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JP6966409B2 - Drive device and rehabilitation support system - Google Patents

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JP6966409B2
JP6966409B2 JP2018197251A JP2018197251A JP6966409B2 JP 6966409 B2 JP6966409 B2 JP 6966409B2 JP 2018197251 A JP2018197251 A JP 2018197251A JP 2018197251 A JP2018197251 A JP 2018197251A JP 6966409 B2 JP6966409 B2 JP 6966409B2
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寛 松脇
友康 石嶺
興自 奥山
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Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

本開示は、一般に、駆動装置及びリハビリテーション支援システムに関し、より詳細には、対象者の身体の一部を動かす駆動装置及びリハビリテーション支援システムに関する。 The present disclosure generally relates to a drive device and a rehabilitation support system, and more particularly to a drive device and a rehabilitation support system that move a part of the subject's body.

特許文献1には、対象者の手及び腕に装着して、対象者の手指のリハビリを行う従来のリハビリ装置が開示されている。この特許文献1に記載のリハビリ装置は、手掌を固定する中手固定部と、使用者の親指を除いた手指の基節を固定する基節固定部と、手指の中節を固定する中節固定部とを有する。さらに、このリハビリ装置は、これらの駆動源として、基節固定部を中手固定部に対して回動させる第1サーボモーターと、中節固定部を基節固定部に対して回動させる第2サーボモーターとを備えている。 Patent Document 1 discloses a conventional rehabilitation device that is attached to a subject's hand and arm to rehabilitate the subject's fingers. The rehabilitation device described in Patent Document 1 has a metacarpal fixing portion for fixing the palm, a proximal phalanx fixing portion for fixing the proximal phalanx of the finger excluding the thumb of the user, and an intermediate phalanx for fixing the middle phalanx of the finger. It has a fixed part. Further, in this rehabilitation device, as these drive sources, a first servomotor that rotates the proximal phalanx fixing portion with respect to the middle phalanx fixing portion and a second servomotor that rotates the intermediate phalanx fixing portion with respect to the proximal phalanx fixing portion. It is equipped with two servo motors.

この特許文献1に記載のリハビリ装置は、第1サーボモーターと第2サーボモーターとからの動力によって、手指を動かすことができ、使用者のリハビリを行うことができる。 The rehabilitation device described in Patent Document 1 can move the fingers by the power from the first servomotor and the second servomotor, and can rehabilitate the user.

特開2013−17718号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-17718

しかしながら、この従来のリハビリ装置では、例えば、基節固定部と中手固定部との間に衣服や身体の一部が挟まった場合等、基節固定部又は中手固定部に対して、通常の使用時とは異なる力が掛かった場合にも、基節固定部の動作が続く可能性があった。 However, in this conventional rehabilitation device, for example, when a garment or a part of the body is caught between the proximal phalanx fixing portion and the middle hand fixing portion, the proximal phalanx fixing portion or the middle hand fixing portion is usually used. There was a possibility that the operation of the proximal phalanx fixing part would continue even when a force different from that at the time of use was applied.

本開示は、上記事情に鑑みてなされており、通常の使用時とは異なる力が掛かった場合に、載せ部が動作し続けるのを防ぎ易い駆動装置及びリハビリテーション支援システムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a drive device and a rehabilitation support system that can easily prevent the mounting portion from continuing to operate when a force different from that during normal use is applied. do.

本開示の一態様に係る駆動装置は、駆動源と、載せ部と、伝達機構とを備える。前記駆動源は、動力を発生する。前記載せ部は、対象者の身体の一部が載り、前記身体の一部から第1の方向に力を受ける。前記伝達機構は、前記駆動源で発生した動力を前記載せ部に伝達し、前記第1の方向に対向する第2の方向に前記載せ部を移動させる。前記伝達機構は、前記第2の方向に負荷が掛かるときに、前記載せ部への前記動力の伝達を遮断する遮断機構を有する。 The drive device according to one aspect of the present disclosure includes a drive source, a mounting portion, and a transmission mechanism. The drive source generates power. A part of the body of the subject is placed on the mounting portion, and a force is received from the part of the body in the first direction. The transmission mechanism transmits the power generated by the drive source to the mounting portion, and moves the mounting portion in a second direction facing the first direction. The transmission mechanism has a cutoff mechanism that cuts off the transmission of the power to the mounting portion when a load is applied in the second direction.

本開示の一態様に係るリハビリテーション支援システムは、上記駆動装置と、電極部と、制御装置とを備える。前記電極部は、前記対象者の頭部の一部である測定箇所に配置され、前記対象者の脳波を採取する。前記制御装置は、前記電極部にて採取された前記脳波に応じて、前記駆動装置を制御する。 The rehabilitation support system according to one aspect of the present disclosure includes the above-mentioned drive device, an electrode unit, and a control device. The electrode portion is arranged at a measurement point which is a part of the head of the subject, and the brain wave of the subject is collected. The control device controls the drive device according to the brain wave collected at the electrode portion.

本開示の上記態様に係る駆動装置及びリハビリテーション支援システムは、通常の使用時とは異なる力が掛かった場合に、載せ部が動作し続けるのを防ぎ易い、という利点がある。 The drive device and the rehabilitation support system according to the above aspect of the present disclosure have an advantage that it is easy to prevent the mounting portion from continuing to operate when a force different from that during normal use is applied.

図1は、実施形態1に係る駆動装置及びそれを備えたリハビリテーション支援システムの使用状態を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a usage state of the drive device according to the first embodiment and the rehabilitation support system provided with the drive device. 図2は、同上のリハビリテーション支援システムのヘッドセットの使用状態を示す概略正面図である。FIG. 2 is a schematic front view showing a usage state of the headset of the same rehabilitation support system. 図3は、同上のリハビリテーション支援システムの構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the same rehabilitation support system. 図4は、同上の駆動装置の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the drive device of the same as above. 図5は、同上の駆動装置の分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of the drive device of the same as above. 図6は、同上の駆動装置のフレームの平面図である。FIG. 6 is a plan view of the frame of the drive device of the same as above. 図7Aは、同上の駆動装置の経路部材及び線状部材の動きを説明する断面図である。図7Bは、第1の滑車の近傍の構成の平面図である。図7Cは、曲がり部の近傍の構成の平面図である。FIG. 7A is a cross-sectional view illustrating the movement of a path member and a linear member of the same drive device. FIG. 7B is a plan view of the configuration in the vicinity of the first pulley. FIG. 7C is a plan view of the configuration in the vicinity of the bent portion. 図8Aは、同上の駆動装置のアームが縮んだ状態を示す側面図である。図8Bは、同上の手指駆動装置のアームが伸びた状態を示す側面図である。FIG. 8A is a side view showing a state in which the arm of the drive device of the above is contracted. FIG. 8B is a side view showing a state in which the arm of the hand driving device of the same as above is extended. 図9Aは、同上の駆動装置の要部の斜視図であって、想像線は可動部が第1位置から回転した状態を示している。図9Bは、同上の駆動装置の要部の斜視図であって、想像線は指載せ部が回転した状態を示している。FIG. 9A is a perspective view of a main part of the drive device as described above, and the imaginary line shows a state in which the movable part is rotated from the first position. FIG. 9B is a perspective view of a main part of the drive device as described above, and the imaginary line shows a state in which the finger rest portion is rotated. 図10は、同上の駆動装置の可動部を、可動部の前から後方向に見た正面図である。FIG. 10 is a front view of the movable portion of the drive device as seen from the front to the rear of the movable portion. 図11A,11B,11Cは、対象者の手指がフレームと指載せ部との間に位置した際に、可動部が動いた状態を示す説明図である。11A, 11B, and 11C are explanatory views showing a state in which the movable portion moves when the finger of the subject is located between the frame and the finger rest portion. 図12は、変形例の伝達機構の分解斜視図である。FIG. 12 is an exploded perspective view of the transmission mechanism of the modified example. 図13A,13Bは、変形例のアーム及び伝達機構の動作を示す側面図である。13A and 13B are side views showing the operation of the arm and the transmission mechanism of the modified example. 図14A,14B,14Cは、変形例のアームが第2の回転方向に移動したときに、アームとフレームとの間に介在物が挟まったときの可動部の動作を示す側面図である。14A, 14B, and 14C are side views showing the operation of the movable portion when an inclusion is sandwiched between the arm and the frame when the arm of the modified example moves in the second rotation direction. 図15A,15B,15Cは、変形例の仮保持機構の連結状態が解除された後に、連結状態に復帰するときの動作を示す側面図である。15A, 15B, and 15C are side views showing an operation when the temporary holding mechanism of the modified example is released from the connected state and then returned to the connected state.

(実施形態1)
(1)概要
本実施形態に係る駆動装置6を説明するにあたり、まず、駆動装置6を用いたリハビリテーション支援システム100の概要について、図1〜3を参照して説明する。
(Embodiment 1)
(1) Outline In explaining the drive device 6 according to the present embodiment, first, the outline of the rehabilitation support system 100 using the drive device 6 will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

本実施形態に係るリハビリテーション支援システム100は、例えば、脳卒中等の脳疾患又は事故等によって、身体の一部に運動麻痺又は運動機能の低下等が生じた人を対象者5として、運動療法によるリハビリテーションを支援する。このような対象者5においては、対象者5が自己の意思又は意図に基づいて行う運動である随意運動(voluntary movement)が、不能又はその機能の低下により満足にできないことがある。本開示でいう「運動療法」は、対象者5の身体のうち、このような随意運動の不能部位又は機能の低下が生じた部位(以下、「障害部位」という)を運動させることにより、障害部位について随意運動の機能の回復を図る方法を意味する。 The rehabilitation support system 100 according to the present embodiment is for rehabilitation by exercise therapy, for example, for a person who has motor paralysis or deterioration of motor function in a part of the body due to a brain disease such as a stroke or an accident. To support. In such a subject 5, the voluntary movement, which is a movement performed by the subject 5 based on his / her own intention or intention, may not be satisfactory due to impossibility or deterioration of its function. The term "exercise therapy" as used in the present disclosure refers to a disorder caused by exercising a part of the body of the subject 5 in which such voluntary movement is incapable or a part in which the function is deteriorated (hereinafter referred to as "disordered part"). It means a method for recovering the function of voluntary movements for a part.

本実施形態では、対象者5の左の手指53(左手指)のリハビリテーションに、リハビリテーション支援システム100が用いられる場合を例示する。つまり、この場合の対象者5においては左手指が障害部位である。ただし、この例に限らず、リハビリテーション支援システム100は、例えば、対象者5の右手指のリハビリテーションに用いられてもよい。 In this embodiment, a case where the rehabilitation support system 100 is used for rehabilitation of the left finger 53 (left finger) of the subject 5 is illustrated. That is, in the subject 5 in this case, the left finger is the disordered part. However, the present invention is not limited to this example, and the rehabilitation support system 100 may be used, for example, for rehabilitation of the right finger of the subject 5.

リハビリテーション支援システム100は、対象者5が左の手指53による随意運動を行う際に、対象者5の左手に装着された運動補助装置3にて、対象者5の左手に機械的な刺激と電気的な刺激との少なくとも一方を加えて、随意運動を補助する。これにより、例えば、理学療法士又は作業療法士等の医療スタッフが、対象者5の手指53を持って対象者5の随意運動を補助する場合と同様に、リハビリテーション支援システム100にて、随意運動の補助が可能になる。そのため、リハビリテーション支援システム100によれば、医療スタッフが補助する場合と同様に、対象者5が単独で随意運動を行う場合に比べて効果的な、運動療法によるリハビリテーションを実現可能となる。 In the rehabilitation support system 100, when the subject 5 performs a voluntary movement with the left finger 53, the exercise assist device 3 attached to the subject 5's left hand provides mechanical stimulation and electricity to the subject 5's left hand. Assist voluntary movements by adding at least one of the stimuli. As a result, for example, in the same manner as when a medical staff such as a physical therapist or an occupational therapist assists the voluntary movement of the subject 5 by holding the hand 53 of the subject 5, the voluntary movement is performed by the rehabilitation support system 100. Assistance becomes possible. Therefore, according to the rehabilitation support system 100, it is possible to realize rehabilitation by exercise therapy, which is more effective than the case where the subject 5 performs voluntary exercise alone, as in the case where the medical staff assists.

本実施形態に係るリハビリテーション支援システム100は、脳波測定システム10と、運動補助装置3と、制御装置4とを備えている。 The rehabilitation support system 100 according to the present embodiment includes an electroencephalogram measurement system 10, an exercise assist device 3, and a control device 4.

脳波測定システム10は、対象者5の脳波を測定するためのシステムであって、対象者5の頭部52の一部である測定箇所51に配置される電極部11にて採取される脳波を表す脳波情報を取得する。本開示でいう「脳波」(Electroencephalogram:EEG)とは、大脳の神経細胞(群)の発する電気信号(活動電位)を体外に導出し、記録した波形を意味する。本開示においては、特に断りが無い限り、大脳皮質の多数のニューロン群(神経網)の総括的な活動電位を対象として、これを体表に装着した電極部11を用いて記録する頭皮上脳波を「脳波」という。 The electroencephalogram measurement system 10 is a system for measuring the electroencephalogram of the subject 5, and the electroencephalogram collected by the electrode portion 11 arranged at the measurement point 51 which is a part of the head 52 of the subject 5. Acquire the representative brain wave information. The "electroencephalogram" (EEG) referred to in the present disclosure means a waveform obtained by deriving an electrical signal (action potential) emitted by a nerve cell (group) of the cerebrum to the outside of the body and recording it. In the present disclosure, unless otherwise specified, the supracellar EEG is recorded by using the electrode portion 11 attached to the body surface, targeting the overall action potential of a large number of neurons (nerve network) in the cerebral cortex. Is called "brain wave".

脳波測定システム10は、電極部11を有するヘッドセット1と、情報処理装置2と、を備えている。ヘッドセット1は、図2に示すように、対象者5の頭部52の表面(頭皮)に電極部11を接触させた状態で、対象者5の頭部52に装着される。本開示では、電極部11は、頭部52の表面に塗布されたペースト(電極糊)上に載せられることで、頭部52の表面に接触する。このとき、電極部11は、毛髪をかき分けることにより、毛髪を介さずに頭部52の表面に接触する。もちろん、電極部11は、ペーストを塗布することなく、頭部52の表面に直接、接触してもよい。つまり、本開示では、「電極部11を頭部52の表面に接触させる」とは、電極部11を直接、頭部52の表面に接触させることの他、中間物を介して電極部11を間接的に頭部52の表面に接触させることも含む。中間物は、ペーストに限定されず、例えば導電性を有するゲルであってもよい。 The electroencephalogram measurement system 10 includes a headset 1 having an electrode portion 11 and an information processing device 2. As shown in FIG. 2, the headset 1 is attached to the head 52 of the subject 5 in a state where the electrode portion 11 is in contact with the surface (scalp) of the head 52 of the subject 5. In the present disclosure, the electrode portion 11 comes into contact with the surface of the head 52 by being placed on a paste (electrode glue) applied to the surface of the head 52. At this time, the electrode portion 11 comes into contact with the surface of the head 52 without passing through the hair by scraping the hair. Of course, the electrode portion 11 may be in direct contact with the surface of the head 52 without applying the paste. That is, in the present disclosure, "contacting the electrode portion 11 with the surface of the head 52" means that the electrode portion 11 is brought into direct contact with the surface of the head 52, and the electrode portion 11 is brought into contact with the surface of the head 52 via an intermediate. It also includes indirect contact with the surface of the head 52. The intermediate is not limited to the paste, and may be, for example, a conductive gel.

ヘッドセット1は、電極部11にて対象者5の脳の活動電位を測定することで対象者5の脳波を測定し、脳波を表す脳波情報を生成する。ヘッドセット1は、例えば、無線通信により、脳波情報を情報処理装置2に送信する。情報処理装置2は、ヘッドセット1から取得した脳波情報に対して、種々の処理を施したり、脳波情報を表示したりする。 The headset 1 measures the brain wave of the subject 5 by measuring the action potential of the brain of the subject 5 at the electrode unit 11, and generates brain wave information representing the brain wave. The headset 1 transmits brain wave information to the information processing apparatus 2 by, for example, wireless communication. The information processing apparatus 2 performs various processes on the electroencephalogram information acquired from the headset 1 and displays the electroencephalogram information.

制御装置4は、脳波測定システム10にて取得された脳波情報に基づいて、運動補助装置3を制御する。 The control device 4 controls the exercise assist device 3 based on the electroencephalogram information acquired by the electroencephalogram measurement system 10.

運動補助装置3は、機械的な刺激と電気的な刺激との少なくとも一方を対象者5に与えて、対象者5の運動を補助する装置である。運動補助装置3は、図3に示すように、駆動装置6と、電気刺激発生装置32とを有している。 The exercise assist device 3 is a device that assists the exercise of the subject 5 by giving at least one of a mechanical stimulus and an electrical stimulus to the subject 5. As shown in FIG. 3, the exercise assist device 3 has a drive device 6 and an electrical stimulus generator 32.

駆動装置6は、対象者の身体の一部を保持し、この身体の一部に機械的な刺激(外力)を与えることによって、当該身体の一部を動かす装置である。本実施形態に係る駆動装置6は、身体の一部である第2指〜第5指を動かす手指駆動装置60である。以下、本実施形態では、駆動装置6の一例として、手指駆動装置60を説明する。 The drive device 6 is a device that holds a part of the body of the subject and moves the part of the body by applying a mechanical stimulus (external force) to the part of the body. The drive device 6 according to the present embodiment is a finger drive device 60 that moves the second to fifth fingers, which are a part of the body. Hereinafter, in the present embodiment, the hand driving device 60 will be described as an example of the driving device 6.

手指駆動装置60は、第1指54(親指)を除く4本の手指53(第2指〜第5指)を保持し、これら4本の手指53に機械的な刺激(外力)を与えることによって、4本の手指53を動かす装置である。この手指駆動装置60について詳しくは「(2.1)手指駆動装置」の欄で説明する。 The finger driving device 60 holds four fingers 53 (second to fifth fingers) excluding the first finger 54 (thumb), and applies mechanical stimulation (external force) to these four fingers 53. It is a device that moves four fingers 53. The finger driving device 60 will be described in detail in the column of “(2.1) Finger driving device”.

電気刺激発生装置32は、対象者5の手指53を動かすための部位に、電気的な刺激を与える装置である。ここで、対象者5の手指53を動かすための部位は、対象者5の手指53の筋肉と神経との少なくとも一方に対応する部位を含む。例えば、対象者5の手指53を動かすための部位は、対象者5の腕の一部である。電気刺激発生装置32は、例えば、対象者5の身体(例えば、腕)に貼り付けられるパッドを含む。電気刺激発生装置32は、パッドから対象者5の身体に電気的な刺激(電流)を与えることによって、手指53を動かすための部位へ刺激を与える。 The electrical stimulus generator 32 is a device that gives an electrical stimulus to a portion for moving the finger 53 of the subject 5. Here, the site for moving the finger 53 of the subject 5 includes a site corresponding to at least one of the muscle and the nerve of the finger 53 of the subject 5. For example, the part for moving the finger 53 of the subject 5 is a part of the arm of the subject 5. The electrical stimulus generator 32 includes, for example, a pad attached to the body (eg, arm) of the subject 5. The electric stimulus generator 32 gives a stimulus to a site for moving the finger 53 by applying an electric stimulus (current) to the body of the subject 5 from the pad.

ところで、上述のようなリハビリテーションを支援するためには、リハビリテーション支援システム100は、対象者5が随意運動を行おうとする場合に、運動補助装置3にて対象者5の随意運動を補助することが望ましい。リハビリテーション支援システム100は、脳波測定システム10にて測定された対象者5の脳波(脳波情報)に、運動補助装置3を連動させることにより、対象者5が随意運動を行おうとする場合に運動補助装置3での随意運動の補助を実現する。言い換えれば、リハビリテーション支援システム100は、脳活動(脳波)を利用して機械(運動補助装置3)を操作する、ブレイン・マシン・インタフェース(Brain-machine Interface:BMI)の技術を利用して、運動療法によるリハビリテーションを実現する。 By the way, in order to support the rehabilitation as described above, the rehabilitation support system 100 may assist the voluntary movement of the subject 5 with the exercise assist device 3 when the subject 5 intends to perform the voluntary movement. desirable. The rehabilitation support system 100 interlocks the exercise assist device 3 with the brain wave (electroencephalogram information) of the subject 5 measured by the brain wave measurement system 10, so that the subject 5 assists in exercise when he / she tries to perform a voluntary movement. The assistance of the voluntary movement in the device 3 is realized. In other words, the rehabilitation support system 100 uses the brain-machine interface (BMI) technology to operate the machine (exercise assist device 3) using brain activity (brain waves). Achieve therapeutic rehabilitation.

対象者5が随意運動を行う際には(つまり、対象者5が随意運動を行う過程で)、脳波に特徴的な変化が生じ得る。つまり、対象者5が随意運動を行おうと企図(想起)した際には、随意運動の対象となる部位に対応する脳領域の活性化が起き得る。このような脳領域の例としては、体性感覚運動皮質が挙げられる。このような脳領域の活性化が起こるタイミングに合わせて、運動補助装置3にて対象者5の随意運動を補助すると、より効果的なリハビリテーションが期待できる。このような脳領域の活性化は、脳波の特徴的な変化として検出され得る。そのため、リハビリテーション支援システム100は、対象者5の脳波にこの特徴的な変化が発生するタイミングに合わせて、運動補助装置3にて対象者5の随意運動の補助を実行する。このような脳波の特徴的な変化は、随意運動が実際に行われなくても、対象者5が随意運動を想起(image)した際(つまり運動企図中)に生じ得る。つまり、このような脳波の特徴的な変化は、随意運動が実際に行われなくても、対象者5が随意運動を行おうと企図(想起)したことによって対応する脳領域が活性化すれば、生じ得る。そのため、随意運動が不能な状態の対象者5についても、リハビリテーション支援システム100による随意運動の補助が可能である。 When the subject 5 performs a voluntary movement (that is, in the process of the subject 5 performing a voluntary movement), a characteristic change in the brain wave may occur. That is, when the subject 5 intends (remembers) to perform a voluntary movement, activation of the brain region corresponding to the target portion of the voluntary movement may occur. An example of such a brain region is the somatosensory motor cortex. More effective rehabilitation can be expected by assisting the voluntary movement of the subject 5 with the exercise assisting device 3 at the timing when such activation of the brain region occurs. Such activation of brain regions can be detected as characteristic changes in EEG. Therefore, the rehabilitation support system 100 assists the subject 5 in voluntary movement by the exercise assisting device 3 at the timing when this characteristic change occurs in the brain wave of the subject 5. Such characteristic changes in EEG can occur when the subject 5 images the voluntary movement (that is, during an exercise attempt) even if the voluntary movement is not actually performed. In other words, such characteristic changes in EEG can be seen if the corresponding brain region is activated by the intention (recollection) of the subject 5 to perform the voluntary movement even if the voluntary movement is not actually performed. Can occur. Therefore, it is possible to support the voluntary movement by the rehabilitation support system 100 even for the subject 5 who is in a state where the voluntary movement is impossible.

このような構成のリハビリテーション支援システム100によれば、医療スタッフの負担を軽減しながらも、対象者5においては、効果的な、運動療法によるリハビリテーションを実現可能となる。また、リハビリテーション支援システム100によれば、例えば、対象者5の随意運動の補助を行う医療スタッフの熟練度等の人的要因によって随意運動の補助のタイミングがばらつくことがなく、リハビリテーションの効果のばらつきが低減される。特に、リハビリテーション支援システム100では、脳波に特徴的な変化が生じたタイミング(つまり、脳領域が実際に活性化したタイミング)で、対象者5の随意運動を補助することができる。このように、リハビリテーション支援システム100では、脳活動のタイミングに合わせた訓練が可能となるから、正しい脳活動の学習及び定着への貢献が期待できる。特に、脳波に特徴的な変化が起きたかどうかは、対象者5及び医療スタッフだけでは判別が困難である。したがって、リハビリテーション支援システム100を用いることで、対象者5又は医療スタッフだけでは実現が難しい効果的なリハビリテーションが可能となる。 According to the rehabilitation support system 100 having such a configuration, it is possible to realize effective rehabilitation by exercise therapy for the subject 5 while reducing the burden on the medical staff. Further, according to the rehabilitation support system 100, for example, the timing of assisting the voluntary movement does not vary due to human factors such as the skill level of the medical staff who assists the voluntary movement of the subject 5, and the effect of the rehabilitation varies. Is reduced. In particular, in the rehabilitation support system 100, the voluntary movement of the subject 5 can be assisted at the timing when the characteristic change in the brain wave occurs (that is, the timing when the brain region is actually activated). In this way, the rehabilitation support system 100 enables training that matches the timing of brain activity, and is expected to contribute to learning and fixation of correct brain activity. In particular, it is difficult for the subject 5 and the medical staff alone to determine whether or not a characteristic change has occurred in the EEG. Therefore, by using the rehabilitation support system 100, effective rehabilitation that is difficult to realize only by the subject 5 or the medical staff becomes possible.

本実施形態では、対象者5がリハビリテーション支援システム100を利用する際に、理学療法士又は作業療法士等の医療スタッフが対象者5に付き添い、リハビリテーション支援システム100の操作等については医療スタッフが行うことと仮定する。ただし、リハビリテーション支援システム100を利用する対象者5に医療スタッフが付き添うことは必須ではなく、例えば、リハビリテーション支援システム100の操作等を対象者5、又は対象者5の家族等が行ってもよい。 In the present embodiment, when the subject 5 uses the rehabilitation support system 100, a medical staff such as a physical therapist or an occupational therapist accompanies the subject 5, and the medical staff performs the operation of the rehabilitation support system 100 and the like. Suppose that. However, it is not essential for the medical staff to accompany the target person 5 who uses the rehabilitation support system 100. For example, the target person 5 or the target person 5's family may operate the rehabilitation support system 100.

ところで、上述したリハビリテーション支援システム100では、対象者5の脳波に特徴的な変化が生じたタイミング(つまり、脳領域が実際に活性化したタイミング)に合わせて、手指駆動装置60にて対象者5の随意運動が補助される。このとき、対象者5の筋肉及び感覚神経が活動し、その情報が脳に伝達されることにより、神経の再構築が行われ、リハビリテーションの効果が得られる。したがって、リハビリテーション支援システム100によれば、様々な状態の対象者5について、医療スタッフが補助する場合と同様に、対象者5が単独で随意運動を行う場合に比べて効果的な、運動療法によるリハビリテーションを実現可能となる。また、対象者5は、手指53の随意運動の様子を視認しながら、リハビリテーションを行うことで、より高いリハビリテーションの効果を得ることができる。 By the way, in the above-mentioned rehabilitation support system 100, the subject 5 is used by the finger drive device 60 in accordance with the timing when the characteristic change in the brain wave of the subject 5 occurs (that is, the timing when the brain region is actually activated). Voluntary movements are assisted. At this time, the muscles and sensory nerves of the subject 5 are activated, and the information is transmitted to the brain, so that the nerves are reconstructed and the effect of rehabilitation is obtained. Therefore, according to the rehabilitation support system 100, for the subject 5 in various states, the exercise therapy is effective as compared with the case where the subject 5 performs voluntary exercise alone, as in the case where the medical staff assists. Rehabilitation can be realized. In addition, the subject 5 can obtain a higher rehabilitation effect by performing rehabilitation while visually recognizing the state of the voluntary movement of the fingers 53.

本実施形態に係る手指駆動装置60は、図4に示すように、フレーム67と、駆動源691を有する駆動部69と、対象者の身体の一部が載せられる載せ部62と、駆動部69の動力を載せ部62に伝達する伝達機構7とを備えている。手指駆動装置60は、対象者5が手指53の随意運動の様子を視認できるようにするために、フレーム67、駆動部69、伝達機構7及び載せ部62が、リハビリテーションを行う際に対象者5の手指53と目との間に位置しないように構成される。 As shown in FIG. 4, the hand driving device 60 according to the present embodiment includes a frame 67, a driving unit 69 having a driving source 691, a mounting unit 62 on which a part of the body of the subject is placed, and a driving unit 69. It is provided with a transmission mechanism 7 that transmits the power of the above to the mounting portion 62. In the hand driving device 60, in order for the subject 5 to be able to visually recognize the state of the voluntary movement of the fingers 53, the subject 5 when the frame 67, the driving unit 69, the transmission mechanism 7 and the mounting unit 62 perform rehabilitation. It is configured not to be located between the finger 53 and the eyes.

詳しくは、「(2.1)手指駆動装置」の欄で説明するが、駆動部69は、対象者5の前腕に対応する位置に配置される。また、伝達機構7は、対象者5の前腕を水平にし、かつ手のひらが下方に向く状態で、手及び前腕の内側に沿って配置されている。 The details will be described in the column of “(2.1) Hand drive device”, but the drive unit 69 is arranged at a position corresponding to the forearm of the subject 5. Further, the transmission mechanism 7 is arranged along the inside of the hand and the forearm with the forearm of the subject 5 horizontal and the palm facing downward.

すなわち、本実施形態に係る手指駆動装置60は、伝達機構7及び載せ部62が、対象者5の前腕の厚み内、及びMP関節(metacarpophalangeal joint)部分の手の厚み内に収まるように構成されている。これにより、対象者5は、リハビリテーションを行う際に、手指53の随意運動の様子を視認しながら行うことができ、より高いリハビリテーションの効果を得ることができる。 That is, the hand driving device 60 according to the present embodiment is configured such that the transmission mechanism 7 and the mounting portion 62 are within the thickness of the forearm of the subject 5 and the thickness of the hand of the MP joint (metacarpophalangeal joint) portion. ing. As a result, the subject 5 can perform the rehabilitation while visually observing the state of the voluntary movement of the fingers 53, and can obtain a higher rehabilitation effect.

(2)詳細
(2.1)手指駆動装置
以下、本実施形態に係る手指駆動装置60について更に詳しく説明する。以下の説明においては、対象者5が左の前腕を水平に延ばしかつ左の手のひらを下方に向けた姿勢で、手指駆動装置60が対象者5に取り付けられた状態を基準にして説明する。特に、駆動部69から載せ部62に向かう方向を「前方向」(前向き)とし、その反対方向を「後方向」(後向き)として定義し、前方向及び後方向に平行な方向を前後方向という場合がある。また、前方向及び後方向に直交しかつ水平に沿う方向(手指53が並ぶ方向)を「左右方向」とし、左右方向のうちの第2指から第5指に向かう方向を「左方向」とし、その反対方向を「右方向」として定義する。
(2) Details (2.1) Hand drive device The hand drive device 60 according to the present embodiment will be described in more detail below. In the following description, the subject 5 will be described with reference to a state in which the finger driving device 60 is attached to the subject 5 in a posture in which the left forearm is extended horizontally and the left palm is directed downward. In particular, the direction from the drive unit 69 toward the mounting unit 62 is defined as "forward" (forward), the opposite direction is defined as "rear" (rear), and the directions parallel to the front and rear are called the front-rear direction. In some cases. Further, the direction orthogonal to the front and rear directions and along the horizontal direction (the direction in which the fingers 53 are lined up) is defined as the "left-right direction", and the direction from the second finger to the fifth finger in the left-right direction is defined as the "left direction". , The opposite direction is defined as "right direction".

また、本実施形態に係る手指駆動装置60には、カバーが取り付けられているが、カバーの図示は省略する。カバーは、例えば、布又はナイロン等により構成される。したがって、本開示において、手指駆動装置60が手指53又は前腕に対して「接触」するとは、手指駆動装置60が直接、手指53又は前腕に接触することの他、手指駆動装置60が、カバー等の中間物を介して、手指53又は前腕に接触することも含む。 A cover is attached to the finger drive device 60 according to the present embodiment, but the cover is not shown. The cover is made of, for example, cloth or nylon. Therefore, in the present disclosure, when the finger driving device 60 "contacts" the finger 53 or the forearm, the finger driving device 60 directly contacts the finger 53 or the forearm, and the finger driving device 60 covers the cover or the like. It also includes contacting the finger 53 or the forearm through the intermediate.

手指駆動装置60は、対象者5の少なくとも1つの手指53に機械的な刺激(外力)を与えることで、当該手指53を動かす装置である。本実施形態では、機械的な刺激を与える少なくとも1つの手指53が、第1指54(親指)を除く4本の手指53(第2指〜第5指)である。 The finger driving device 60 is a device that moves the finger 53 by applying a mechanical stimulus (external force) to at least one finger 53 of the subject 5. In the present embodiment, at least one finger 53 that gives a mechanical stimulus is four fingers 53 (second to fifth fingers) excluding the first finger 54 (thumb).

本実施形態に係る手指駆動装置60は、機械的な刺激を与えることで、4本の手指53を第1指54から離れる向きに移動(つまり伸展動作)させる「開動作」と、第1指54に近づく向きに移動(つまり把持動作)させる「閉動作」と、の2種類の動作が可能である。手指駆動装置60は、開動作により、対象者5の手指53の伸展動作を補助し、閉動作により、対象者5の手指53の把持動作を補助する。 The finger driving device 60 according to the present embodiment has an "opening motion" of moving four fingers 53 away from the first finger 54 (that is, an extension motion) by giving a mechanical stimulus, and a first finger. Two types of operations are possible: a "closing operation" of moving (that is, a gripping operation) in a direction approaching 54. The finger driving device 60 assists the extension operation of the finger 53 of the subject 5 by the opening operation, and assists the gripping operation of the finger 53 of the subject 5 by the closing operation.

ここで、本開示でいう「把持動作」は、物をつかむ動作のことを意味する。また、本開示でいう「伸展動作」は、第1指54(親指)を除く4本の手指53(第2指〜第5指)の伸展により、手を開く動作、つまり把持動作によりつかんでいる状態の「物」を放す動作のことを意味する。ただし、実際には、リハビリテーション支援システム100は、対象者5の把持動作を直接的に補助するのではなく、対象者5の手指53の伸展動作を補助することで、間接的に把持動作のリハビリテーションを行う。 Here, the "grasping operation" referred to in the present disclosure means an operation of grasping an object. Further, the "extension motion" referred to in the present disclosure is an motion of opening the hand by extending the four fingers 53 (second to fifth fingers) excluding the first finger 54 (thumb), that is, grasping by a gripping motion. It means the action of releasing the "thing" in the state of being. However, in reality, the rehabilitation support system 100 does not directly assist the gripping motion of the subject 5, but indirectly assists the extension motion of the finger 53 of the subject 5 to indirectly rehabilitate the gripping motion. I do.

手指駆動装置60は、図5に示すように、フレーム67と、駆動部69と、伝達機構7と、載せ部62とを備えている。伝達機構7は、駆動部69の動力を載せ部62に伝達する機構であり、駆動部69からの動力が伝わる線状部材70と、線状部材70につながるアーム63とを有している。本実施形態では、アーム63と載せ部62と含む可動部分を可動部61とする。なお、図中符号86は、後述の可動部側固定部82のカバーであり、符号87は、後述の曲がり部83のカバーである。 As shown in FIG. 5, the hand driving device 60 includes a frame 67, a driving unit 69, a transmission mechanism 7, and a mounting unit 62. The transmission mechanism 7 is a mechanism for transmitting the power of the drive unit 69 to the mounting unit 62, and has a linear member 70 to which the power from the drive unit 69 is transmitted and an arm 63 connected to the linear member 70. In the present embodiment, the movable portion including the arm 63 and the mounting portion 62 is referred to as a movable portion 61. In the figure, reference numeral 86 is a cover for the movable portion side fixing portion 82 described later, and reference numeral 87 is a cover for the bent portion 83 described later.

フレーム67は、5指のうち可動部61により動かされる手指以外の少なくとも1つの姿勢を保つ。本実施形態では、フレーム67は母指球の位置を保持し、これにより、第1指54(親指)の姿勢を一定の姿勢に保つ。フレーム67は、対象者5の腕に沿って延びており、前方の端部である第1突出部684に対象者5の手のひらが載る。フレーム67は、基部68と、第1突出部684と、第2突出部685とを備えている。フレーム67は、合成樹脂の成型品であり、基部68と第1突出部684と第2突出部685とが一体的に形成されている。ここで、本開示における「手のひら」とは、手首から先の内側の面のうち、手指を除く部分をいう。 The frame 67 maintains at least one posture of the five fingers other than the fingers moved by the movable portion 61. In the present embodiment, the frame 67 holds the position of the ball of the thumb, thereby keeping the posture of the first finger 54 (thumb) in a constant posture. The frame 67 extends along the arm of the subject 5, and the palm of the subject 5 rests on the first protrusion 684, which is the front end. The frame 67 includes a base portion 68, a first protruding portion 684, and a second protruding portion 685. The frame 67 is a molded product of synthetic resin, and the base portion 68, the first protruding portion 684, and the second protruding portion 685 are integrally formed. Here, the "palm" in the present disclosure means a portion of the inner surface from the wrist to the tip excluding the fingers.

基部68は、フレーム67の主体を構成する。基部68は、前後方向に延びており、前方側の端部が可動部61に近接し、後方側の端部が駆動部69に近接する。言い換えると、基部68は、可動部61から駆動源691に向かって延びている。基部68は、前後方向に沿う方向に長手方向を有し、上下方向(高さ方向)に幅を有しており、左右方向に厚さを有している。基部68は、図6に示すように、第1部位681と、第2部位682と、第3部位683とで構成されており、これら第1部位681と第2部位682と第3部位683とが前から後に、この順で並んでおり、かつ、一体的に形成されている。 The base 68 constitutes the main body of the frame 67. The base portion 68 extends in the front-rear direction, with a front end close to the movable portion 61 and a rear end close to the drive portion 69. In other words, the base 68 extends from the movable portion 61 toward the drive source 691. The base portion 68 has a longitudinal direction along the front-rear direction, a width in the vertical direction (height direction), and a thickness in the left-right direction. As shown in FIG. 6, the base portion 68 is composed of a first site 681, a second site 682, and a third site 683, which are the first site 681, the second site 682, and the third site 683. Are arranged in this order from front to back, and are integrally formed.

第1部位681は、MP関節(人差し指の付け根の関節)に沿う部分である。第1部位681は、前後方向に平行に延びている。第1部位681の幅(上下方向の寸法)は、一般人の平均的なMP関節の厚さ程度の幅寸法に形成されている。第1部位681には、第1取付部687が形成されている。第1取付部687は、後述の経路部材8の一部を構成する可動部側固定部82が取り付けられる部分である。 The first site 681 is a portion along the MP joint (joint at the base of the index finger). The first portion 681 extends in parallel in the front-rear direction. The width (vertical dimension) of the first portion 681 is formed to be about the thickness of an average MP joint of a general person. A first mounting portion 687 is formed in the first portion 681. The first mounting portion 687 is a portion to which the movable portion side fixing portion 82 constituting a part of the path member 8 described later is mounted.

第2部位682は、手の甲の第1指54(親指)の付け根に沿う部分である。第2部位682は、後方向に行くほど左側に位置するように、上方から見て(平面視において)、前後方向に対して傾斜している。第2部位682の幅寸法(上下方向の寸法)は、第1部位681の幅寸法と同じである。第2部位682は、第1指54の指先が下方に向く姿勢で、第1指54(親指)の付け根に接触する。 The second part 682 is a part along the base of the first finger 54 (thumb) of the back of the hand. The second portion 682 is inclined with respect to the front-rear direction when viewed from above (in a plan view) so that it is located on the left side toward the rear direction. The width dimension (vertical dimension) of the second portion 682 is the same as the width dimension of the first portion 681. The second portion 682 comes into contact with the base of the first finger 54 (thumb) in a posture in which the fingertip of the first finger 54 faces downward.

第3部位683は、とう骨の前方向の端部に沿う部分である。第3部位683は、前後方向に平行に延びている。第3部位683は、前腕の前方向の端部の右側面に接触する。第3部位683には、第2取付部688が形成されている。第2取付部688は、後述の曲がり部83が取り付けられる部分である。 The third site 683 is a portion along the anterior end of the radius. The third portion 683 extends in parallel in the anteroposterior direction. The third site 683 contacts the right side surface of the anterior end of the forearm. A second mounting portion 688 is formed in the third portion 683. The second mounting portion 688 is a portion to which the bent portion 83 described later is mounted.

このように基部68は、長手方向の中間部分において平面視で曲がっており、対象者5のMP関節からとう骨にわたって、手及び前腕の側面(右側の側面)に沿うように形成されている。このような構成の基部68には、前側部分に第1突出部684が設けられ、後側部分に第2突出部685が設けられている。 As described above, the base portion 68 is bent in a plan view in the middle portion in the longitudinal direction, and is formed along the side surface (right side surface) of the hand and forearm from the MP joint of the subject 5 to the radius. The base portion 68 having such a configuration is provided with a first protruding portion 684 on the front side portion and a second protruding portion 685 on the rear side portion.

第1突出部684は、母指球を保持し、かつ手のひらが載る部分である。第1突出部684は、基部68の下端で、かつ基部68の前側部分から、左右方向のいずれか(ここでは左方向)に突出している。第1突出部684は、突出方向の先端(左方向の端部)が、小指の付け根に対応する位置まで突出している。 The first protruding portion 684 is a portion that holds the ball of the thumb and on which the palm rests. The first protruding portion 684 protrudes from the lower end of the base portion 68 and from the front side portion of the base portion 68 in either the left-right direction (here, the left direction). In the first protruding portion 684, the tip in the protruding direction (the end in the left direction) protrudes to a position corresponding to the base of the little finger.

ここで、本開示でいう「基部68の前側部分」とは、基部68の長手方向の中央よりも前方向の範囲の全部又は一部をいう。したがって、第1突出部684は、本実施形態では、基部68の前方向の端部を含む部分から左方向に突出しているが、基部68の長手方向の中央よりも前方向の範囲であれば、端部を除く部分から突出してもよい。 Here, the "front portion of the base 68" as used in the present disclosure means all or a part of the range in the front direction from the center in the longitudinal direction of the base 68. Therefore, in the present embodiment, the first protruding portion 684 protrudes to the left from the portion including the front end portion of the base portion 68, but is within the range in the front direction from the center in the longitudinal direction of the base portion 68. , May protrude from a portion other than the end.

第1突出部684は、第1指54(親指)が通される開口部686を有している。開口部686は、平面視で楕円形状に形成されており、第1突出部684を上下方向に貫通する。開口部686の外周縁は、下方に窪んでおり、開口部686に第1指54(親指)が通されると、第1指54の付け根の周囲に対して面状に接触するように構成されている。 The first protrusion 684 has an opening 686 through which the first finger 54 (thumb) is passed. The opening 686 is formed in an elliptical shape in a plan view, and penetrates the first protruding portion 684 in the vertical direction. The outer peripheral edge of the opening 686 is recessed downward, and when the first finger 54 (thumb) is passed through the opening 686, it is configured to make surface contact with the periphery of the base of the first finger 54. Has been done.

第2突出部685は、後述の駆動部69が取り付けられる部分である。第2突出部685は、基部68の上端で、かつ基部68の後側部分から、第1突出部684と同じ方向に突出している。第2突出部685は、前腕の上面に接触するように構成されている。第2突出部685には、第3取付部689が形成されている。第3取付部689は、後述の駆動部側固定部85が取り付けられる部分である。 The second protruding portion 685 is a portion to which the drive portion 69 described later is attached. The second protruding portion 685 protrudes from the upper end of the base portion 68 and from the rear portion of the base portion 68 in the same direction as the first protruding portion 684. The second protrusion 685 is configured to come into contact with the upper surface of the forearm. A third mounting portion 689 is formed on the second protruding portion 685. The third mounting portion 689 is a portion to which the drive portion side fixing portion 85 described later is mounted.

ここで、本開示でいう「基部68の後側部分」とは、基部68の長手方向の中央よりも後方向の範囲の全部又は一部をいう。したがって、第2突出部685は、本実施形態では、基部68の後方向の端部を含む部分から左方向に突出しているが、基部68の長手方向の中央よりも後方向の範囲であれば、端部を除く部分から突出してもよい。 Here, the "rear portion of the base 68" as used in the present disclosure means all or a part of the range in the rear direction from the center in the longitudinal direction of the base 68. Therefore, in the present embodiment, the second protruding portion 685 protrudes to the left from the portion including the rear end portion of the base portion 68, but is within the range rearward from the center in the longitudinal direction of the base portion 68. , May protrude from a portion other than the end.

第2突出部685には、複数のねじ孔680が形成されており、図5に示すように、この複数のねじ孔680に対し、駆動部69がねじ留めされる。 A plurality of screw holes 680 are formed in the second protrusion 685, and as shown in FIG. 5, the drive portion 69 is screwed to the plurality of screw holes 680.

駆動部69は、駆動源691が内蔵された機器である。駆動部69は、駆動源691と、ケース692とを備えている。ケース692は、駆動源691を内部に収容する。ケース692は、上方に開口部を有する箱体693と、開口部を塞ぐ蓋694とを備えている。箱体693には、駆動源691に給電するためのコネクタ695が設けられており、当該コネクタ695に対し、制御装置4に接続されたケーブルが接続される。 The drive unit 69 is a device having a drive source 691 built-in. The drive unit 69 includes a drive source 691 and a case 692. The case 692 houses the drive source 691 inside. The case 692 includes a box body 693 having an opening at the top and a lid 694 that closes the opening. The box body 693 is provided with a connector 695 for supplying power to the drive source 691, and a cable connected to the control device 4 is connected to the connector 695.

駆動源691は、動力を発生する。本実施形態では、駆動源691は、例えば、サーボモータ、ステッピングモータ等のモータ66、又はソレノイド等により構成される。本実施形態では、駆動源691はモータ66(サーボモータ)である。このため、以下、駆動源691をモータ66として説明する。 The drive source 691 generates power. In the present embodiment, the drive source 691 is composed of, for example, a servomotor, a motor 66 such as a stepping motor, a solenoid, or the like. In this embodiment, the drive source 691 is a motor 66 (servo motor). Therefore, the drive source 691 will be described below as the motor 66.

モータ66は電力の供給を受けて出力軸を回転させる。出力軸には、連結部661が取り付けられる。連結部661は、モータ66の出力軸に直接固定されたピニオンギア662と、ピニオンギア662に噛み合うインターナルギア663と、インターナルギア663に固定された第1の滑車664とを備えている。第1の滑車664とインターナルギア663とは、同心で固定されており、同じ角速度で回転する。第1の滑車664は、ケース692に回転可能に取り付けられている。第1の滑車664には、線状部材70がつながっている。 The motor 66 receives electric power to rotate the output shaft. A connecting portion 661 is attached to the output shaft. The connecting portion 661 includes a pinion gear 662 directly fixed to the output shaft of the motor 66, an internal gear 663 that meshes with the pinion gear 662, and a first pulley 664 fixed to the internal gear 663. The first pulley 664 and the internal gear 663 are concentrically fixed and rotate at the same angular velocity. The first pulley 664 is rotatably attached to the case 692. A linear member 70 is connected to the first pulley 664.

線状部材70は、モータ66(駆動源691)で発生した動力を可動部61に伝達する部材である。線状部材70は、細く延びた部材であり、モータ66で発生した動力で、その長手方向に移動する。本実施形態では、線状部材70は環状であり、全体としては移動しないが、線状部材70の一部が周方向(つまり長手方向)に沿って移動する。線状部材70は、たわむことができる材料で形成されており、すなわち、線状部材70は可とう性を有している。線状部材70は、例えば、金属製のワイヤ、ゴム又は革製のベルト、又は紐等である。本実施形態では、線状部材70はワイヤ71である。このため、以下、線状部材70をワイヤ71として説明する。 The linear member 70 is a member that transmits the power generated by the motor 66 (drive source 691) to the movable portion 61. The linear member 70 is a thinly extended member, and is moved in the longitudinal direction by the power generated by the motor 66. In the present embodiment, the linear member 70 is annular and does not move as a whole, but a part of the linear member 70 moves along the circumferential direction (that is, the longitudinal direction). The linear member 70 is made of a flexible material, that is, the linear member 70 has flexibility. The linear member 70 is, for example, a metal wire, a rubber or leather belt, a string, or the like. In this embodiment, the linear member 70 is a wire 71. Therefore, the linear member 70 will be described below as the wire 71.

ワイヤ71は、図7Aに示すように、第1の滑車664と第2の滑車631とに架け渡されている。ワイヤ71は、第1部711と、第2部712とを有している。第1部711は、ワイヤ71において、第1の滑車664の上側の接点と第2の滑車631の上側の接点との間の部分である。第2部712は、ワイヤ71において、第1の滑車664の下側の接点と第2の滑車631の下側の接点との間の部分である。第1部711の長手方向の一対の端部のうち、第一端711Aは、第1の滑車664、インターナルギア663及びピニオンギア662を介してモータ66の出力軸につながる。また、第一端711Aの反対側の第二端711Bは、後述の可動部61の第2の滑車631につながる。また、第2部712の長手方向の一対の端部のうち、第一端712Aは第2の滑車631につながり、第一端712Aの反対側の第二端712Bは、第1の滑車664、インターナルギア663及びピニオンギア662を介してモータ66の出力軸につながっている。 As shown in FIG. 7A, the wire 71 is bridged between the first pulley 664 and the second pulley 631. The wire 71 has a first part 711 and a second part 712. The first part 711 is a part of the wire 71 between the upper contact point of the first pulley 664 and the upper contact point of the second pulley 631. The second part 712 is a portion of the wire 71 between the lower contact of the first pulley 664 and the lower contact of the second pulley 631. Of the pair of longitudinal ends of the first portion 711, the first end 711A is connected to the output shaft of the motor 66 via the first pulley 664, the internal gear 663 and the pinion gear 662. Further, the second end 711B on the opposite side of the first end 711A is connected to the second pulley 631 of the movable portion 61 described later. Further, of the pair of longitudinal ends of the second portion 712, the first end 712A is connected to the second pulley 631, and the second end 712B on the opposite side of the first end 712A is the first pulley 664. It is connected to the output shaft of the motor 66 via the internal gear 663 and the pinion gear 662.

このため、モータ66によって、第1の滑車664が一方向(図の矢印D1)に回転すると、第2の滑車631は、線状部材70の回転に伴って回転する。反対に、モータ66によって、第1の滑車664が上記一方向とは反対向き(図の矢印D2)に回転すると、線状部材70の回転に伴って、第2の滑車631が回転する。 Therefore, when the first pulley 664 is rotated in one direction (arrow D1 in the figure) by the motor 66, the second pulley 631 is rotated along with the rotation of the linear member 70. On the contrary, when the first pulley 664 is rotated in the direction opposite to the one direction (arrow D2 in the figure) by the motor 66, the second pulley 631 is rotated with the rotation of the linear member 70.

なお、本実施形態では、ワイヤ71は、第1部711と第2部712とが一体に形成されているが、第1部711と第2部712とが、互いに別のワイヤ71で構成されていてもよい。ただし、この場合でも、第1部711と第2部712とは、第1の滑車664及び第2の滑車631を介して接続され、互いに連動する。 In the present embodiment, the wire 71 is integrally formed with the first part 711 and the second part 712, but the first part 711 and the second part 712 are composed of different wires 71 from each other. May be. However, even in this case, the first part 711 and the second part 712 are connected to each other via the first pulley 664 and the second pulley 631 and are interlocked with each other.

このようなワイヤ71は、経路部材8に移動可能に保持され、フレーム67に対して、常に一定の位置を移動する。 Such a wire 71 is movably held by the path member 8 and always moves at a constant position with respect to the frame 67.

経路部材8は、ワイヤ71(線状部材70)が通る経路を形成する部材である。経路部材8は、ワイヤ71を長手方向に移動可能な状態で保持する。経路部材8は、可動部側固定部82と、駆動部側固定部85と、曲がり部83と、複数のパイプ81とを備えており、これら駆動部側固定部85、可動部側固定部82、曲がり部83、複数のパイプ81が経路を形成する。 The path member 8 is a member that forms a path through which the wire 71 (linear member 70) passes. The path member 8 holds the wire 71 in a state of being movable in the longitudinal direction. The path member 8 includes a movable portion side fixing portion 82, a drive portion side fixing portion 85, a bent portion 83, and a plurality of pipes 81, and these drive portion side fixing portion 85 and the movable portion side fixing portion 82. , The bent portion 83, and the plurality of pipes 81 form a path.

複数のパイプ81は、ワイヤ71を通す部材である。各パイプ81は、本実施形態では、中空状に形成された断面円形状の管である。各パイプ81の内周面は、経路の長手方向の一部である。複数のパイプ81は、第1パイプ811、第2パイプ812、第3パイプ813及び第4パイプ814である。第1パイプ811と第2パイプ812とは、前後方向に延びており、互いに平行である。また、第3パイプ813と第4パイプ814とは、前方向にいくほど下方に位置するように傾斜しており、互いに平行である。 The plurality of pipes 81 are members through which the wires 71 are passed. In the present embodiment, each pipe 81 is a pipe having a circular cross section formed in a hollow shape. The inner peripheral surface of each pipe 81 is a part of the longitudinal direction of the path. The plurality of pipes 81 are a first pipe 811, a second pipe 812, a third pipe 813, and a fourth pipe 814. The first pipe 811 and the second pipe 812 extend in the front-rear direction and are parallel to each other. Further, the third pipe 813 and the fourth pipe 814 are inclined so as to be positioned downward toward the front, and are parallel to each other.

可動部側固定部82は、第1パイプ811及び第2パイプ812の前方向の端部を支持し、また、可動部61を回転可能に支持する部材である。可動部側固定部82は、フレーム67の第1取付部687にねじ留めされる。可動部側固定部82は、パイプ支持部821と、アーム取付部823とを備えている。パイプ支持部821は、直方体状に形成された部分であり、前後方向に貫通する複数の取付孔822を有している。複数の取付孔822のうちの上側の取付孔822には、第1パイプ811の前方向の端部が通され、下側の取付孔822には、第2パイプ812の前方向の端部が通される。アーム取付部823は、パイプ支持部821の前方向の端面から前方向に突出している。アーム取付部823は、図7Bに示すように、左右方向の寸法(厚さ)がパイプ支持部821よりも小さく形成され、かつ、アーム取付部823の右側面とパイプ支持部821の右側面とが同一面上に位置する。アーム取付部823は、左右方向に延びた支軸824を有している。支軸824には、第2の滑車631が取り付けられており、第2の滑車631は第1軸X1の回りに回転可能である。第1軸X1は、左右方向に延びている。なお、本開示では、第1軸X1は、第2の滑車631の中心を通る直線であり、実体を伴わない回転軸である。 The movable portion side fixing portion 82 is a member that supports the front end portions of the first pipe 811 and the second pipe 812, and also rotatably supports the movable portion 61. The movable portion side fixing portion 82 is screwed to the first mounting portion 687 of the frame 67. The movable portion side fixing portion 82 includes a pipe support portion 821 and an arm mounting portion 823. The pipe support portion 821 is a portion formed in a rectangular parallelepiped shape, and has a plurality of mounting holes 822 penetrating in the front-rear direction. The front end of the first pipe 811 is passed through the upper mounting hole 822 of the plurality of mounting holes 822, and the front end of the second pipe 812 is passed through the lower mounting hole 822. Passed through. The arm mounting portion 823 projects forward from the front end surface of the pipe support portion 821. As shown in FIG. 7B, the arm mounting portion 823 is formed to have a dimension (thickness) in the left-right direction smaller than that of the pipe support portion 821, and has a right side surface of the arm mounting portion 823 and a right side surface of the pipe support portion 821. Are located on the same plane. The arm mounting portion 823 has a support shaft 824 extending in the left-right direction. A second pulley 631 is attached to the support shaft 824, and the second pulley 631 is rotatable around the first shaft X1. The first axis X1 extends in the left-right direction. In the present disclosure, the first axis X1 is a straight line passing through the center of the second pulley 631, and is a rotation axis without an entity.

曲がり部83は、図7Aに示すように、経路が曲がる部分であり、ワイヤ71(線状部材70)を長手方向の途中で曲げる。曲がり部83は、第1パイプ811及び第2パイプ812の後方向の端部を支持し、かつ第3パイプ813及び第4パイプ814の前方向の端部を支持する。曲がり部83は、フレーム67の第2取付部688にねじ留めされる。曲がり部83は、複数の摩擦低減部84と、複数の貫通孔844とを備えている。 As shown in FIG. 7A, the bent portion 83 is a portion where the path bends, and the wire 71 (linear member 70) is bent in the middle of the longitudinal direction. The bend 83 supports the posterior ends of the first pipe 811 and the second pipe 812, and the anterior ends of the third pipe 813 and the fourth pipe 814. The bent portion 83 is screwed to the second mounting portion 688 of the frame 67. The bent portion 83 includes a plurality of friction reducing portions 84 and a plurality of through holes 844.

複数の摩擦低減部84は、ワイヤ71が移動する際に、経路の曲がる部分において、曲がり部83とワイヤ71(線状部材70)との間に発生する摩擦を低減する。各摩擦低減部84は、凹部841と、ワイヤ71の長手方向に直交する回転軸Y1の回りに回転可能な回転体842とを有している。凹部841は、曲がり部83の左右方向のいずれかの面(本実施形態では左側面)にある。回転体842は、本実施形態では、左右方向に延びた円柱状のローラー843である。ローラー843は、凹部841の底面(右側の側面)に取り付けられており、左右方向に延びた回転軸Y1の回りに回転可能である。ローラー843は、凹部841の内部に収まっている。 The plurality of friction reducing portions 84 reduce the friction generated between the bent portion 83 and the wire 71 (linear member 70) at the bent portion of the path when the wire 71 moves. Each friction reducing portion 84 has a recess 841 and a rotating body 842 that can rotate around a rotation axis Y1 orthogonal to the longitudinal direction of the wire 71. The recess 841 is on either side of the bent portion 83 in the left-right direction (the left side in the present embodiment). In the present embodiment, the rotating body 842 is a columnar roller 843 extending in the left-right direction. The roller 843 is attached to the bottom surface (right side surface) of the recess 841 and is rotatable around a rotation axis Y1 extending in the left-right direction. The roller 843 is housed inside the recess 841.

ここで、回転体842は実体のある支軸845を有しているが、回転中心となる回転軸Y1さえあれば、支軸845を有していなくてもよい。本開示において、回転軸Y1は、回転体842の中心を通る直線であり、実体を伴わない回転軸である。 Here, the rotating body 842 has a tangible support shaft 845, but it does not have to have the support shaft 845 as long as there is a rotation shaft Y1 that is the center of rotation. In the present disclosure, the rotation axis Y1 is a straight line passing through the center of the rotating body 842, and is a rotation axis without an entity.

複数の貫通孔844は、曲がり部83の外周面と凹部841との間を貫通する。複数の貫通孔844のうち前側に形成された複数の貫通孔844には、第1パイプ811及び第2パイプ812の後方向の端部が通され、後側に形成された複数の貫通孔844には、第3パイプ813及び第4パイプ814の前方向の端部が通される。 The plurality of through holes 844 penetrate between the outer peripheral surface of the bent portion 83 and the recess 841. The plurality of through holes 844 formed on the front side of the plurality of through holes 844 are passed through the rear ends of the first pipe 811 and the second pipe 812, and the plurality of through holes 844 formed on the rear side are passed through the plurality of through holes 844. Through the front end of the third pipe 813 and the fourth pipe 814.

第3パイプ813と第1パイプ811には、ワイヤ71の第1部711が通される。ワイヤ71の第1部711は、第3パイプ813と第1パイプ811との間から露出するが、この露出した部分がローラー843の外周面に接触して曲げられる。第1部711が長手方向に移動すると、ローラー843が回転軸回りに回転するため、第1部711は、ローラー843の外周面に沿って曲がった状態を保ちながら移動する。 The first part 711 of the wire 71 is passed through the third pipe 813 and the first pipe 811. The first portion 711 of the wire 71 is exposed from between the third pipe 813 and the first pipe 811, and the exposed portion is bent in contact with the outer peripheral surface of the roller 843. When the first part 711 moves in the longitudinal direction, the roller 843 rotates about the rotation axis, so that the first part 711 moves while keeping a bent state along the outer peripheral surface of the roller 843.

第4パイプ814と第2パイプ812には、ワイヤ71の第2部712が通される。第2部712も同様に、第4パイプ814と第2パイプ812との間で、ローラー843の外周面に接触して曲げられる。第2部712が長手方向に移動すると、第2部712は、ローラー843の外周面に沿って曲がった状態を保ちながら移動する。 The second part 712 of the wire 71 is passed through the fourth pipe 814 and the second pipe 812. Similarly, the second part 712 is bent in contact with the outer peripheral surface of the roller 843 between the fourth pipe 814 and the second pipe 812. When the second part 712 moves in the longitudinal direction, the second part 712 moves while keeping the bent state along the outer peripheral surface of the roller 843.

駆動部側固定部85は、第3パイプ813及び第4パイプ814の後方向の端部を支持する。駆動部側固定部85は、フレーム67の第3取付部689にねじ留めされる。駆動部側固定部85は、複数の取付孔851を有している。複数の取付孔851のうちの上側の取付孔851には、第3パイプ813の後方向の端部が通され、下側の取付孔851には、第4パイプ814の後方向の端部が通される。 The drive portion side fixing portion 85 supports the rear end portions of the third pipe 813 and the fourth pipe 814. The drive portion side fixing portion 85 is screwed to the third mounting portion 689 of the frame 67. The drive unit side fixing portion 85 has a plurality of mounting holes 851. The rear end of the third pipe 813 is passed through the upper mounting hole 851 of the plurality of mounting holes 851, and the rear end of the fourth pipe 814 is passed through the lower mounting hole 851. Passed through.

このような構成の経路部材8は、フレーム67の基部68の厚み方向において、手指53が位置する側の面とは反対側の面に取り付けられている。これにより、ワイヤ71は、フレーム67の腕側の面とは反対側の面に沿って配置される。この結果、対象者5の前腕及び手と、駆動部69及びワイヤ71と、の間にフレーム67が位置するため、対象者5の前腕及び手から、手指駆動装置60における運動する部分を隔てることができる。 The path member 8 having such a configuration is attached to a surface opposite to the surface on which the finger 53 is located in the thickness direction of the base portion 68 of the frame 67. As a result, the wire 71 is arranged along the surface of the frame 67 opposite to the arm side surface. As a result, since the frame 67 is located between the forearm and hand of the subject 5 and the drive unit 69 and the wire 71, the moving portion of the finger drive device 60 is separated from the forearm and hand of the subject 5. Can be done.

経路部材8により形成された経路にはワイヤ71が通されるが、このワイヤ71は、上述したように、第1の滑車664の動力を第2の滑車631に伝達する。図5に示すように、第2の滑車631は可動部61の一部であり、すなわち、第1の滑車664が回転することで可動部61が動く。 A wire 71 is passed through the path formed by the path member 8, and the wire 71 transmits the power of the first pulley 664 to the second pulley 631 as described above. As shown in FIG. 5, the second pulley 631 is a part of the movable portion 61, that is, the movable portion 61 is moved by the rotation of the first pulley 664.

可動部61は、対象者5の手指53(第2指〜第5指)に機械的な刺激を与え、当該手指53を動かす部分である。可動部61は、ワイヤ71を介して伝わった動力によって、少なくとも一方向への移動が可能に構成されている。可動部61は、フレーム67に対して移動可能に構成されており、これにより、対象者5の第1指54に対して、手指53(第2指〜第5指)を動かすことができる。可動部61は、アーム63と、アーム63に設けられた載せ部62とを備えている。載せ部62は、対象者の身体の一部を載せる部分であるが、本実施形態では、対象者5の手指53を載せる部分であるため、以下においては、指載せ部620として説明する。 The movable portion 61 is a portion that gives a mechanical stimulus to the fingers 53 (second to fifth fingers) of the subject 5 and moves the fingers 53. The movable portion 61 is configured to be able to move in at least one direction by the power transmitted through the wire 71. The movable portion 61 is configured to be movable with respect to the frame 67, whereby the fingers 53 (second to fifth fingers) can be moved with respect to the first finger 54 of the subject 5. The movable portion 61 includes an arm 63 and a mounting portion 62 provided on the arm 63. The mounting portion 62 is a portion on which a part of the body of the subject is placed, but in the present embodiment, it is a portion on which the finger 53 of the subject 5 is placed, and therefore, it will be described as a finger mounting portion 620 below.

アーム63は、可動部側固定部82の支軸824に取り付けられ、第1軸X1の回りに回転する部分である。第1軸X1は、左右方向に延びている。アーム63は、アーム63の長手方向が前後方向に平行になる位置である第1位置と、アーム63の長手方向が前後方向に対して所定の角度(例えば80°)をなす位置である第2位置との間で回転可能である。アーム63は、図8A,8Bに示すように、第2の滑車631を有するベース64と、ベース64に対して移動可能な移動体65とを備えている。 The arm 63 is a portion that is attached to a support shaft 824 of the movable portion side fixing portion 82 and rotates around the first shaft X1. The first axis X1 extends in the left-right direction. The arm 63 has a first position where the longitudinal direction of the arm 63 is parallel to the front-rear direction and a second position where the longitudinal direction of the arm 63 forms a predetermined angle (for example, 80 °) with respect to the front-rear direction. It is rotatable to and from the position. As shown in FIGS. 8A and 8B, the arm 63 includes a base 64 having a second pulley 631 and a moving body 65 movable with respect to the base 64.

本開示では、図9Aに示すように、第2位置から第1位置への回転方向、すなわち第1軸X1の回りのアーム63の回転方向のうちフレーム67から離れる方向を「第1の回転方向R1」とし、第1位置から第2位置への回転方向を「第2の回転方向R2」とする。したがって、本開示では、「開動作」は、アーム63が第1の回転方向R1に回転することによる指載せ部620の動作をいい、「閉動作」は、アーム63が第2の回転方向R2に回転することによる指載せ部620の動作をいう。 In the present disclosure, as shown in FIG. 9A, the rotation direction from the second position to the first position, that is, the direction of rotation of the arm 63 around the first axis X1 away from the frame 67 is the "first rotation direction". Let it be "R1", and let the rotation direction from the first position to the second position be "the second rotation direction R2". Therefore, in the present disclosure, the "open operation" refers to the operation of the finger rest portion 620 caused by the rotation of the arm 63 in the first rotation direction R1, and the "closed operation" refers to the operation of the arm 63 in the second rotation direction R2. Refers to the operation of the finger rest portion 620 by rotating to.

ベース64は、アーム63の主体を構成する部分である。ベース64は、図8Aに示すように、ベース本体641と、第2の滑車631と、一対のレール642とを備えている。ベース本体641と第2の滑車631と一対のレール642とは一体に形成されている。ベース本体641は、アーム63が第1位置にある状態で、前後方向に延びている。第2の滑車631は、ベース本体641の後方側の端部に設けられている。レール642は、アーム63が第1位置にある状態で、移動体65を前後方向に移動可能に保持する。 The base 64 is a part constituting the main body of the arm 63. As shown in FIG. 8A, the base 64 includes a base main body 641, a second pulley 631, and a pair of rails 642. The base body 641 and the second pulley 631 and the pair of rails 642 are integrally formed. The base body 641 extends in the front-rear direction with the arm 63 in the first position. The second pulley 631 is provided at the rear end of the base body 641. The rail 642 holds the moving body 65 so as to be movable in the front-rear direction while the arm 63 is in the first position.

移動体65は、ベース64に対し、ベース64の長手方向に沿って移動可能である。アーム63が第1位置にある状態で、移動体65がベース64に対して前方向に移動するとアーム63は伸び、移動体65がベース64に対して後方向に移動すると、アーム63は縮む。これにより、本実施形態では、アーム63は伸縮可能に構成されている。 The moving body 65 can move with respect to the base 64 along the longitudinal direction of the base 64. When the moving body 65 moves forward with respect to the base 64 while the arm 63 is in the first position, the arm 63 expands, and when the moving body 65 moves backward with respect to the base 64, the arm 63 contracts. As a result, in the present embodiment, the arm 63 is configured to be expandable and contractible.

指載せ部620は、図9A,9Bに示すように、対象者5の手指53(第2指〜第5指)の腹を載せるように構成されている。指載せ部620の上面は、平面状に形成されている。指載せ部620は、対象者5の手指53が載ると、図10に示すように、第1の方向F1に力を受ける。第1の方向F1は、指載せ部620の上面に直交する方向であって、下方方向である。本実施形態では、第1の方向F1は、アーム63が第1位置にある状態で、下方向に平行な方向である。 As shown in FIGS. 9A and 9B, the finger rest portion 620 is configured to rest the pad of the finger 53 (second to fifth fingers) of the subject 5. The upper surface of the finger rest portion 620 is formed in a flat shape. When the finger 53 of the subject 5 is placed on the finger rest portion 620, the finger rest portion 620 receives a force in the first direction F1 as shown in FIG. The first direction F1 is a direction orthogonal to the upper surface of the finger rest portion 620 and is a downward direction. In the present embodiment, the first direction F1 is a direction parallel to the downward direction with the arm 63 in the first position.

指載せ部620は、アーム63(移動体65)から左右方向のいずれか(ここでは、左方向)に突出している。すなわち、指載せ部620の長手方向は、左右方向に平行である。また、指載せ部620は、アーム63の長手方向において、第1軸X1から離れており、すなわち、指載せ部620は、アーム63の長手方向のうち第1軸X1に重ならない箇所から第1軸X1に平行な方向に沿って突出している。 The finger rest portion 620 protrudes from the arm 63 (moving body 65) in either the left-right direction (here, the left direction). That is, the longitudinal direction of the finger rest portion 620 is parallel to the left-right direction. Further, the finger rest portion 620 is separated from the first axis X1 in the longitudinal direction of the arm 63, that is, the finger rest portion 620 is the first in the longitudinal direction of the arm 63 from a portion that does not overlap with the first axis X1. It projects along a direction parallel to the axis X1.

ここで、本開示で言う「手指53の腹」とは、手指53の内側の面のことをいう。つまり、本開示では、「手指53の腹」は、指先の内側の面だけではなく、指の付け根の内側の面も含む。 Here, the "belly of the finger 53" referred to in the present disclosure means the inner surface of the finger 53. That is, in the present disclosure, the "belly of the finger 53" includes not only the inner surface of the fingertip but also the inner surface of the base of the finger.

指載せ部620は、アーム63が第1位置にある状態で、左右方向の中間部分の前方向の縁部が、指載せ部620の先端に近付くほど後方向に位置するように傾斜している。このため、指載せ部620に対象者5の手指53(第2指〜第5指)の腹を載せた状態では、指載せ部620の前方向の縁部が、手指53に沿う。 The finger rest portion 620 is inclined so that the front edge portion of the middle portion in the left-right direction is positioned in the rear direction as it approaches the tip of the finger rest portion 620 while the arm 63 is in the first position. .. Therefore, in a state where the pad of the finger 53 (second finger to fifth finger) of the subject 5 is placed on the finger rest portion 620, the front edge portion of the finger rest portion 620 is along the finger rest 53.

また、アーム63は、図9Bに示すように、指載せ部620を第2軸X2の回りに回転可能に連結する機構を有する。第2軸X2は、アーム63の長手方向に沿う方向に延びている。ただし、指載せ部620としての機能を保つために、手指駆動装置60は、指載せ部620の第2軸X2の回りの両方向の回転のうちの一方を規制する回転規制部72を有する。 Further, as shown in FIG. 9B, the arm 63 has a mechanism for rotatably connecting the finger rest portion 620 around the second axis X2. The second axis X2 extends in a direction along the longitudinal direction of the arm 63. However, in order to maintain the function as the finger resting portion 620, the finger driving device 60 has a rotation regulating portion 72 that regulates one of the rotations of the finger resting portion 620 around the second axis X2 in both directions.

図10には、アーム63が第1位置にある状態で、指載せ部620を後方向に見た図を示す。ここで、本開示では、第2軸X2の回りの回転方向のうち、指載せ部620の長手方向が左右方向に一致する位置(指載せ位置という)から、上方に回転する向きを「第3の回転方向P1」とし、その反対方向を「第4の回転方向P2」として定義する。 FIG. 10 shows a rear view of the finger rest portion 620 with the arm 63 in the first position. Here, in the present disclosure, among the rotation directions around the second axis X2, the direction of upward rotation from the position where the longitudinal direction of the finger rest portion 620 coincides with the left-right direction (referred to as the finger rest position) is "third. The rotation direction P1 of the above, and the opposite direction is defined as the "fourth rotation direction P2".

回転規制部72は、指載せ部620に形成された突部721と、アーム63に形成された当たり部722とを有する。突部721は、指載せ部620のアーム63側の端部から第4の回転方向P2に沿って突出する。当たり部722は、指載せ部620が指載せ位置にある状態で、突部721に当たり、指載せ部620の第4の回転方向P2への回転を規制する。すなわち、回転規制部72は、指載せ部620が指載せ位置にある状態で、指載せ部620の第4の回転方向P2への回転を規制する。つまり、回転規制部72は、指載せ部620が第1軸X1に沿った位置(指載せ位置)から、指載せ部620が第1の方向F1に力を受けたときの第2軸X2の回りの回転を規制する。 The rotation control portion 72 has a protrusion 721 formed on the finger rest portion 620 and a contact portion 722 formed on the arm 63. The protrusion 721 projects from the end of the finger rest 620 on the arm 63 side along the fourth rotation direction P2. The contact portion 722 hits the protrusion 721 in a state where the finger rest portion 620 is in the finger rest position, and restricts the rotation of the finger rest portion 620 in the fourth rotation direction P2. That is, the rotation restricting portion 72 restricts the rotation of the finger resting portion 620 in the fourth rotation direction P2 while the finger resting portion 620 is in the finger resting position. That is, the rotation restricting portion 72 is the second axis X2 when the finger resting portion 620 receives a force in the first direction F1 from the position where the finger resting portion 620 is along the first axis X1 (finger resting position). Regulate the rotation around.

ところで、モータ66から動力が発生すると、その動力は、ワイヤ71、アーム63を含む伝達機構7を介して指載せ部620に伝達される。伝達機構7は、指載せ部620を第1軸X1の回りに回転させる。アーム63が第2位置にある状態で、伝達機構7は、指載せ部620を、第1の方向F1に対向する第2の方向F2に移動させる。このとき、指載せ部620は手指53からの力を受けているから、伝達機構7には一定の負荷が生じる。このときの伝達機構7に生じる負荷が、本開示でいう「第2の方向に指載せ部620を移動させるときに生じる負荷」であり、以下必要に応じて「第1の負荷」という。 By the way, when power is generated from the motor 66, the power is transmitted to the finger rest portion 620 via the transmission mechanism 7 including the wire 71 and the arm 63. The transmission mechanism 7 rotates the finger rest portion 620 around the first axis X1. With the arm 63 in the second position, the transmission mechanism 7 moves the finger rest 620 in the second direction F2 facing the first direction F1. At this time, since the finger rest portion 620 receives the force from the finger 53, a constant load is generated on the transmission mechanism 7. The load generated in the transmission mechanism 7 at this time is the "load generated when the finger rest portion 620 is moved in the second direction" in the present disclosure, and is hereinafter referred to as a "first load" as necessary.

ここで、本実施形態では、「第2の方向F2」は第1の回転方向R1であり、指載せ部620がフレーム67から離れる方向(遠ざかる方向)である。本開示でいう「第1の方向F1に対向する第2の方向F2」とは、第1の方向F1に向き合う方向であればよく、第1の方向F1と第2の方向F2とが平行である場合に限らない。すなわち、第1の方向F1と第2の方向F2とは、互いに直交する3つの方向成分に分解したときに、互いに反対を向く方向成分を有していればよい。 Here, in the present embodiment, the "second direction F2" is the first rotation direction R1, and is the direction in which the finger rest portion 620 moves away from the frame 67 (direction away from it). The "second direction F2 facing the first direction F1" in the present disclosure may be any direction as long as it faces the first direction F1, and the first direction F1 and the second direction F2 are parallel to each other. Not limited to one case. That is, the first direction F1 and the second direction F2 may have directional components that face opposite to each other when decomposed into three directional components that are orthogonal to each other.

指載せ部620に対し、第1の方向F1とは反対の方向(つまり、第2の方向F2)に力が掛かるとき、すなわち、伝達機構7に第1の負荷とは反対方向の負荷が掛かるときには、指載せ部620は、第3の回転方向P1に回転する。この状態では、伝達機構7から指載せ部620への動力の伝達が遮断される。つまり、本実施形態では、アーム63に対し指載せ部620が第2軸X2の回りに回転可能に連結される機構で遮断機構を実現している。言い換えると、伝達機構7は遮断機構を有している。 When a force is applied to the finger rest portion 620 in a direction opposite to the first direction F1 (that is, a second direction F2), that is, a load is applied to the transmission mechanism 7 in a direction opposite to the first load. Occasionally, the finger rest 620 rotates in the third rotation direction P1. In this state, the transmission of power from the transmission mechanism 7 to the finger rest portion 620 is cut off. That is, in the present embodiment, the cutoff mechanism is realized by a mechanism in which the finger rest portion 620 is rotatably connected to the arm 63 around the second axis X2. In other words, the transmission mechanism 7 has a blocking mechanism.

ここで、伝達機構7に対し「第1の負荷とは反対方向の負荷が掛かるとき」は、伝達機構7に第1の負荷とは反対方向の負荷が生じるような外力を、指載せ部又は伝達機構が受けたときをいうものとし、直接的に伝達機構7に対して負荷が生じなくてもよい。 Here, when "a load in the direction opposite to the first load is applied" to the transmission mechanism 7, an external force is applied to the transmission mechanism 7 so as to generate a load in the direction opposite to the first load. It refers to the time when the transmission mechanism receives the load, and the load may not be directly applied to the transmission mechanism 7.

また、本開示でいう「第2の方向F2に負荷が掛かる」ことには、指載せ位置にある指載せ部620に対して移動体が当たって外力が掛かることだけでなく、指載せ部620が移動して、静止体又は移動体に当たって外力が掛かる場合も含む。したがって、指載せ部620の第2の回転方向R2側にある物体に対して、指載せ部620が当たった状態で、アーム63が第2の回転方向R2に回転する場合も、伝達機構7において「第2の方向F2に負荷が掛かる」という。 Further, in the present disclosure, "a load is applied to the second direction F2" not only means that the moving body hits the finger resting portion 620 at the finger resting position and an external force is applied, but also the finger resting portion 620 is applied. Includes the case where the mobile body moves and hits a stationary body or a moving body and an external force is applied. Therefore, even when the arm 63 rotates in the second rotation direction R2 with the finger rest portion 620 in contact with the object on the second rotation direction R2 side of the finger rest portion 620, the transmission mechanism 7 "A load is applied to the second direction F2."

このため、本実施形態に係る手指駆動装置60は、例えば、図11Aに示すような場合に特に利点がある。ここでは、対象者5の手指53が、フレーム67と指載せ部620との間に位置する場合を説明する。 Therefore, the hand driving device 60 according to the present embodiment is particularly advantageous in the case shown in FIG. 11A, for example. Here, the case where the finger 53 of the subject 5 is located between the frame 67 and the finger rest portion 620 will be described.

図11Aに示すように、対象者5の手指53は、フレーム67の第1突出部684と指載せ部620との間に位置する。この状態で、モータ66から伝達機構7を介して動力が伝達されると、図11Bに示すようにアーム63が第2の回転方向R2に回転する。 As shown in FIG. 11A, the finger 53 of the subject 5 is located between the first protruding portion 684 of the frame 67 and the finger rest portion 620. In this state, when power is transmitted from the motor 66 via the transmission mechanism 7, the arm 63 rotates in the second rotation direction R2 as shown in FIG. 11B.

すると、図11Cに示すように、対象者5の手指53から指載せ部620に対して外力が掛かり、指載せ部620が第3の回転方向P1に回転する。つまり、伝達機構7において第1の負荷とは反対方向の負荷が掛かるような力が、指載せ部620に掛かるため、伝達機構7と指載せ部620との間の動力の伝達が遮断される。 Then, as shown in FIG. 11C, an external force is applied from the finger 53 of the subject 5 to the finger rest portion 620, and the finger rest portion 620 rotates in the third rotation direction P1. That is, in the transmission mechanism 7, a force that applies a load in the direction opposite to the first load is applied to the finger rest portion 620, so that the transmission of power between the transmission mechanism 7 and the finger rest portion 620 is cut off. ..

これにより、万が一、対象者5の手指53が、フレーム67と指載せ部620との間に位置した状態で、指載せ部620がフレーム67に近付く方向に移動しても、第1突出部684と指載せ部620とで手指53が挟まれるのを防ぐことができる。 As a result, even if the finger 53 of the subject 5 is positioned between the frame 67 and the finger rest 620 and the finger rest 620 moves in the direction of approaching the frame 67, the first protrusion 684 It is possible to prevent the finger 53 from being pinched between the finger rest portion 620 and the finger rest portion 620.

(2.2)リハビリテーション支援システム
次に、本実施形態に係るリハビリテーション支援システム100について詳細に説明する。
(2.2) Rehabilitation Support System Next, the rehabilitation support system 100 according to the present embodiment will be described in detail.

リハビリテーション支援システム100は、図1に示すように、脳波測定システム10と、手指駆動装置60を含む運動補助装置3と、制御装置4と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the rehabilitation support system 100 includes an electroencephalogram measuring system 10, an exercise assisting device 3 including a finger driving device 60, and a control device 4.

本実施形態では、脳波測定システム10は、ヘッドセット1と、情報処理装置2と、を備えている。 In the present embodiment, the electroencephalogram measurement system 10 includes a headset 1 and an information processing device 2.

ヘッドセット1は、図2に示すように、対象者5の頭部52に装着される。ヘッドセット1は、電極部11を有している。電極部11は、対象者5の頭部52の一部である測定箇所51に配置される。具体的には、ヘッドセット1は、対象者5の頭部52の表面(頭皮)の一部に設定された測定箇所51に電極部11を接触させた状態で、電極部11にて対象者5の脳波を測定し、信号処理部12にて、脳波を表す脳波情報を生成する。信号処理部12は、電極部11から入力される脳波信号(電気信号)に対して信号処理を実行し、脳波情報を生成する。 As shown in FIG. 2, the headset 1 is attached to the head 52 of the subject 5. The headset 1 has an electrode portion 11. The electrode portion 11 is arranged at the measurement point 51, which is a part of the head 52 of the subject 5. Specifically, in the headset 1, the subject 11 is in contact with the measurement point 51 set on a part of the surface (scalp) of the head 52 of the subject 5. The electroencephalogram of 5 is measured, and the signal processing unit 12 generates electroencephalogram information representing the electroencephalogram. The signal processing unit 12 executes signal processing on the electroencephalogram signal (electrical signal) input from the electrode unit 11 to generate electroencephalogram information.

情報処理装置2は、例えば、パーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムを主構成とする。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ21及びメモリ22を主構成とする。情報処理装置2は、例えば、無線通信により、ヘッドセット1からの脳波情報を受信し、脳波情報に対する種々の処理を実行する。本実施形態では、対象者5が随意運動(想起も含む)を行おうと企図した際に生じ得る特徴的な変化を含む脳波の検出、及びキャリブレーション処理等は、情報処理装置2にて行われる。 The information processing device 2 mainly includes a computer system such as a personal computer. The computer system mainly includes a processor 21 and a memory 22 as hardware. The information processing apparatus 2 receives the electroencephalogram information from the headset 1 by, for example, wireless communication, and executes various processes for the electroencephalogram information. In the present embodiment, the information processing apparatus 2 performs detection of brain waves including characteristic changes that may occur when the subject 5 intends to perform a voluntary movement (including recall), calibration processing, and the like. ..

対象者5が随意運動を行おうと企図(想起)した際には、通常、身体の随意運動を行う部位に対応する運動野にて、特徴的な変化を含む脳波が発生する。そこで、脳波測定システム10は、リハビリテーションの対象である障害部位に対応する運動野付近から採取される脳波を測定対象とする。ここで、左手指に対応する運動野は右脳にあり、右手指に対応する運動野は左脳にある。そのため、本実施形態のように対象者5の左の手指53をリハビリテーションの対象とする場合には、対象者5の頭部52の右側に接触させた電極部11にて取得される脳波が、脳波測定システム10での測定対象となる。すなわち、電極部11は、図2に示すように、対象者5の頭部52の右側表面の一部からなる測定箇所51上に配置される。一例として、国際10−20法において電極記号「C4」で表される位置に電極部11が配置される。対象者5の右の手指をリハビリテーションの対象とする場合には、対象者5の頭部52の左側表面の一部からなる測定箇所、一例として、国際10−20法において電極記号「C3」で表される位置に電極部11が配置される。 When the subject 5 intends (remembers) to perform a voluntary movement, an electroencephalogram including a characteristic change is usually generated in the motor cortex corresponding to the part of the body in which the voluntary movement is performed. Therefore, the electroencephalogram measurement system 10 measures the electroencephalogram collected from the vicinity of the motor cortex corresponding to the disordered site, which is the target of rehabilitation. Here, the motor cortex corresponding to the left finger is in the right brain, and the motor cortex corresponding to the right finger is in the left brain. Therefore, when the left finger 53 of the subject 5 is targeted for rehabilitation as in the present embodiment, the brain wave acquired by the electrode portion 11 brought into contact with the right side of the head 52 of the subject 5 is generated. It is a measurement target by the electroencephalogram measurement system 10. That is, as shown in FIG. 2, the electrode portion 11 is arranged on the measurement point 51 including a part of the right surface of the head 52 of the subject 5. As an example, in the international 10-20 method, the electrode portion 11 is arranged at the position represented by the electrode symbol “C4”. When the right finger of the subject 5 is to be rehabilitated, the measurement point consisting of a part of the left surface of the head 52 of the subject 5, for example, the electrode symbol "C3" in the International 10-20 Law. The electrode portion 11 is arranged at the represented position.

脳波測定システム10は、対象者5が随意運動を行おうと企図した際に生じ得る特徴的な変化を含む脳波を検出すると、運動補助装置3を制御するための制御信号を出力する。すなわち、リハビリテーション支援システム100では、対象者5が随意運動を行おうと企図した際に生じ得る特徴的な変化を含む脳波を脳波測定システム10にて検出することをトリガにして、運動補助装置3を制御するための制御信号が発生する。これにより、リハビリテーション支援システム100では、対象者5の随意運動に合わせて、運動補助装置3にて対象者5の随意運動を補助することが可能である。 When the electroencephalogram measuring system 10 detects an electroencephalogram including a characteristic change that may occur when the subject 5 intends to perform a voluntary movement, the electroencephalogram measuring system 10 outputs a control signal for controlling the exercise assisting device 3. That is, in the rehabilitation support system 100, the exercise assist device 3 is triggered by the brain wave measurement system 10 detecting a brain wave including a characteristic change that may occur when the subject 5 intends to perform a voluntary movement. A control signal for control is generated. As a result, in the rehabilitation support system 100, it is possible to assist the voluntary movement of the subject 5 with the exercise assist device 3 in accordance with the voluntary movement of the subject 5.

運動補助装置3は、対象者5に機械的な刺激と電気的な刺激との少なくとも一方を加えて、対象者5の運動を補助する装置である。本実施形態では、対象者5の左手指のリハビリテーションにリハビリテーション支援システム100が用いられるので、図1に示すように、運動補助装置3は、対象者5の左手に装着される。 The exercise assist device 3 is a device that assists the movement of the subject 5 by adding at least one of a mechanical stimulus and an electrical stimulus to the subject 5. In the present embodiment, since the rehabilitation support system 100 is used for the rehabilitation of the left hand of the subject 5, the exercise assist device 3 is attached to the left hand of the subject 5 as shown in FIG.

本実施形態に係るリハビリテーション支援システム100では、対象者5が随意運動として伸展動作を行う際に、対象者5の左手に装着された運動補助装置3が、対象者5の左の手指53に機械的な刺激と電気的な刺激との少なくとも一方を加えて、随意運動を補助する。具体的には、運動補助装置3は、図3に示すように、上述の手指駆動装置60と、電気刺激発生装置32と、を有している。 In the rehabilitation support system 100 according to the present embodiment, when the subject 5 performs an extension movement as a voluntary movement, the exercise assist device 3 attached to the left hand of the subject 5 is mechanically attached to the left finger 53 of the subject 5. It assists voluntary movements by adding at least one of a physical stimulus and an electrical stimulus. Specifically, as shown in FIG. 3, the exercise assisting device 3 has the above-mentioned hand driving device 60 and the electrical stimulation generator 32.

電気刺激発生装置32は、対象者5の手指53を動かすための部位に、電気的な刺激を与える装置である。電気刺激発生装置32は、当該部位に電気的な刺激を与えることによって、手指53を動かすことができる。ここで、対象者5の手指53を動かすための部位は、対象者5の手指53の筋肉と神経との少なくとも一方に対応する部位を含む。例えば、対象者5の手指53を動かすための部位は、対象者5の腕の一部である。電気刺激発生装置32は、例えば、対象者5の身体(例えば、腕)に貼り付けられるパッドを含む。電気刺激発生装置32は、パッドから対象者5の身体に電気的な刺激(電流)を与えることによって、手指53を動かすための部位へ刺激を与える。 The electrical stimulus generator 32 is a device that gives an electrical stimulus to a portion for moving the finger 53 of the subject 5. The electrical stimulus generator 32 can move the finger 53 by applying an electrical stimulus to the site. Here, the site for moving the finger 53 of the subject 5 includes a site corresponding to at least one of the muscle and the nerve of the finger 53 of the subject 5. For example, the part for moving the finger 53 of the subject 5 is a part of the arm of the subject 5. The electrical stimulus generator 32 includes, for example, a pad attached to the body (eg, arm) of the subject 5. The electric stimulus generator 32 gives a stimulus to a site for moving the finger 53 by applying an electric stimulus (current) to the body of the subject 5 from the pad.

制御装置4は、脳波測定システム10にて取得された脳波情報に基づいて、運動補助装置3を制御する。本実施形態では、制御装置4は、脳波測定システム10の情報処理装置2、及び運動補助装置3に対して電気的に接続されている。制御装置4には、運動補助装置3及び制御装置4の動作用電力を供給するための電源ケーブルが接続されている。制御装置4は、運動補助装置3の手指駆動装置60を駆動するための駆動回路、及び電気刺激発生装置32を駆動するための発振回路を含んでいる。制御装置4は、例えば、有線通信により、情報処理装置2から制御信号を受信する。 The control device 4 controls the exercise assist device 3 based on the electroencephalogram information acquired by the electroencephalogram measurement system 10. In the present embodiment, the control device 4 is electrically connected to the information processing device 2 and the exercise assist device 3 of the electroencephalogram measurement system 10. A power cable for supplying operating power for the exercise assisting device 3 and the control device 4 is connected to the control device 4. The control device 4 includes a drive circuit for driving the finger drive device 60 of the exercise assist device 3 and an oscillation circuit for driving the electrical stimulus generator 32. The control device 4 receives a control signal from the information processing device 2 by, for example, wire communication.

制御装置4は、情報処理装置2から第1の制御信号を受信すると、駆動回路にて運動補助装置3の手指駆動装置60を駆動し、手指駆動装置60にて「開動作」が行われるように運動補助装置3を制御する。また、制御装置4は、情報処理装置2から第2の制御信号を受信すると、駆動回路にて運動補助装置3の手指駆動装置60を駆動し、手指駆動装置60にて「閉動作」が行われるように運動補助装置3を制御する。また、制御装置4は、情報処理装置2から第3の制御信号を受信すると、発振回路にて運動補助装置3の電気刺激発生装置32を駆動し、対象者5の身体に電気的な刺激が与えられるように運動補助装置3を制御する。 When the control device 4 receives the first control signal from the information processing device 2, the control device 4 drives the finger drive device 60 of the exercise assist device 3 by the drive circuit, and the hand drive device 60 performs the "open operation". Controls the exercise assist device 3. Further, when the control device 4 receives the second control signal from the information processing device 2, the control device 4 drives the finger drive device 60 of the exercise assist device 3 by the drive circuit, and the hand drive device 60 performs a "close operation". The exercise assist device 3 is controlled so as to be processed. Further, when the control device 4 receives the third control signal from the information processing device 2, the control device 4 drives the electrical stimulation generator 32 of the exercise assist device 3 by the oscillation circuit, and the body of the subject 5 is electrically stimulated. The exercise assist device 3 is controlled so as to be given.

このように、制御装置4は、脳波測定システム10から出力される制御信号に基づいて、運動補助装置3を制御することによって、脳波測定システム10にて取得された脳波情報に基づいて運動補助装置3を制御することが可能である。また、制御装置4は、制御装置4に備えられた操作スイッチの操作に応じて、手指駆動装置60にて「開動作」及び「閉動作」が行われるように運動補助装置3を制御することもできる。 As described above, the control device 4 controls the exercise assist device 3 based on the control signal output from the brain wave measurement system 10, and the exercise assist device 4 is based on the brain wave information acquired by the brain wave measurement system 10. It is possible to control 3. Further, the control device 4 controls the exercise assist device 3 so that the finger drive device 60 performs the “open operation” and the “close operation” in response to the operation of the operation switch provided in the control device 4. You can also.

次に、リハビリテーション支援システム100の使用方法について説明する。本実施形態では、対象者5が、ペグ101(図1参照)を左手指でつかんだ姿勢から、手指53の伸展動作によりペグ101を放す際の随意運動(伸展動作)を、リハビリテーション支援システム100にて補助する場合について説明する。 Next, how to use the rehabilitation support system 100 will be described. In the present embodiment, the rehabilitation support system 100 performs a voluntary movement (extension movement) when the subject 5 releases the peg 101 by the extension movement of the fingers 53 from the posture in which the peg 101 (see FIG. 1) is grasped by the left finger. The case of assisting with is explained.

まず、準備過程として、対象者5は、ヘッドセット1を頭部52に装着し、運動補助装置3を左手に装着する。このとき、ヘッドセット1は、少なくとも電極部11を測定箇所51となる対象者5の頭部52の右側表面の一部に接触させるように、対象者5の頭部52に装着される。運動補助装置3は、少なくとも対象者5の左手の第1指(親指)を除く4本の手指53(第2指〜第5指)を保持し、かつパッドを対象者5の腕に貼り付けた状態で、対象者5に装着される。ヘッドセット1及び運動補助装置3は、リハビリテーション中にずれたり外れたりしないように適宜固定される。準備過程では、運動補助装置3の手指駆動装置60にて対象者5の4本の手指53が保持されることにより、対象者5については、ペグ101を左手指でつかんだ姿勢が維持される。ヘッドセット1及び運動補助装置3を対象者5に装着する作業は、対象者5自身が行ってもよいし、医療スタッフが行ってもよい。 First, as a preparatory process, the subject 5 attaches the headset 1 to the head 52 and the exercise assist device 3 to the left hand. At this time, the headset 1 is attached to the head 52 of the subject 5 so that at least the electrode portion 11 is in contact with a part of the right surface of the head 52 of the subject 5 which is the measurement point 51. The exercise assist device 3 holds at least four fingers 53 (second to fifth fingers) excluding the first finger (thumb) of the left hand of the subject 5, and the pad is attached to the arm of the subject 5. In this state, it is attached to the subject 5. The headset 1 and the exercise assist device 3 are appropriately fixed so as not to shift or come off during rehabilitation. In the preparation process, the four fingers 53 of the subject 5 are held by the finger drive device 60 of the exercise assist device 3, so that the subject 5 maintains the posture of grasping the peg 101 with his left hand. .. The work of attaching the headset 1 and the exercise assist device 3 to the subject 5 may be performed by the subject 5 himself or by the medical staff.

準備が完了し、かつヘッドセット1と情報処理装置2とが通信可能な状態になると、ヘッドセット1にて生成された脳波情報が、情報処理装置2にて取得可能となる。つまり、脳波測定システム10は、情報処理装置2にて、対象者5の頭部52の一部である測定箇所51に配置される電極部11にて採取される脳波を表す脳波情報を取得することができる。情報処理装置2は、取得した脳波情報を時系列に沿ってメモリ22(図3参照)に記憶(蓄積)する。さらに、情報処理装置2は、例えば、記憶した脳波情報について時間周波数解析(Time Frequency Analysis)を行うことにより、脳波のパワースペクトルを生成する。脳波測定システム10は、情報処理装置2にて、パワースペクトルのデータを常時監視することにより、対象者5が随意運動を行おうと企図した際に生じ得る特徴的な変化を含む脳波の検出が可能となる。 When the preparation is completed and the headset 1 and the information processing device 2 are in a communicable state, the brain wave information generated by the headset 1 can be acquired by the information processing device 2. That is, the electroencephalogram measurement system 10 acquires the electroencephalogram information representing the electroencephalogram collected by the electrode unit 11 arranged at the measurement point 51, which is a part of the head 52 of the subject 5, in the information processing device 2. be able to. The information processing apparatus 2 stores (accumulates) the acquired electroencephalogram information in the memory 22 (see FIG. 3) in chronological order. Further, the information processing apparatus 2 generates a power spectrum of an electroencephalogram by, for example, performing a time frequency analysis on the stored electroencephalogram information. The brain wave measurement system 10 can detect brain waves including characteristic changes that may occur when the subject 5 intends to perform a voluntary movement by constantly monitoring the power spectrum data with the information processing device 2. It becomes.

ここで、対象者5がリハビリテーションを開始する前に、脳波測定システム10は、検出対象となる脳波の検出に用いる各種のパラメータを決定するためのキャリブレーション処理を実行する。これにより、脳波測定システム10は、事象関連脱同期(Event-Related Desynchronization)によりパワーが減少する周波数帯域、及びパワーの減少量等の対象者5ごとのばらつきを加味して、検出対象となる脳波の検出精度の向上を図ることができる。 Here, before the subject 5 starts rehabilitation, the electroencephalogram measuring system 10 executes a calibration process for determining various parameters used for detecting the electroencephalogram to be detected. As a result, the electroencephalogram measurement system 10 takes into account the frequency band in which the power is reduced due to event-related desynchronization, and the variation in the amount of power reduction for each subject 5, and the electroencephalogram to be detected. It is possible to improve the detection accuracy of.

本開示でいう「事象関連脱同期」は、随意運動時(随意運動の想起時を含む)に運動野付近で測定される脳波において、特定の周波数帯域のパワーが減少する現象を意味する。本開示でいう、「随意運動時」は、対象者5が随意運動の企図(想起)をしてから随意運動が成功又は失敗するまでの過程を意味する。「事象関連脱同期」は、この随意運動時に、随意運動の企図(想起)をトリガとして、生じ得る。事象関連脱同期によりパワーが減少する周波数帯域は、主としてα波(一例として8Hz以上13Hz未満の周波数帯域)及びβ波(一例として13Hz以上30Hz未満の周波数帯域)である。 The "event-related desynchronization" referred to in the present disclosure means a phenomenon in which the power of a specific frequency band decreases in an electroencephalogram measured near the motor cortex during voluntary movement (including recall of voluntary movement). The term "at the time of voluntary movement" as used in the present disclosure means the process from the intention (recollection) of the voluntary movement by the subject 5 to the success or failure of the voluntary movement. "Event-related desynchronization" can occur during this voluntary movement, triggered by the intention (recollection) of the voluntary movement. The frequency bands in which the power is reduced due to event-related desynchronization are mainly α waves (for example, frequency bands of 8 Hz or more and less than 13 Hz) and β waves (for example, frequency bands of 13 Hz or more and less than 30 Hz).

キャリブレーション処理を含む準備過程の完了後、リハビリテーション支援システム100は、対象者5のリハビリテーションを支援する訓練過程を開始する。訓練過程においては、訓練時間中に脳波測定システム10で測定される脳波に基づいて、対象者5のリハビリテーションが支援される。具体的には、訓練時間は安静期間と運動期間とに2分されており、対象者5は、安静期間及び運動期間の各々において、リハビリテーション支援システム100の指示に従ってリハビリテーションを実施する。 After the completion of the preparatory process including the calibration process, the rehabilitation support system 100 starts a training process to support the rehabilitation of the subject 5. In the training process, the rehabilitation of the subject 5 is supported based on the brain waves measured by the brain wave measuring system 10 during the training time. Specifically, the training time is divided into a rest period and an exercise period, and the subject 5 carries out rehabilitation according to the instructions of the rehabilitation support system 100 in each of the rest period and the exercise period.

安静期間においては、対象者5は、身体を安静状態とし、つまり随意運動(想起も含む)を行わず、リラックスした状態を維持する。このとき、脳波測定システム10では、対象者5が随意運動を行う際に生じる事象関連脱同期による特徴的な変化を含む脳波は検出されない。 During the rest period, the subject 5 keeps the body in a resting state, that is, does not perform voluntary movements (including recall) and maintains a relaxed state. At this time, the electroencephalogram measurement system 10 does not detect the electroencephalogram including the characteristic change due to the event-related desynchronization that occurs when the subject 5 performs the voluntary movement.

一方、運動期間においては、対象者5は、手指53の伸展動作、つまり随意運動を行おうと企図する。このとき、脳波測定システム10では、対象者5が随意運動を行おうと企図した際に生じ得る事象関連脱同期による特徴的な変化を含む脳波が検出され得る。本実施形態では、脳波の特徴的な変化を、活性化レベルと閾値とを比較し、活性化レベルが閾値を超えるか否かによって検出する。本開示でいう「活性化レベル」は、特定の周波数帯域のパワー(パワースペクトル)の減少量を表す値である。事象関連脱同期が生じて特定の周波数帯域のパワーが減少することで、活性化レベルが閾値を超えるため、脳波測定システム10は、活性化レベルが閾値を超えることをもって、脳波の特徴的な変化を検出する。 On the other hand, during the exercise period, the subject 5 intends to perform an extension movement of the fingers 53, that is, a voluntary movement. At this time, the electroencephalogram measuring system 10 can detect an electroencephalogram including a characteristic change due to event-related desynchronization that may occur when the subject 5 intends to perform a voluntary movement. In the present embodiment, characteristic changes in EEG are compared between the activation level and the threshold value, and detected by whether or not the activation level exceeds the threshold value. The "activation level" referred to in the present disclosure is a value representing the amount of decrease in power (power spectrum) in a specific frequency band. Since the activation level exceeds the threshold value due to the event-related desynchronization and the decrease in power in a specific frequency band, the electroencephalogram measurement system 10 has a characteristic change in the brain wave when the activation level exceeds the threshold value. Is detected.

脳波測定システム10では、このような特徴的な変化を含む脳波を検出することをトリガにして、運動補助装置3を制御するための制御信号が発生する。そのため、リハビリテーション支援システム100では、対象者5が随意運動を行おうと企図した際に、随意運動の対象となる部位に対応する脳領域の活性化が実際に起きたタイミングに合わせて、運動補助装置3にて対象者5の随意運動を補助することが可能である。 In the electroencephalogram measurement system 10, a control signal for controlling the exercise assist device 3 is generated by detecting an electroencephalogram including such a characteristic change as a trigger. Therefore, in the rehabilitation support system 100, when the subject 5 intends to perform a voluntary movement, the exercise assisting device is adjusted to the timing when the activation of the brain region corresponding to the target part of the voluntary movement actually occurs. It is possible to assist the voluntary movement of the subject 5 in 3.

(変形例)
(1)伝達機構の変形例
実施形態1は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態1は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(Modification example)
(1) Modification of Transmission Mechanism Embodiment 1 is only one of various embodiments of the present disclosure. The first embodiment can be changed in various ways depending on the design and the like as long as the object of the present disclosure can be achieved.

本開示における駆動装置6は、図12に示すような、伝達機構7を有していてもよい。本変形例に係る伝達機構7は、モータ66からワイヤ71を介して動力が伝達される一次側部材73と、指載せ部620につながる二次側部材76とを有している。 The drive device 6 in the present disclosure may have a transmission mechanism 7 as shown in FIG. The transmission mechanism 7 according to this modification has a primary side member 73 in which power is transmitted from the motor 66 via the wire 71, and a secondary side member 76 connected to the finger rest portion 620.

一次側部材73は、第1の回転板74と第2の回転板75とを備えている。第1の回転板74は、ワイヤ71につながっており、アーム取付部823の支軸824に取り付けられる。第1の回転板74は、ワイヤ71によって第1軸X1の回りに回転可能である。第1の回転板74は、大径部741と、大径部741から左右方向のいずれか(ここでは左方向)に突出する小径部742とを有している。大径部741及び小径部742はいずれも円盤状であるが、小径部742は、大径部741よりも直径が小さい。第1の回転板74は、更に、大径部741から突出する突起部743を有している。突起部743は、大径部741から大径部741の厚み方向に突出している。本実施形態では、突起部743は、ボールプランジャ744により構成される。 The primary side member 73 includes a first rotating plate 74 and a second rotating plate 75. The first rotating plate 74 is connected to the wire 71 and is attached to the support shaft 824 of the arm mounting portion 823. The first rotating plate 74 is rotatable around the first axis X1 by the wire 71. The first rotating plate 74 has a large-diameter portion 741 and a small-diameter portion 742 that protrudes from the large-diameter portion 741 in either the left-right direction (here, the left direction). The large diameter portion 741 and the small diameter portion 742 are both disk-shaped, but the small diameter portion 742 has a smaller diameter than the large diameter portion 741. The first rotating plate 74 further has a protrusion 743 protruding from the large diameter portion 741. The protrusion 743 protrudes from the large diameter portion 741 in the thickness direction of the large diameter portion 741. In the present embodiment, the protrusion 743 is configured by the ball plunger 744.

第2の回転板75は、第1の回転板74の小径部742に対して同心で固定され、同じ角速度で回転する。第2の回転板75は、アーム63の回転範囲を規制するストッパー751を有している。ストッパー751は、第2の回転板75の外周縁から径方向に突出している。第2の回転板75と第1の回転板74との間には、アーム63が第1軸X1の回りに回転可能に取り付けられる。 The second rotating plate 75 is concentrically fixed to the small diameter portion 742 of the first rotating plate 74 and rotates at the same angular velocity. The second rotating plate 75 has a stopper 751 that regulates the rotation range of the arm 63. The stopper 751 projects radially from the outer peripheral edge of the second rotating plate 75. An arm 63 is rotatably attached around the first axis X1 between the second rotating plate 75 and the first rotating plate 74.

二次側部材76は、本変形例ではアーム63である。なお、図12では、アーム63の移動体65の図示が省略されており、ベース64のみが図示されている。ベース64は、小径部742を通し大径部741を通さない大きさの開口孔761と、大径部741に対向する対向面762と、ストッパー751に対して第1の回転方向R1に対向する受部763とを備えている。対向面762には、突起部743が第1軸X1の回りに引っ掛かり可能な溝764が形成されている。溝764は、断面V字状のV溝で構成されており、ベース64の対向面762において第1軸X1に直交する方向に延びている。 The secondary side member 76 is an arm 63 in this modification. In FIG. 12, the moving body 65 of the arm 63 is not shown, and only the base 64 is shown. The base 64 has an opening hole 761 having a size that allows the small diameter portion 742 to pass through and not the large diameter portion 741, an facing surface 762 facing the large diameter portion 741, and facing the stopper 751 in the first rotation direction R1. It is equipped with a receiving unit 763. A groove 764 is formed on the facing surface 762 so that the protrusion 743 can be caught around the first axis X1. The groove 764 is composed of a V-groove having a V-shaped cross section, and extends in a direction orthogonal to the first axis X1 on the facing surface 762 of the base 64.

第1の回転板74の小径部742が開口孔761に通され、対向面762が大径部741に対向した状態で、開口孔761から臨む小径部742に第2の回転板75が固定される。このとき、ストッパー751が受部763に近接し、かつ突起部743が溝764に入り込んで、第1の回転板74に対し、アーム63は連結されて連結状態となる。 The second rotating plate 75 is fixed to the small diameter portion 742 facing from the opening hole 761 in a state where the small diameter portion 742 of the first rotating plate 74 is passed through the opening hole 761 and the facing surface 762 faces the large diameter portion 741. NS. At this time, the stopper 751 is close to the receiving portion 763, and the protrusion 743 is inserted into the groove 764, so that the arm 63 is connected to the first rotating plate 74 and is in a connected state.

このような構成の伝達機構7では、図13A,13Bに示すように、第2の回転板75が第1の回転方向R1に回転すると、ストッパー751が受部763に当たり、第2の回転板75の回転に従って、アーム63が第1の回転方向R1に回転する。これにより、伝達機構7は、手指53による第1の方向への力を受けながら、指載せ部620を第2の方向F2に移動させることができる。 In the transmission mechanism 7 having such a configuration, as shown in FIGS. 13A and 13B, when the second rotating plate 75 rotates in the first rotation direction R1, the stopper 751 hits the receiving portion 763 and the second rotating plate 75 The arm 63 rotates in the first rotation direction R1 according to the rotation of. As a result, the transmission mechanism 7 can move the finger rest portion 620 in the second direction F2 while receiving the force of the finger 53 in the first direction.

次に、アーム63に対し、第2の回転方向R2に力が掛かり、連結部分に掛かる負荷が所定値以上になると、図14Cに示すように、溝764から突起部743が抜けストッパー751と受部763とが離れる。すなわち、本変形例では、この溝764と突起部743とで、仮保持機構77を構成する。仮保持機構77は、一次側部材73と二次側部材76との間の連結部分に、第2の方向F2の負荷であって、所定値以上の負荷が掛かると、一次側部材73と二次側部材76との連結状態が解除されるように構成される。 Next, when a force is applied to the arm 63 in the second rotation direction R2 and the load applied to the connecting portion becomes a predetermined value or more, as shown in FIG. 14C, the protrusion 743 comes off from the groove 764 and receives the stopper 751. Separated from part 763. That is, in this modification, the groove 764 and the protrusion 743 form a temporary holding mechanism 77. The temporary holding mechanism 77 is a load in the second direction F2 on the connecting portion between the primary side member 73 and the secondary side member 76, and when a load of a predetermined value or more is applied, the primary side member 73 and the second side member 73 and the second. It is configured so that the connection state with the next member 76 is released.

ここで、本開示でいう「所定値以上の負荷」とは、フレーム67とアーム63との間に指等が挟まったときに、指等に痛みを感じる程度の負荷である。 Here, the “load of a predetermined value or more” referred to in the present disclosure is a load that causes pain in the fingers or the like when the fingers or the like are pinched between the frame 67 and the arm 63.

つまり、伝達機構7に対し、第1の負荷(第2の方向に指載せ部620を移動させるときに生じる負荷)とは反対方向(第2の方向F2)の負荷が掛かるとき、指載せ部620への動力の伝達が遮断される。すなわち、本変形例では、遮断機構78は、一次側部材73と二次側部材76との間の仮保持機構77で実現される。 That is, when a load is applied to the transmission mechanism 7 in the direction opposite to the first load (load generated when the finger rest portion 620 is moved in the second direction) (second direction F2), the finger rest portion is applied. The transmission of power to the 620 is cut off. That is, in this modification, the blocking mechanism 78 is realized by the temporary holding mechanism 77 between the primary side member 73 and the secondary side member 76.

したがって、本変形に係る駆動装置6では、図14Aに示すように、例えば、フレーム67とアーム63との間に身体の一部等の介在物9が位置した場合等に特に利点がある。この状態で、アーム63が第2の回転方向R2に回転すると、図14Bに示すように、アーム63が介在物9に当たる。すると、伝達機構7には、第1の負荷とは反対方向の負荷が掛かるため、指載せ部620へ伝わる動力が遮断される。具体的には、アーム63が介在物9に当たって、アーム63の第2の回転方向R2への移動が止まるのに対し、第2の回転板75の第2の回転方向R2の回転は継続する。これにより、図14Cに示すように、溝764から突起部743が抜けて、ワイヤ71からアーム63及び指載せ部620への動力の伝達は遮断される。 Therefore, in the drive device 6 according to the present deformation, as shown in FIG. 14A, there is a particular advantage when, for example, an inclusion 9 such as a part of the body is positioned between the frame 67 and the arm 63. In this state, when the arm 63 rotates in the second rotation direction R2, the arm 63 hits the inclusions 9 as shown in FIG. 14B. Then, since a load in the direction opposite to the first load is applied to the transmission mechanism 7, the power transmitted to the finger rest portion 620 is cut off. Specifically, while the arm 63 hits the inclusions 9 and the arm 63 stops moving in the second rotation direction R2, the rotation of the second rotating plate 75 in the second rotation direction R2 continues. As a result, as shown in FIG. 14C, the protrusion 743 is pulled out from the groove 764, and the transmission of power from the wire 71 to the arm 63 and the finger rest portion 620 is cut off.

なお、遮断機構78により動力が遮断された後は、図15A〜15Cに示すように、第2の回転板75が第1の回転方向R1に回転すると、突起部743が溝764に引っ掛かり、ストッパー751が受部763に対向する。この状態で、更に第2の回転板75が第1の回転方向R1に回転すると、ワイヤ71から伝わった動力がアーム63に伝わり、アーム63が第1の回転方向R1に移動する。 After the power is cut off by the cutoff mechanism 78, as shown in FIGS. 15A to 15C, when the second rotating plate 75 rotates in the first rotation direction R1, the protrusion 743 is caught in the groove 764 and the stopper is stopped. 751 faces the receiving portion 763. In this state, when the second rotating plate 75 further rotates in the first rotation direction R1, the power transmitted from the wire 71 is transmitted to the arm 63, and the arm 63 moves in the first rotation direction R1.

なお、本開示では、実施形態1に係る遮断機構78を第1の遮断機構とし、変形例に係る遮断機構78を第2の遮断機構とし、第1の遮断機構と第2の遮断機構との両方を有してもよい。この場合、第1の遮断機構では、指載せ部620に対して第2軸X2回りの力が掛かったときに動力を遮断し、第2の遮断機構では、指載せ部620に対して第1軸X1回りの力が掛かったときに動力を遮断するように構成される。つまり、この第1軸と第2軸とは、互いに異なる方向であるため、複数の方向からの力に対して、遮断機構78を働かせることができる。 In the present disclosure, the cutoff mechanism 78 according to the first embodiment is used as the first cutoff mechanism, the cutoff mechanism 78 according to the modified example is used as the second cutoff mechanism, and the first cutoff mechanism and the second cutoff mechanism are used. You may have both. In this case, in the first cutoff mechanism, the power is cut off when a force around the second axis X2 is applied to the finger rest portion 620, and in the second cutoff mechanism, the first is applied to the finger rest portion 620. It is configured to cut off the power when a force around the shaft X1 is applied. That is, since the first axis and the second axis are in different directions from each other, the blocking mechanism 78 can be operated against a force from a plurality of directions.

なお、本開示の駆動装置6では、第2の遮断機構78のみを有していてもよい。 The drive device 6 of the present disclosure may have only the second cutoff mechanism 78.

(2)その他の変形例
以下、実施形態1の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
(2) Other Modification Examples The modifications of the first embodiment are listed below. The modifications described below can be applied in combination as appropriate.

実施形態1に係る指載せ部620は、アーム63に対して第2軸X2の回りに回転可能に連結されており、第2軸X2がアーム63の長手方向に平行であるが、第2軸X2は、アーム63の長手方向に対して、僅かであれば傾いていてもよい。すなわち、本開示において、第2軸X2に係る「アーム63の長手方向に沿う方向」とは、アーム63の長手方向に対して一致する方向だけでなく、アーム63の長手方向に対して傾いていてもよい。 The finger rest portion 620 according to the first embodiment is rotatably connected to the arm 63 around the second axis X2, and the second axis X2 is parallel to the longitudinal direction of the arm 63, but the second axis. The X2 may be slightly tilted with respect to the longitudinal direction of the arm 63. That is, in the present disclosure, the "direction along the longitudinal direction of the arm 63" according to the second axis X2 is inclined not only in the direction corresponding to the longitudinal direction of the arm 63 but also in the longitudinal direction of the arm 63. You may.

本開示における遮断機構78は、上記実施形態及び上記変形例に係る遮断機構78に限らない。本開示に係る遮断機構78は、例えば、載せ部62に対し、第1の方向F1へ掛かる力については動力伝達を保ち、第1の方向F1とは反対方向へ掛かる力(第2の方向F2)については動力伝達を遮断するラチェット機構により構成されてもよい。 The blocking mechanism 78 in the present disclosure is not limited to the blocking mechanism 78 according to the above embodiment and the above modification. The blocking mechanism 78 according to the present disclosure maintains power transmission with respect to the mounting portion 62, for example, with respect to the force applied to the first direction F1, and the force applied to the mounting portion 62 in the direction opposite to the first direction F1 (second direction F2). ) May be configured by a ratchet mechanism that cuts off power transmission.

本開示における仮保持機構77は、上記変形例に係る仮保持機構77に限らない。本開示に係る仮保持機構77は、例えば、一次側部材73と二次側部材76とが、一定の負荷が掛かると破断する破断部材で連結された機構であってもよい。 The temporary holding mechanism 77 in the present disclosure is not limited to the temporary holding mechanism 77 according to the above modification. The temporary holding mechanism 77 according to the present disclosure may be, for example, a mechanism in which a primary side member 73 and a secondary side member 76 are connected by a breaking member that breaks when a certain load is applied.

実施形態1に係る駆動装置6において、載せ部62は、第2〜第5指を動かすように構成されたが、この例に限らず、例えば、第2指のみを動かすように構成されてもよいし、第2指ではなく、第4指と第5指とを動かすように構成されてもよい。また、載せ部62は、手指53を載せるものでなくてもよく、例えば、手のひら、腕、脚等、身体の一部であればよい。 In the drive device 6 according to the first embodiment, the mounting portion 62 is configured to move the second to fifth fingers, but the present invention is not limited to this example, and for example, the mounting portion 62 may be configured to move only the second finger. Alternatively, it may be configured to move the fourth and fifth fingers instead of the second finger. Further, the mounting portion 62 does not have to be a mounting portion for the fingers 53, and may be a part of the body such as a palm, an arm, or a leg.

また、駆動装置6において、フレーム67は、第1指54(親指)の姿勢を保つように構成されたが、この例に限らず、可動部61にて、例えば第2指のみを動かす場合、第1指54及び第3〜5指のすべての姿勢を保つように構成されてもよい。 Further, in the drive device 6, the frame 67 is configured to maintain the posture of the first finger 54 (thumb), but the present invention is not limited to this example, and when the movable portion 61 moves only the second finger, for example, It may be configured to maintain all postures of the first finger 54 and the third to fifth fingers.

また、駆動装置6において、実施形態1では、可動部61により手指53が伸展動作と把持動作とを行うように構成されたが、この例に限らず、伸展動作のみ行うように構成されてもよい。また、可動部61は、左右方向に移動するように構成されてもよい。 Further, in the drive device 6, in the first embodiment, the finger 53 is configured to perform the extension operation and the gripping operation by the movable portion 61, but the present invention is not limited to this example, and the drive device 6 may be configured to perform only the extension operation. good. Further, the movable portion 61 may be configured to move in the left-right direction.

また、伝達機構7は、3箇所以上の遮断機構78を有していてもよい。 Further, the transmission mechanism 7 may have three or more cutoff mechanisms 78.

本開示における脳波測定システム10は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における脳波測定システム10としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1ないし複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。 The electroencephalogram measurement system 10 in the present disclosure includes a computer system. The computer system mainly consists of a processor and a memory as hardware. When the processor executes the program recorded in the memory of the computer system, the function as the electroencephalogram measurement system 10 in the present disclosure is realized. The program may be pre-recorded in the memory of the computer system, may be provided through a telecommunications line, and may be recorded on a non-temporary recording medium such as a memory card, optical disk, hard disk drive, etc. that can be read by the computer system. May be provided. The processor of a computer system is composed of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit (IC) or a large scale integrated circuit (LSI). A plurality of electronic circuits may be integrated on one chip, or may be distributed on a plurality of chips. A plurality of chips may be integrated in one device, or may be distributed in a plurality of devices.

電極部11は、対象者5の頭部52の表面(頭皮)に接触する構成に限らず、例えば、脳の表面(脳表)に電極部11が接触するように電極部11が構成されてもよい。 The electrode portion 11 is not limited to the configuration in which the electrode portion 11 is in contact with the surface (scalp) of the head 52 of the subject 5, and the electrode portion 11 is configured so that the electrode portion 11 is in contact with the surface of the brain (brain surface), for example. May be good.

ヘッドセット1と情報処理装置2との間の通信方式は、実施形態1では無線通信であるが、この例に限らず、例えば、有線通信であってもよいし、中継器等を介した通信方式であってもよい。制御装置4と情報処理装置2との間の通信方式は、実施形態1では有線通信であるが、この例に限らず、例えば、無線通信であってもよいし、中継器等を介した通信方式であってもよい。 The communication method between the headset 1 and the information processing device 2 is wireless communication in the first embodiment, but is not limited to this example, and may be, for example, wired communication or communication via a repeater or the like. It may be a method. The communication method between the control device 4 and the information processing device 2 is wired communication in the first embodiment, but is not limited to this example, and may be, for example, wireless communication, or communication via a repeater or the like. It may be a method.

また、ヘッドセット1は電池駆動式に限らず、信号処理部12及び第1通信部等の動作用電力が、例えば、情報処理装置2から供給される構成であってもよい。 Further, the headset 1 is not limited to the battery-powered type, and may be configured such that the operating power of the signal processing unit 12 and the first communication unit is supplied from, for example, the information processing device 2.

また、情報処理装置2は、専用のヘッドセット1から脳波情報を取得する構成に限らず、例えば、汎用の脳波計から脳波情報を取得するように構成されていてもよい。 Further, the information processing apparatus 2 is not limited to the configuration in which the electroencephalogram information is acquired from the dedicated headset 1, and may be configured to acquire the electroencephalogram information from, for example, a general-purpose electroencephalograph.

実施形態1に係る手指駆動装置60は、リハビリテーション支援システムに用いられたが、この例に限らず、一般的なリハビリテーションに用いられてもよい。 Although the hand drive device 60 according to the first embodiment is used in the rehabilitation support system, it is not limited to this example and may be used for general rehabilitation.

(まとめ)
以上説明したように、第1の態様に係る駆動装置(6)は、動力を発生する駆動源(691)と、載せ部(62)と、伝達機構(7)とを備える。載せ部(62)は、対象者(5)の身体の一部が載り、身体の一部から第1の方向に力を受ける。伝達機構(7)は、駆動源(691)で発生した動力を載せ部(62)に伝達し、第1の方向(F1)に対向する第2の方向(F2)に載せ部(62)を移動させる。伝達機構(7)は、第2の方向(F2)に負荷が掛かるときに、載せ部(62)への動力の伝達を遮断する遮断機構(78)を有する。
(summary)
As described above, the drive device (6) according to the first aspect includes a drive source (691) for generating power, a mounting portion (62), and a transmission mechanism (7). A part of the body of the subject (5) is placed on the mounting portion (62), and a force is received from the part of the body in the first direction. The transmission mechanism (7) transmits the power generated by the drive source (691) to the mounting portion (62), and transmits the mounting portion (62) in the second direction (F2) facing the first direction (F1). Move it. The transmission mechanism (7) has a cutoff mechanism (78) that cuts off the transmission of power to the mounting portion (62) when a load is applied in the second direction (F2).

この態様によれば、載せ部(62)によって身体の一部を移動させることができながらも、第2の方向(F2)の負荷が掛かるときに、載せ部(62)が動作し続けるのを防ぎ易い。 According to this aspect, although a part of the body can be moved by the mounting portion (62), the mounting portion (62) continues to operate when a load in the second direction (F2) is applied. Easy to prevent.

第2の態様に係る駆動装置(6)は、第1の態様において、対象者(5)の手のひらが載るフレーム(67)を更に備える。載せ部(62)は、対象者(5)の手指(53)の少なくとも一部が載る指載せ部(620)である。第2の方向(F2)は、指載せ部(620)がフレーム(67)から離れる方向である。 The drive device (6) according to the second aspect further includes a frame (67) on which the palm of the subject (5) rests in the first aspect. The mounting portion (62) is a finger mounting portion (620) on which at least a part of the fingers (53) of the subject (5) is placed. The second direction (F2) is the direction in which the finger rest portion (620) is separated from the frame (67).

この態様によれば、指載せ部(620)に対して、第2の方向(F2)に外力が掛かったときに、伝達機構(7)と指載せ部(620)との間の動力の伝達を遮断できる。このため、例えば、指載せ部(620)がフレーム(67)に近付く方向に移動し、指載せ部(620)とフレーム(67)との間に、例えば、介在物(9)(指等)が位置しても、介在物(9)から指載せ部(620)に対して第2の方向(F2)に外力が掛かる。この結果、指載せ部(620)とフレーム(67)との間で、介在物(9)が挟まるのを防ぎ易い。 According to this aspect, when an external force is applied to the finger rest portion (620) in the second direction (F2), the power is transmitted between the transmission mechanism (7) and the finger rest portion (620). Can be blocked. Therefore, for example, the finger rest portion (620) moves in a direction approaching the frame (67), and between the finger rest portion (620) and the frame (67), for example, inclusions (9) (fingers, etc.). Is located, an external force is applied from the inclusions (9) to the finger rest portion (620) in the second direction (F2). As a result, it is easy to prevent the inclusions (9) from being caught between the finger rest portion (620) and the frame (67).

第3の態様に係る駆動装置(6)は、第2の態様において、伝達機構(7)は、長手方向に交差する方向に延びた回転軸回りに回転するアーム(63)を有する。指載せ部(620)は、アーム(63)の長手方向のうち回転軸に重ならない箇所から回転軸に平行な方向に沿って突出している。 The drive device (6) according to the third aspect, in the second aspect, the transmission mechanism (7) has an arm (63) that rotates around a rotation axis extending in a direction intersecting the longitudinal direction. The finger rest portion (620) protrudes from a portion of the longitudinal direction of the arm (63) that does not overlap the rotation axis along a direction parallel to the rotation axis.

この態様によれば、指載せ部(620)の動きが、手指(53)の伸展動作又は把持動作に近い動きとすることができる。 According to this aspect, the movement of the finger resting portion (620) can be made to be a movement close to the extension movement or the gripping movement of the finger (53).

第4の態様に係る駆動装置(6)は、第3の態様において、アーム(63)の回転軸を第1軸(X1)とする。アーム(63)は、遮断機構(78)として、指載せ部(620)に対し、アーム(63)の長手方向に沿う方向に延びた第2軸(X2)回りに回転可能に連結する機構を有する。駆動装置(6)は、指載せ部(620)が第1軸(X1)に沿った姿勢から、指載せ部(620)が第1の方向(F1)に力を受けたときの第2軸(X2)回りの回転を規制する回転規制部(72)を更に備える。 In the driving device (6) according to the fourth aspect, the rotation axis of the arm (63) is the first axis (X1) in the third aspect. The arm (63), as a blocking mechanism (78), has a mechanism that rotatably connects the finger rest portion (620) around the second axis (X2) extending in the longitudinal direction of the arm (63). Have. The drive device (6) has a second axis when the finger rest portion (620) receives a force in the first direction (F1) from the posture along the first axis (X1). (X2) A rotation control unit (72) that regulates rotation around the circumference is further provided.

この態様によれば、指載せ部(620)に手指(53)を載せることができながら、指載せ部(620)に対して第2の方向(F2)に外力が掛かったときには、伝達機構(7)から指載せ部(620)への動力の伝達を遮断することができる。 According to this aspect, when the finger (53) can be placed on the finger rest portion (620), but an external force is applied to the finger rest portion (620) in the second direction (F2), the transmission mechanism ( It is possible to block the transmission of power from the finger rest portion (620) from 7).

第5の態様に係る駆動装置(6)は、第4の態様において、遮断機構(78)は、第1の遮断機構と、第1の遮断機構とは異なる箇所の第2の遮断機構とを少なくとも有する。 In the fourth aspect of the drive device (6) according to the fifth aspect, the cutoff mechanism (78) has a first cutoff mechanism and a second cutoff mechanism at a position different from the first cutoff mechanism. Have at least.

この態様によれば、駆動源(691)から載せ部(62)までの動力伝達経路において、通常の負荷とは反対方向の負荷が生じた箇所により近い箇所で、駆動源(691)からの動力の伝達を遮断することができる。 According to this aspect, in the power transmission path from the drive source (691) to the mounting portion (62), the power from the drive source (691) is closer to the place where the load in the direction opposite to the normal load is generated. Can be blocked.

第6の態様に係る駆動装置(6)は、第5の態様において、第2の遮断機構(78)が、第2軸(X2)とは異なる方向に延びた回転軸回りの指載せ部(620)の動力の伝達を遮断する。 In the fifth aspect, the drive device (6) according to the sixth aspect has a finger resting portion (a finger resting portion around a rotation axis) in which the second cutoff mechanism (78) extends in a direction different from that of the second axis (X2). 620) The transmission of power is cut off.

この態様によれば、載せ部(62)又は伝達機構(7)に掛かる複数の向きの外力に対応して、駆動源(691)からの動力の伝達を遮断することができる。 According to this aspect, the transmission of power from the drive source (691) can be cut off in response to external forces in a plurality of directions applied to the mounting portion (62) or the transmission mechanism (7).

第7の態様に係る駆動装置(6)は、第1〜6のいずれかにおいて、伝達機構(7)は、一次側部材(73)と、二次側部材(76)とを備える。一次側部材(73)は、駆動源(691)から動力が伝達される。二次側部材(76)は、一次側部材(73)に連結され、連結状態において一次側部材(73)から伝達された動力を載せ部(62)に伝達する。遮断機構(78)は、一次側部材(73)と二次側部材(76)との連結部分に掛かる負荷が所定値以上になると連結状態が解除される仮保持機構(77)を含む。 In any of the first to sixth aspects of the drive device (6) according to the seventh aspect, the transmission mechanism (7) includes a primary side member (73) and a secondary side member (76). Power is transmitted from the drive source (691) to the primary side member (73). The secondary side member (76) is connected to the primary side member (73), and in the connected state, the power transmitted from the primary side member (73) is transmitted to the mounting portion (62). The cutoff mechanism (78) includes a temporary holding mechanism (77) in which the connected state is released when the load applied to the connecting portion between the primary side member (73) and the secondary side member (76) becomes a predetermined value or more.

この態様によれば、伝達機構(7)において、遮断機構(78)の構成を簡略化できる。 According to this aspect, in the transmission mechanism (7), the configuration of the cutoff mechanism (78) can be simplified.

第8の態様に係るリハビリテーション支援システム(100)は、第1〜7の態様のいずれかの駆動装置(6)と、電極部(11)と、制御装置(4)とを備える。電極部(11)は、対象者(5)の頭部(52)の一部である測定箇所(51)に配置され、対象者(5)の脳波を採取する。制御装置(4)は、電極部11にて採取された脳波に応じて、駆動装置(6)を制御する。 The rehabilitation support system (100) according to the eighth aspect includes a drive device (6) according to any one of the first to seventh aspects, an electrode unit (11), and a control device (4). The electrode portion (11) is arranged at a measurement point (51) which is a part of the head (52) of the subject (5), and the brain wave of the subject (5) is collected. The control device (4) controls the drive device (6) according to the brain waves collected by the electrode unit 11.

この態様によれば、理学療法士又は作業療法士等の医療スタッフが、対象者(5)の手指(53)を持って対象者(5)の手指(53)の運動を補助する場合と同様に、運動療法によるリハビリテーションを行うことができる。 According to this aspect, it is the same as the case where a medical staff such as a physical therapist or an occupational therapist holds the finger (53) of the subject (5) and assists the movement of the finger (53) of the subject (5). In addition, rehabilitation by exercise therapy can be performed.

第2〜第7の態様に係る構成については、駆動装置(6)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。 The configuration according to the second to seventh aspects is not an essential configuration for the drive device (6) and may be omitted as appropriate.

4 制御装置
5 対象者
51 測定箇所
52 頭部
53 手指
6 駆動装置
61 可動部
62 載せ部
620 指載せ部
63 アーム
67 フレーム
691 駆動源
7 伝達機構
72 回転規制部
73 一次側部材
76 二次側部材
77 仮保持機構
78 遮断機構
100 リハビリテーション支援システム
X1 第1軸
X2 第2軸
F1 第1の方向
F2 第2の方向
4 Control device 5 Target person 51 Measurement point 52 Head 53 Finger 6 Drive device 61 Movable part 62 Mounting part 620 Finger mounting part 63 Arm 67 Frame 691 Drive source 7 Transmission mechanism 72 Rotation control part 73 Primary side member 76 Secondary side member 77 Temporary holding mechanism 78 Breaking mechanism 100 Rehabilitation support system X1 1st axis X2 2nd axis F1 1st direction F2 2nd direction

Claims (5)

動力を発生する駆動源と、
対象者の身体の一部が載り、前記身体の一部から第1の方向に力を受ける載せ部と、
前記駆動源で発生した動力を前記載せ部に伝達し、前記第1の方向に対向する第2の方向に前記載せ部を移動させる伝達機構と、
を備え、
前記伝達機構は、前記第2の方向に負荷が掛かるときに、前記載せ部への前記動力の伝達を遮断する遮断機構を有する駆動装置であって、
対象者の手のひらが載るフレームを更に備え、
前記載せ部は、前記対象者の手指の少なくとも一部が載る指載せ部であり、
前記第2の方向は、前記指載せ部が前記フレームから離れる方向であり、
前記伝達機構は、長手方向に交差する方向に延びた回転軸回りに回転するアームを有し、
前記指載せ部は、前記アームの前記長手方向のうち前記回転軸に重ならない箇所から前記回転軸に平行な方向に沿って突出しており、
前記アームの前記回転軸を第1軸とし、
前記アームは、前記遮断機構として、前記指載せ部に対し、前記アームの長手方向に沿う方向に延びた第2軸回りに回転可能に連結する機構を有し、
前記駆動装置は、前記指載せ部が前記第1軸に沿った姿勢から、前記指載せ部が前記第1の方向に力を受けたときの前記第2軸回りの回転を規制する回転規制部を更に備える、
駆動装置。
The drive source that generates power and
A mounting part on which a part of the subject's body is placed and a force is received from the part of the body in the first direction.
A transmission mechanism that transmits the power generated by the drive source to the mounting portion and moves the mounting portion in a second direction facing the first direction.
Equipped with
The transmission mechanism, when the load in the second direction is applied, a drive operated device that having a cutoff mechanism for cutting off transmission of the power to the rest portion,
Further equipped with a frame on which the subject's palm rests,
The mounting portion is a finger mounting portion on which at least a part of the finger of the subject is placed.
The second direction is a direction in which the finger rest portion is separated from the frame.
The transmission mechanism has an arm that rotates about a rotation axis extending in a direction intersecting the longitudinal direction.
The finger rest portion protrudes from a portion of the longitudinal direction of the arm that does not overlap with the rotation axis along a direction parallel to the rotation axis.
The rotation axis of the arm is set as the first axis.
The arm has, as the blocking mechanism, a mechanism that rotatably connects to the finger resting portion around a second axis extending in a direction along the longitudinal direction of the arm.
The drive device is a rotation regulating unit that regulates rotation around the second axis when the finger resting portion receives a force in the first direction from a posture along the first axis. Further prepare,
Drive device.
前記遮断機構は、
前記機構である第1の遮断機構と、
前記第1の遮断機構とは異なる箇所の第2の遮断機構と、
を少なくとも有する、
請求項1に記載の駆動装置。
The blocking mechanism is
The first blocking mechanism, which is the mechanism, and
A second blocking mechanism at a location different from the first blocking mechanism,
Have at least
The drive device according to claim 1.
前記第2の遮断機構は、前記第2軸とは異なる方向に延びた回転軸回りの前記指載せ部の前記動力の伝達を遮断する、
請求項2記載の駆動装置。
The second cutoff mechanism cuts off the transmission of the power of the finger resting portion around the rotation axis extending in a direction different from that of the second axis.
The drive device according to claim 2.
動力を発生する駆動源と、
対象者の身体の一部が載り、前記身体の一部から第1の方向に力を受ける載せ部と、
前記駆動源で発生した動力を前記載せ部に伝達し、前記第1の方向に対向する第2の方向に前記載せ部を移動させる伝達機構と、
を備え、
前記伝達機構は、前記第2の方向に負荷が掛かるときに、前記載せ部への前記動力の伝達を遮断する遮断機構を有し、
前記伝達機構は、
前記駆動源から動力が伝達される一次側部材と、
前記一次側部材に連結され、連結状態において前記一次側部材から伝達された動力を前記載せ部に伝達する二次側部材と、
を有し、
前記遮断機構は、前記一次側部材と前記二次側部材との連結部分に掛かる負荷が所定値以上になると前記連結状態が解除される仮保持機構を含む、
動装置。
The drive source that generates power and
A mounting part on which a part of the subject's body is placed and a force is received from the part of the body in the first direction.
A transmission mechanism that transmits the power generated by the drive source to the mounting portion and moves the mounting portion in a second direction facing the first direction.
Equipped with
The transmission mechanism has a cutoff mechanism that cuts off the transmission of the power to the mounting portion when a load is applied in the second direction.
The transmission mechanism is
The primary side member to which power is transmitted from the drive source,
A secondary side member that is connected to the primary side member and transmits the power transmitted from the primary side member to the mounting portion in the connected state.
Have,
The blocking mechanism includes a temporary holding mechanism in which the connected state is released when the load applied to the connecting portion between the primary side member and the secondary side member exceeds a predetermined value.
Drive braking system.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の駆動装置と、The drive device according to any one of claims 1 to 4,
前記対象者の頭部の一部である測定箇所に配置され、前記対象者の脳波を採取する電極部と、 An electrode portion that is placed at a measurement point that is a part of the subject's head and collects the subject's brain waves.
前記電極部にて採取された前記脳波に応じて、前記駆動装置を制御する制御装置と、 A control device that controls the drive device according to the brain wave collected at the electrode portion, and a control device that controls the drive device.
を備える、To prepare
リハビリテーション支援システム。 Rehabilitation support system.
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