２に向かって押圧する。このため、第２の伸縮部７１４内の空気が押し出され、チューブ２１４を通って、第１－１の伸縮部４２４及び第１－２の伸縮部５２４に移動する。

【0129】

図１０に示す例は、ポンプ７００の３つの第２の伸縮部７１４、第１－１の伸縮部４２４、及び、第１－２の伸縮部５２４の内圧が同じである。このとき、第１－１の伸縮部４２４及び第１－２の伸縮部５２４は、それぞれ、軸方向に伸展する。ここで、第１の関節部４００は、第１－１の伸縮部４２４よりも指腹側にヒンジ４２２が設けられる。ヒンジ４２２の存在により、第１－１の伸縮部４２４は、指腹側が、指腹側とは反対側に対して延び量が少なく、すなわち、指腹側とは反対側が指腹側に対して延びるため、第１の関節部４００は、ヒンジ４２２を支軸として屈曲する。同様に、第２の関節部５００は、第１－２の伸縮部５２４よりも指腹側にヒンジ５２２が設けられる。ヒンジ５２２の存在により、第１－２の伸縮部５２４は、指腹側が、指腹側とは反対側に対して延び量が少なく、すなわち、指腹側とは反対側が指腹側に対して延びるため、第２の関節部５００は、ヒンジ５２２を支軸として屈曲する。このため、第１の関節部４００及び第２の関節部５００がそれぞれ指腹側、すなわち掌側に屈曲する。

【0130】

ユーザがＭＰ関節部Ｊの屈曲角度を小さくすると、牽引部材３１０のワイヤ３１２による押圧体７１６の押圧が解除される。ポンプ基体７１２に対する押圧体７１６の距離が離隔する。このため、第１－１の伸縮部４２４、第１－２の伸縮部５２４内の流体（作動流体）が、第２の伸縮部７１４に戻される。また、第２の伸縮部７１４自体の復元力も発揮される。また、伸縮部材６１０の付勢力により、第１の関節部４００の基部２００と第１部材４２０との間を近づけ、第２の関節部５００の第１部材４２０と第２部材５２０との間を近づけるように作用する。このため、義指１０は、図１０に示す状態から、図９に示す状態に変形する。

【0131】

このため、本実施形態に係る義指１０は、ユーザのＭＰ関節部Ｊの動作に応じて、指部６００を、屈曲及び伸展を繰り返し行うことができる。

【0132】

指部６００は第１の関節部４００の１自由度と第２の関節部５００の１自由度の計２自由度となるため、指部６００の可動範囲を広くすることができる。本実施形態に係る義指１０は、手Ｈの屈曲角度を図９に示す状態に比べて、図１０に示すように大きくするにしたがって、第２の伸縮部７１４の圧縮空気を、第１－１の伸縮部４２４及び第１－２の伸縮部５２４に送り出し、指部６００での把持力を大きくすることができる。そして、義指１０は、牽引部材３１０の牽引に応じて第２の伸縮部７１４から調整される空気圧による伸縮部４２４，５２４の発生トルクにより把持力を維持し、把持対象物を安定的に保持し続けることができる。このため、本実施形態に係る義指１０は、指部６００を動かしたら、単にその位置に留まろうとし把持力を失うものではなく、第１の伸縮部４１０の発生トルク、バックドライバビリティにより、把持対象物を把持し続けるための力を、把持対象物に負荷し続けることができる。

【0133】

本実施形態に係る義指１０を用いても、第１実施形態で説明したように、５００ｍｌペットボトルのような比較的重量物の把持、紙片の把持、ポテトチップスを割らずに把持、消しゴムを把持した字消し等の作業を行うことが可能であった。

【0134】

本実施形態に係る義指１０は、ユーザがＭＰ関節部Ｊを屈曲させた状態を維持しようとすれば、それに応えて、第１－１の伸縮部４２４及び第１－２の伸縮部５２４の圧縮空気の作用により、把持力を負荷し続けることができる。本実施形態に係る義指１０では、空気のバックドライバビリティによって第１の関節部４００及び第２の関節部５００の屈曲角度が自動的に調整され、第１－１の伸縮部４２４及び第１－２の伸縮部５２４内の空気が圧縮されることで、指先となる第２部材５２０に適切に力を負荷することができる。したがって、本実施形態に係る義指１０は、柔軟な把持性能を実現することができる。また、本実施形態によれば、適宜の自由度を有しながら、柔らかな動作を行い得る義指１０、及び、義指１０用の指部６００を提供することができる。

【0135】

本実施形態では、電気エネルギーを用いる部材や外部動力源のコンプレッサ等を使用しない。このため、軽量で安価な能動義指１０を提供することができる。

【0136】

なお、ポンプ７００の伸縮部７３４は、第１実施形態で説明した基部２００の第１の基体２１０のうち、ＭＰ関節部Ｊよりも手首側の手の甲の表面側に延出された、手の甲の表面に沿う位置に内蔵されていてもよい。

【0137】

（第１変形例）
本変形例では、義指１０を含むフルードパワー義手２０について図１１を用いて説明する。ここでは、義手２０は、ユーザの例えば前腕（残存肢）Ｆに取り付けられて用いられる。本変形例に係る義手２０は、上述した変換機構３３４（図７及び図８参照）により、義指１０の牽引部材３１０のワイヤ３１２を例えば前腕Ｆの回転動作で牽引／解放することができる。本変形例に係る義手２０は、牽引部材３１０を直接的に外殻部３４２に取り付け、前腕Ｆを外殻部３４２に取り付けた状態で、前腕Ｆの回転動作を行うことで、牽引部材３１０の牽引／解放を行うことができる。

【0138】

本変形例では、指部６００が１つの第１－１の伸縮部４２４を有する関節部４００を用いる例について説明する。なお、図１１中の符号５２０は、本変形例における指先部としてのエンドエフェクタを示す。

【0139】

図１１に示すように、ポンプ７００は、フレーム７３２と、伸縮部７３４と、連結部７３６とを有する。

【0140】

フレーム７３２は、チューブ３４３又は変換機構３３４の外殻部３４２に固定される。

【0141】

伸縮部（第２の伸縮部）７３４は、中空のベローズとして形成され、その軸方向（長手方向）に伸縮する伸縮性と、その軸方向と交差する方向へ曲がる可撓性と、を有する。伸縮部７３４は、作動流体を貯留する。図１１中、伸縮部７３４は、１つのベローズとして描かれているが、ベローズの数は一例であって、２つ以上であってもよい。なお、伸縮部７３４の一端（基端）はフレーム７３２に支持され、他端（先端）は基部２００に支持される。伸縮部７３４は、第１－１の伸縮部４２４とチューブ２１４により連通される。

【0142】

フレーム７３２は、伸縮部７３４により、基部２００に対して所定方向に所定範囲内を移動可能である。

【0143】

連結部７３６は、可動体３００の牽引部材３１０のワイヤ３１２の先端に連結される。連結部７３６は、ワイヤ３１２の先端に連結される連結体７３６ａと、例えば複数のワイヤ７３６ｂとを有する。複数のワイヤ７３６ｂの一端は連結体７３６ａに連結され、他端は、フレーム７３２の通路７３２ａを通して基部２００に連結される。

【0144】

なお、図１１に示す状態において、ポンプ７００の伸縮部７３４、及び、第１－１の伸縮部４２４の内圧は、同じである。このとき、第１－１の伸縮部４２４は、軸方向に縮む。したがって、図１１に示す状態のとき、第１の関節部４００は屈曲せず、伸展している。

【0145】

次に、本変形例に係る義手２０の作用について説明する。

【0146】

図１１に示すユーザが前腕Ｆの先端を変換機構３３４の当接部３４４ａ（図８参照）に当接させ、前腕Ｆを例えば回外動作させると、回転体３４４が一緒に回転する。一方、外殻部３４２及び移動体３４６は、回外動作に連動しない。

【0147】

前腕Ｆの例えば回外動作に伴って回転体３４４が回動すると、ネジの作用により、移動体３４６が回動体３４４に対して近接する。このため、牽引部材３１０が牽引される。牽引部材３１０のワイヤ３１２、及び、連結部７３６のワイヤ７３６ｂが牽引されると、フレーム７３２に対して基部２００が近接され、伸縮部７３４が押圧される。このため、伸縮部７３４内の空気が押し出され、チューブ２１４を通って、第１－１の伸縮部４２４に移動する。このため、第１の関節部４００が指腹側、すなわち掌側に屈曲する。

【0148】

前腕Ｆの例えば回内動作に伴って回転体３４４が回動すると、ネジの作用により、移動体３４６が回動体３４４に対して離隔する。このため、牽引部材３１０の牽引が解放される。牽引部材３１０の牽引の解放に応じて、基部２００によりフレーム７３２に向かう伸縮部７３４の押圧が解除される。このため、第１－１の伸縮部４２４内の流体（作動流体）が、伸縮部７３４に戻される。また、伸縮部７３４自体の復元力も発揮される。このため、義指１０の第１の関節部４００は、図１１に示すように、それぞれ伸展する。

【0149】

本変形例によれば、適宜の自由度を有しながら、柔らかな動作を行い得る義指１０、義指１０用の指部６００、及び、指部６００を含む義手２０を提供することができる。

【0150】

なお、ポンプ７００の伸縮部７３４は、例えば外殻部３４２など、変換機構３３４に設けられていてもよい。この場合、変換機構３３４の外殻部３４２を、手の甲に配置してもよい。また、ポンプ７００は手の甲等に配置してもよい。

【0151】

（第２変形例）
本変形例では、第１変形例の更なる変形例の義手２０として用いる例について図１２を用いて説明する。

【0152】

本変形例の能動義手２０の指部６００は、フレーム７３２に対して１つだけでなく、複数配置される。義指１０の指部６００は、例えば５本で構成されている。各指部６００は、ＰＩＰ関節に相当する第１の関節部４００と、ＤＩＰ関節に相当する第２の関節部５００と、ＭＰ関節に相当する第３の関節部８００とを有する。このため、１つの指部６００が有する関節部の数は、適宜に設定可能である。

【0153】

第１の関節部４００、第２の関節部５００との関係は、図７及び図８に示す第３実施形態で説明した義指１０の指部６００と同じである。

【0154】

また、第３の関節部８００と第１の関節部４００との関係は、図７及び図８に示す第３実施形態で説明した義指１０の指部６００の第１の関節部４００と第２の関節部５００との関係と同じである。第３の関節部８００は、基部２００との間に第１の関節部４００を挟むように設けられる。第３の関節部８００は、牽引部材３１０の動きに応じて第１の関節部４００及び第２の関節部５００に連動して、第１の関節部４００に対して手のＭＰ関節のように回動する。そして、第１の関節部４００の第１－１の伸縮部４２４、第２の関節部５００の第１－２の伸縮部５２４、及び、第３の関節部８００の第１－３の伸縮部８２４の内圧は同じである。

【0155】

これは、各指部６００において同じである。

【0156】

このため、本変形例は、ＭＰ関節、ＰＩＰ関節、ＤＩＰ関節にそれぞれ相当する３つの関節部８００，４００，５００を有する５つの指部６００を同時期に動かすことが可能な義手２０を提供することができる。したがって、本変形例に係る義手２０は、手を握るグー動作、手を開くパー動作を行うことができる。

【0157】

そして、本変形例で説明した義指１０の指部６００のように、関節部の数は、適宜に設定可能である。

【0158】

本変形例によれば、適宜の自由度を有しながら、柔らかな動作を行い得る義指１０、及び、義指１０用の指部６００、及び、指部６００を含む義手２０を提供することができる。

【0159】

（第４実施形態）
第４実施形態に係る、ポンプ内蔵型の義指１０について、図１３及び図１４を用いて説明する。本実施形態は、第１実施形態から第３実施形態の変形例であって、第１実施形態から第３実施形態で説明した部材と同一の部材又は同一の機能を有する部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

【0160】

本実施形態では、基部２００は、１体として形成される。基部２００は、例えば略Ｕ字状に形成され、基節骨部Ｐの指腹側、指腹側とは反対側、及び、基節骨部Ｐの先端側を覆う。

【0161】

本実施形態では、ベース１００は、義指１０が取り付けられるユーザの手ＨのＭＰ関節部Ｊよりも中手骨部側に配設される。

【0162】

第１の関節部４００は、基部２００に対して回動可能なヒンジ４３２を有する第１部材４３０と、基部２００と第１部材４３０との間に設けられる第１－１の伸縮部（アクチュエータ）４３４とを有する。ヒンジ４３２は、ユーザの手Ｈのある指の基節骨に対して指腹側に配置され、第１－１の伸縮部４３４は、基節骨に対して指腹側とは反対側（手の甲側）に配置される。ヒンジ４３２の回動軸は、指が延びる方向に対して直交する方向など、交差する方向に延びる。第１－１の伸縮部４３４は、その軸方向に伸縮する伸縮性と、その軸方向と交差する方向へ曲がる可撓性とを有する、中空のベローズとして形成される。第１－１の伸縮部４３４の軸方向は、指腹が伸びる方向に沿う方向である。

【0163】

第２の関節部５００は、第１部材４３０に設けられるリンク機構５３０と、第１部材４３０とリンク機構５３０との間に設けられる第１－２の伸縮部（ポンプ）５３４とを有する。

【0164】

リンク機構５３０は、第１－２の伸縮部５３４の一端を支持する第１の支持部材５４２と、第１－２の伸縮部５３４の他端を支持する第２の支持部材５４４と、第２の支持部材５４４にヒンジ５４５を介して支持される指先部（エンドエフェクタ）５４６と、第１の支持部材５４２と指先部５４６との間を連結する回動リンク５４８とを有する。

【0165】

第１部材４３０と第２の関節部５００のリンク機構５３０の第１の支持部材５４２とは一体化されていてもよい。第１部材４３０、及び、第２の関節部５００のリンク機構５３０の第１の支持部材５４２には、第１－１の伸縮部４３４と第１－２の伸縮部５３４とを連通させる流路４３６が形成される。

【0166】

第１の支持部材５４２と第２の支持部材５４４とは対向する。本実施形態では、第１の支持部材５４２と第２の支持部材５４４とは略平板状で、略平行に対向する状態を維持する。

【0167】

指先部５４６のヒンジ５４５は、ユーザの手Ｈのある指の基節骨に対して指腹側に配置される。ヒンジ５４５の回動軸は、指が伸展する方向に対して直交する方向など、交差する方向に延びる。

【0168】

回動リンク５４８の一端の旋回軸５４８ａは、第１の支持部材５４２のうち、ユーザの手Ｈのある指の基節骨部Ｐに対して指腹側とは反対側に支持される。回動リンク５４８の他端の旋回軸５４８ｂは、指先部５４６のうち、ユーザの手Ｈのある指の基節骨部Ｐに対して指腹側とは反対側に支持される。回動リンク５４８の旋回軸５４８ａ，５４８ｂは、指が伸展する方向に対して直交する方向など、交差する方向に延びる。

【0169】

牽引部材３１０の一端は、ベース１００に支持され、他端は第２の関節部５００に支持される。本実施形態では、牽引部材３１０は、例えば可撓性を有するが、伸縮性に乏しいワイヤ又は板状部材が用いられる。また、第１実施形態で説明したように、牽引部材３１０は、ワイヤと板状部材とが連結されていてもよい。

【0170】

牽引部材３１０として例えば可撓性を有し、伸縮性に乏しい１対のワイヤ３２２ａ，３２２ｂが用いられるものとして説明する。ワイヤ３２２ａ，３２２ｂの一端は、ベース１００に支持される。ワイヤ３２２ａ，３２２ｂは、例えば基節骨部Ｐの先端側の基部２００において、指腹とは反対側から指腹側に通される。そして、第１の関節部４００の第１部材４３０のヒンジ４３２よりも指腹側を通す。
一方のワイヤ３２２ａの他端は、第２の関節部５００の第１の支持部材５４２の指腹側を通して第２の支持部材５４４のヒンジ５４５又はその近傍に固定される。
他方のワイヤ３２２ｂの他端は、第１部材４３０と第２関節部５００の第１支持部材５４２との間を通して、指腹側とは反対側に延出させる。そして、他方のワイヤ３２２ｂの他端は、リンク５４８と第１－２の伸縮部５２４との間を通して第２の支持部材５４４に固定される。

【0171】

次に、本実施形態に係る義指１０の作用について説明する。

【0172】

図１３に示すように、指部６００の基部２００は、図示しないバンド等により、ユーザの基節骨部Ｐに固定される。ベース１００はユーザの手の甲又は手首等に配置される。

【0173】

牽引部材３１０のワイヤ３２２ａ，３２２ｂは、適宜の弛みがあるが、弛みが少ない状態にあることが好適である。このとき、図１３に示す例では、第１－１の伸縮部４３４、第１－２の伸縮部５３４の内圧は同じである。このとき、第１－１の伸縮部４３４は、軸方向に縮小している。また、第１－２の伸縮部５２４は、軸方向に延伸している。このとき、第１の支持部材５４２と第２の支持部材５４４とは略平行である。したがって、図１３に示す状態のとき、第１の関節部４００及び第２の関節部５００は屈曲せず、伸展している。

【0174】

ユーザがＭＰ関節部Ｊを屈曲させると、義指１０は、図１３に示す状態から、図１４に示す状態に変形する。ワイヤ３２２ａ，３２２ｂは、各経路に沿って移動しながら、各ワイヤ３２２ａ，３２２ｂの他端が固定される第２支持部材５４４を引っ張る。このため、第１－２の伸縮部５３４内の空気が、第１－１の伸縮部４３４内に移動する。そして、第１－２の伸縮部５３４は収縮し、第１－１の伸縮部４３４は伸長する。第１の関節部４００のヒンジ４３２が指腹側であるため、第１の関節部４００の第１－１の伸縮部４３４は、指腹側に比べて、指腹側とは反対側が伸びた状態で伸長する。

【0175】

第２の関節部５００は、第１－２の伸縮部５３４が収縮することにより、第１の支持部材５４２に対して第２の支持部材５４４が近づく。このとき、回動リンク５４８の他端に支持される指先部５４６が、第２の支持部材５４４のヒンジ５４５を介して回動する。

【0176】

このため、第１の関節部４００がヒンジ４３２により、第２の関節部５００がヒンジ５４５によりそれぞれ屈曲する。第１の関節部４００及び第２の関節部５００はそれぞれ指腹側、すなわち掌側に屈曲する。

【0177】

ユーザがＭＰ関節部Ｊの屈曲角度を小さくすると、牽引部材３１０のワイヤ３２２ａ，３２２ｂによる牽引が解除される。第１－１の伸縮部４３４、第１－２の伸縮部５３４の復元力により、義指１０は、図１４に示す状態から図１３に示す状態に変形する。

【0178】

このため、本実施形態に係る義指１０は、ユーザのＭＰ関節部Ｊの動作に応じて、指部６００を、屈曲及び伸展を繰り返し行うことができる。

【0179】

指部６００は第１の関節部４００の１自由度と第２の関節部５００の１自由度の計２自由度となるため、指部６００の可動範囲を広くすることができる。本実施形態に係る義指１０は、手Ｈの屈曲角度を図１３に示す状態に比べて、図１４に示すように大きくするにしたがって、第１－２の伸縮部５２４の圧縮空気を、第１－１の伸縮部４２４に送り出し、指部６００での把持力を大きくすることができる。

【0180】

本実施形態に係る義指１０の指部６００は、第１－１の伸縮部４３４と第１－２の伸縮部５３４との間で空気を出し入れすることができる。ポンプとしての第１－２の伸縮部５３４をＤＩＰ関節に相当する位置に設置し、第１－２の伸縮部５３４をポンプとしてだけではなくアクチュエータとして使用することができる。このため、限られたスペースの中で、ポンプ及びアクチュエータとしての、第１－１の伸縮部４３４及び第１－２の伸縮部５３４の十分なストローク量を確保できる。したがって、指部６００の屈曲角度を大きくすることができる。このため、ポンプを指部６００の外側に外付けする必要がなく、義指１０を小さく形成することができる。

【0181】

そして、義指１０は、牽引部材３１０の牽引に応じて空気圧による伸縮部４３４，５３４の発生トルクにより把持力を維持し、把持対象物を安定的に保持し続けることができる。このため、本実施形態に係る義指１０は、指部６００を動かしたら、単にその位置に留まろうとし把持力を失うものではなく、伸縮部４３４，５３４の発生トルク、バックドライバビリティにより、把持対象物を把持し続けるための力を、把持対象物に負荷し続けることができる。

【0182】

本実施形態に係る義指１０を用いても、第１実施形態から第３実施形態で説明したように、５００ｍｌペットボトルのような比較的重量物の把持、紙片の把持、ポテトチップスを割らずに把持、消しゴムを把持した字消し等の作業を行うことが可能であった。

【0183】

本実施形態に係る義指１０は、ユーザがＭＰ関節部Ｊを屈曲させた状態を維持しようとすれば、それに応えて、第１－１の伸縮部４３４及び第１－２の伸縮部５３４の圧縮空気の作用により、把持力を負荷し続けることができる。本実施形態に係る義指１０では、空気のバックドライバビリティによって第１の関節部４００及び第２の関節部５００の屈曲角度が自動的に調整され、第１－１の伸縮部４３４及び第１－２の伸縮部５３４内の空気が圧縮されることで、指先となる指先部５４６に適切に力を負荷することができる。したがって、本実施形態に係る義指１０は、柔軟な把持性能を実現することができる。本実施形態によれば、適宜の自由度を有しながら、柔らかな動作を行い得る義指１０、及び、義指１０用の指部６００を提供することができる。

【0184】

本実施形態では、電気エネルギーを用いる部材や外部動力源のコンプレッサ等を使用しない。このため、軽量で安価な能動義指１０を提供することができる。

【0185】

本実施形態に係る義指１０も、図７、図８、図１１、図１２で説明した変換機構３３４を用いて、また、前腕Ｆ及び牽引部材３１０を直接的に外殻部３４２に取り付けて義手２０の一部として用いることができる。

【0186】

また、図１３及び図１４に示すワイヤ３２２ａ，３２２ｂを、図８に示す外殻部３４２に接続してもよい。この場合、回転体３４４及びスライダ３４６は不要となり得る。外殻部３４２は、ユーザの手に例えば固定される。または、ユーザが外殻部３４２を保持してもよい。そして、ユーザは、ユーザの前腕Ｆの例えば回外動作によってワイヤ３２２ａ，３２２ｂを牽引することができる。このため、脳梗塞、リウマチ患者等の手指が不自由なユーザに対しても外殻部３４２を用いることにより、指を欠損したユーザに用いるだけでなく、図１３及び図１４に示す義指１０を用いることができる。これは、後述する第４実施形態の変形例（図１５及び図１６参照）における義指１０でも同様である。

【0187】

（変形例）
第４実施形態の変形例に係る、ポンプ内蔵型の義指１０について、図１５及び図１６を用いて説明する。

【0188】

第１の関節部４００は、第４実施形態の第１の関節部４００と同様に形成される。第２の関節部５００の変形例について説明する。

【0189】

第２の関節部５００は、第１部材４３０に設けられる中間体５５２と、１対のヒンジ５５３ａ，５５３ｂを有する指先部（エンドエフェクタ）５５４とを有する。

【0190】

中間体５５２は、第１の関節部４００の第１部材４３０に設けられる筒状体５６２と、筒状体５６２内に設けられる第１－２の伸縮部（ポンプ）５６４と、第１部材４３０に対して接離する支持部材５６６と、支持部材５６６に設けられる第１ラック５７２と、第１ラック５７２に噛み合わせられるピニオン５７４と、ピニオン５７４に噛み合わせられる第２ラック５７６とを有する。支持部材５６６と第１ラック５７２との位置関係は不変である。

【0191】

指先部５５４の１対のヒンジ５５３ａ，５５３ｂの一方のヒンジ５５３ａは、指腹側で中間体５５２の筒状体５６２と連結する。指先部５５４の１対のヒンジ５５３ａ，５５３ｂの他方のヒンジ５５３ｂは、指腹側とは反対側で第２ラック５７６と連結する。

【0192】

なお、第１－１の伸縮部４３４は、第１－２の伸縮部５６４と第１部材４３０に形成される流路４３６において連通する。

【0193】

また、ワイヤ３２２の一端はベース１００に連結され、ワイヤ３２２の他端は支持部材５６６又は第１ラック５７２に連結されている。

【0194】

次に、本変形例に係る義指１０の作用について説明する。

【0195】

図１５に示す例では、第１－１の伸縮部４３４、第１－２の伸縮部５６４の内圧は同じである。このとき、第１－１の伸縮部４３４は、軸方向に縮小している。また、第１－２の伸縮部５６４は、軸方向に延伸している。図１５に示す状態のとき、第１の関節部４００及び第２の関節部５００は屈曲せず、伸展している。

【0196】

ユーザがＭＰ関節部Ｊを屈曲させると、義指１０は、図１５に示す状態から、図１６に示す状態に変形する。ワイヤ３２２は、各経路に沿って移動しながら、ワイヤ３２２の他端が固定される支持部材５６６を引っ張る。このため、第１－２の伸縮部５６４内の空気が、第１－１の伸縮部４３４内に移動する。このため、第１－２の伸縮部５６４は収縮し、第１－１の伸縮部４３４は伸長する。第１の関節部４００のヒンジ４３２が指腹側であるため、第１の関節部４００の第１－１の伸縮部４３４は、指腹側に比べて、指腹側とは反対側が伸びた状態で伸長する。

【0197】

第２の関節部５００は、第１－２の伸縮部５６４が収縮することにより、第１部材４３０に対して支持部材５６６が近づく。このとき、第１ラック５７２が支持部材５６６と一緒に第１部材に近づく。このとき、第１ラック５７２と第２ラック５７６との間に噛み合わせられたピニオン５７４が図１６に示す矢印の方向に回動する。このため、第１のラック５７２と第２のラック５７６とが反対方向に移動する。このため、１対のヒンジ５５３ａ，５５３ｂにより、指先部５５４が回動する。

【0198】

このため、第１の関節部４００がヒンジ４３２により、第２の関節部５００がヒンジ５５３ａによりそれぞれ屈曲する。第１の関節部４００及び第２の関節部５００はそれぞれ指腹側、すなわち掌側に屈曲する。

【0199】

ユーザがＭＰ関節部Ｊの屈曲角度を小さくすると、牽引部材３１０のワイヤ３２２による牽引が解除される。第１－１の伸縮部４３４、第１－２の伸縮部５３４の復元力により、義指１０は、図１６に示す状態から図１５に示す状態に変形する。このとき、第１ラック５７２、ピニオン５７４、第２ラック５７６の位置関係も図１５に示す状態に戻される。

【0200】

このため、本変形例に係る義指１０は、ユーザのＭＰ関節部Ｊの動作に応じて、指部６００を、屈曲及び伸展を繰り返し行うことができる。

【0201】

本変形例に係る義指１０は、ユーザがＭＰ関節部Ｊを屈曲させた状態を維持しようとすれば、それに応えて、第１－１の伸縮部４３４、第１－２の伸縮部５６４の圧縮空気の作用により、把持力を負荷し続けることができる。本変形例に係る義指１０では、空気のバックドライバビリティによって第１の関節部４００及び第２の関節部５００の屈曲角度が自動的に調整され、第１－１の伸縮部４３４、第１－２の伸縮部５６４内の空気が圧縮されることで、指先となる指先部５５４に適切に力を負荷することができる。したがって、本実施形態に係る義指１０は、柔軟な把持性能を実現することができる。本実施形態によれば、適宜の自由度を有しながら、柔らかな動作を行い得る義指１０及び義指１０用の指部６００を提供することができる。

【0202】

本変形例では、電気エネルギーを用いる部材や外部動力源のコンプレッサ等を使用しない。このため、軽量で安価な能動義指１０を提供することができる。

【0203】

本変形例に係る義指１０も、図７、図８、図１１、図１２で説明した変換機構３３４を用いて、また、前腕Ｆ及び牽引部材３１０を直接的に外殻部３４２に取り付けて義手２０の一部として用いることができる。この場合、外殻部３４２を含む変換機構３３４は、例えば手指を欠損したユーザに対して用い得る。その他、脳梗塞、リウマチ患者等の手指が不自由なユーザに対しても外殻部３４２の形状をユーザ自身の手指に合う形状に形成することが好適である。この場合も、ユーザは、ユーザの前腕Ｆの例えば回外動作によって義手２０を駆動することができる。

【0204】

（第５実施形態）
図１７には、健常手の各指に対応するように、それぞれ指部６００を取り付けた、人体拡張デバイス（義指アセンブリ）５０の概略図を示す。人体拡張デバイス５０は、例えば１つのベース１００を共有できる。

【0205】

本実施形態に係る人体拡張デバイス５０は、例えば第３実施形態で説明した図９及び図１０に示す義指１０を組み合わせて用いる例について説明する。上述した実施形態に係る義指１０を適宜に組み合わせて用いることができる。

【0206】

本実施形態では、人体拡張デバイス５０は、ユーザの手Ｈの例えば親指の代わりをする第１の指部６００ａ、例えば人差し指の代わりをする第２の指部６００ｂ、例えば中指の代わりをする第３の指部６００ｃ、例えば薬指の代わりをする第４の指部６００ｄ、例えば小指の代わりをする第５の指部６００ｅを有する。

【0207】

各指部６００ａ－６００ｅの構造は同じであることが好適である。なお、各指部６００ａ－６００ｅの大きさや長さは、作業内容等に応じて設定可能である。

【0208】

各指部６００ａ－６００ｅは、基部２００と、第１の関節部４００と、第２の関節部５００とを有する。第１の関節部４００及び第２の関節部５００は、作動流体が封入され、手又は腕部の動作に応じて、指腹側とは反対側が指腹側に比べて作動流体により伸縮する伸縮量が大きい、筒状の、第１の伸縮部４２４，５２４を有する。

【0209】

ベース１００、可動体３００、チューブ２１４、第２の伸縮部７１４等は、各指部６００ａ－６００ｅに共通に用いることができる。

【0210】

図１７中は、指部６００の数が人間の手の指と同じ５つである例を図示したが、指部６００の数は、６つや７つなど、適宜に設定可能である。この場合、例えば危険作業などを自らの指を用いずに、人体拡張デバイス５０を用いて行うことができる。本実施形態のいずれの指部６００も、ＰＩＰ関節、ＤＩＰ関節に相当する部分を有するため、適宜の操作性を維持して、人体拡張デバイス５０を用いることができる。また、それぞれ第１の伸縮部４２４，５２４を用いることにより、ガタを抑制することができる。

【0211】

本実施形態によれば、適宜の自由度を有しながら、柔らかな動作を行い得る指部６００ａ－６００ｅを有する人体拡張デバイス５０を提供することができる。

【0212】

また、図１７中、１つの指部６００に対して２つの関節部４００，５００を有する例について説明したが、図１２に示すように、関節部の数は、３つ以上など、適宜に設定可能である。

【0213】

本実施形態に係る義指１０は、ＭＰ関節とＰＩＰ関節との間の基節骨部Ｐに基部２００が取り付けられることが好適であるとして説明したが、健常な指を有するユーザが、自身の指の保護のために、義指１０を用いることができる。例えば、危険作業を行う場合に、義指１０を用いることができる。

【0214】

義指１０は、健常者の危険作業の他、農業、漁業等の収穫その他の作業に用いることができる。また、義指１０は、遠隔的に医療手術を行う際のロボットフィンガとして用いることができる。医療機器に用いる場合、可動体３００の牽引部材３１０等を適宜に駆動させるために、可動体３００の一部として、モータ等を使用してもよい。すなわち、可動体３００としてのモータ等のアクチュエータは、指部６００の第１の関節部４００及び第２の関節部５００、その他の関節部（関節部の数に制限はない）をそれぞれ手の指の関節のように動作させるようにしてもよい。

【0215】

（変形例）
図１８には、健常手の各指に対応するように、それぞれ指部６００を取り付けた人体拡張デバイス（義指アセンブリ）５０の概略図を示す。人体拡張デバイス５０は、例えば１つのベース１００を共有できる。

【0216】

本実施形態に係る人体拡張デバイス５０は、例えば第４実施形態で説明した図１３及び図１４に示す義指１０を組み合わせて用いる例について説明する。

【0217】

各指部６００ａ－６００ｅは、基部２００と、第１の関節部４００と、第２の関節部５００とを有する。第１の関節部４００及び第２の関節部５００の一方には、作動流体が封入される、筒状の、第１－１の伸縮部４３４及び第１－２の伸縮部５３４を有する。

【0218】

なお、各指部６００ａ－６００ｅには、手の甲に各指部６００ａ－６００ｅの基部２００を固定する固定部として形成される取付部２４０が設けられる。取付部２４０は可撓性を有する樹脂材等で形成され、ユーザの手の動きに追従するように形成される。

【0219】

ベース１００及び可動体３００等は、各指部６００ａ－６００ｅに共通に用いることができる。

【0220】

図１８中は、指部６００の数が人間の手の指と同じ５つである例を図示したが、指部６００の数は、６つや７つなど、適宜に設定可能である。この場合、例えば危険作業などを自らの指を用いずに、人体拡張デバイス５０を用いて行うことができる。本実施形態のいずれの指部６００も、ＰＩＰ関節、ＤＩＰ関節に相当する部分を有するため、適宜の操作性を維持して、人体拡張デバイス５０を用いることができる。また、それぞれ第１－１の伸縮部４３４及び第１－２の伸縮部５３４を用いることにより、ガタを抑制することができる。

【0221】

本変形例によれば、適宜の自由度を有しながら、柔らかな動作を行い得る指部６００ａ－６００ｅを有する人体拡張デバイス５０を提供することができる。

【0222】

図１７及び図１８に示す指部６００ａ－６００ｅは一例であって、上述した各変形例を含む第４実施形態以前の例えば図１、図２、図５、図９、図１０に説明した指部６００を適宜に用いることができる。
したがって、上述した各変形例を含む第４実施形態以前に説明した指部６００を含む義指１０は、健常者の危険作業の他、農業、漁業等の収穫その他の作業に用いることができる。また、このような義指１０は、遠隔的に医療手術を行う際のロボットフィンガとして用いることができる。医療機器に用いる場合、可動体３００の牽引部材３１０等を適宜に駆動させるために、可動体３００の一部として、モータ等を使用してもよい。すなわち、可動体３００としてのモータ等のアクチュエータは、指部６００の第１の関節部４００及び第２の関節部５００、その他の関節部（関節部の数に制限はなく、単数、複数は問わない）をそれぞれ手の指の関節のように動作させるようにしてもよい。

【0223】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

【符号の説明】

【0224】

１０…義指、１００…ベース、２００…基部、２１０…第１の基体、２１２…流路、２１４…チューブ、２１６…逆止弁、２２０…第２の基体、２３０…バンド、３００…可動体、３１０…牽引部材、３１２…ワイヤ、３１４…板状部材、４００…第１の関節部、４１０…第１の伸縮部、４１２…関節コマ、４１４…第１の案内部、４１６…第２の案内部、４２０…第１部材、４２２…ヒンジ、４２４…第１－１の伸縮部、４２６…流路、４３０…第１部材、４３２…ヒンジ、４３４…第１－１の伸縮部、４３６…流路、５００…第２の関節部、５１０…回動体、５１１…先端、５１４…ヒンジ、５１６…伸縮部材、５１８…固定部、５２０…第２部材、５２２…ヒンジ、５２４…第１－２の伸縮部、５３０…リンク機構、５３４…第１－２の伸縮部、５４５…ヒンジ、５４６…指先部、５４８…回動リンク、５４８ａ，５４８ｂ…旋回軸、５５２…中間体、５５３ａ，５５３ｂ…ヒンジ、５５４…指先部、５６２…筒状体、５６４…第１－２の伸縮部、５６６…支持部材、５７２…第１ラック、５７４…ピニオン、５７６…第２ラック、６００…指部、７００…ポンプ、７１２…ポンプ基体、７１４…伸縮部、７１６…押圧体、７１８…ガイド、７２０…案内部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】