(57)【要約】【課題】  簡易な構成で可動部の動作を容易に検出することができる動作検出装置の提供【解決手段】  動作検出装置１では、移動量検出センサ１１のセンサ当接部１３３及び第３ワイヤ固定部材１９は、中手指節関節Ｊ１、近位指節間関節Ｊ３、及び遠位指節間関節Ｊ５を挟んで配置される。よって、指の動作をワイヤ１３の移動量として検出することができるので、簡易な構成で指の動作を検出することができる。また、移動量検出センサ１１、第１ワイヤ経路固定部材１５、第２ワイヤ経路固定部材１７、及び第３ワイヤ固定部材１９は、手の甲側に配置される。このように、移動量検出センサ１１、第１ワイヤ経路固定部材１５、第２ワイヤ経路固定部材１７、及び第３ワイヤ固定部材１９を指の可動方向とは異なる方向に配置することによって、指の動作する量に対してワイヤ１３の移動量を増幅することができる。よって、移動量を確実に検出することができる。【選択図】図１
2010134905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の屈曲部位における動作を検出する動作検出装置であって、
前記動作検出装置は、
線状部材、
前記線状部材の一端を係止する係止部材、
前記線状部材の一端とは異なる他端を保持する保持部材、
前記線状部材の前記他端の移動量を検出する移動量検出部材、
を有し、
前記係止部材及び前記保持部材は、前記屈曲部位を挟んで配置されること、
を特徴とする動作検出装置。
【請求項２】
請求項１に係る動作検出装置において、
前記移動量検出部材は、
前記線状部材の前記他端と接続される可動部、
を有し、
前記可動部は、
前記移動量が発生する方向に沿って可動すること、
を特徴とする動作検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に係る動作検出装置のいずれかにおいて、
前記移動量検出部材は、
前記移動量を電圧値、電流値、若しくは抵抗値のいずれかの変化によって検出すること、
を特徴とする動作検出装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３に係る動作検出装置のいずれかにおいて、
前記線状部材は、
前記屈曲部位が主に動作する方向とは異なる方向に配置されること、
を特徴とする動作検出装置。
【請求項５】
請求項１〜請求４に係る動作検出装置のいずれかにおいて、
前記動作検出装置は、
前記屈曲部位としての人の関節を挟んで配置されること、
を特徴とする動作検出装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５に係る動作検出装置のいずれかにおいて、
前記線状部材、前記係止部材、前記保持部材、及び前記移動量検出部材を所定の位置に配置する配置部材、
を有する動作検出装置。
【請求項７】
請求５に係る動作検出装置において、
前記動作検出装置は、
前記関節としての人の指の関節を挟んで配置されること、
を特徴とする動作検出装置。
【請求項８】
請求項７に係る動作検出装置において、さらに、
前記線状部材、前記係止部材、前記保持部材、及び前記移動量検出部材を所定の位置に配置する配置部材であって、手袋形状を有する配置部材、
を有する動作検出装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８に係る動作検出装置のいずれかにおいて、さらに、
前記線状部材の前記他端の移動量を抑制する移動量抑制手段、
を有する動作検出装置。
【請求項１０】
所定の屈曲部位における動作を検出する動作検出方法であって、
前記屈曲部位を挟んで、一端が係止され、前記一端とは異なる他端が移動可能に保持される線状部材の前記他端の移動量を検出することによって、前記屈曲部位における動作を検出すること、
を特徴とする動作検出方法。
【請求項１１】
所定の複数の屈曲部位における動作を検出する動作検出装置であって、
前記動作検出装置は、
線状部材、
前記線状部材の一端を係止する係止部材、
前記線状部材の一端とは異なる他端を保持する保持部材、
前記線状部材の前記他端の移動量を検出する移動量検出部材、
を有する動作検出ユニットを有し、
前記動作検出ユニットは、
前記屈曲部位毎に対応して配置され、
前記動作検出ユニット毎の前記係止部材及び前記保持部材は、対応する前記屈曲部位を挟んで配置されること、
を特徴とする動作検出装置。
【請求項１２】
所定の回転部位における動作を検出する動作検出装置であって、
前記動作検出装置は、
線状部材、
前記線状部材の一端を係止する係止部材、
前記線状部材の一端とは異なる他端を保持する保持部材、
前記線状部材の前記他端の移動量を検出する移動量検出部材、
を有する動作検出ユニットを有し、
前記動作検出ユニットは、
前記回転部位に対応して複数配置され、
前記動作検出ユニット毎の前記係止部材及び前記保持部材は、対応する前記回転部位を挟んで配置されること、
を特徴とする動作検出装置。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２に係る動作検出装置のいずれかにおいて、
前記動作検出ユニットは、
並列に配置されること、
を特徴とする動作検出装置。
【請求項１４】
請求項１３に係る動作検出装置において、
前記移動量検出部材は、
前記線状部材の前記他端と接続される可動部、
を有し、
前記可動部は、
前記移動量が発生する方向に沿って可動すること、
を特徴とする動作検出装置。
【請求項１５】
請求項１４に係る動作検出装置において、
前記線状部材と前記可動部とは、上下に配置されること、
を特徴とする動作検出装置。
【請求項１６】
請求項１１〜請求１５に係る動作検出装置のいずれかにおいて、
前記動作検出装置は、
前記屈曲部位としての人の関節を挟んで配置されること、
を特徴とする動作検出装置。
【請求項１７】
請求項１１〜請求項１６に係る動作検出装置のいずれかにおいて、
前記線状部材、前記係止部材、前記保持部材、及び前記移動量検出部材を所定の位置に配置する配置部材、
を有する動作検出装置。
【請求項１８】
請求１６に係る動作検出装置において、
前記動作検出装置は、
前記関節としての人の指の関節を挟んで配置されること、
を特徴とする動作検出装置。
【請求項１９】
請求項１８に係る動作検出装置において、さらに、
前記線状部材、前記係止部材、前記保持部材、及び前記移動量検出部材を所定の位置に配置する配置部材であって、手袋形状を有する配置部材、
を有する動作検出装置。
【請求項２０】
請求項１１〜請求項１９に係る動作検出装置のいずれかにおいて、さらに、
前記線状部材の前記他端の移動量を抑制する移動量抑制手段、
を有する動作検出装置。
【請求項２１】
所定の複数の屈曲部位における動作を検出する動作検出方法であって、
前記屈曲部位のそれぞれについて、当該屈曲部位を挟んで、一端が係止され、前記一端とは異なる他端が移動可能に保持される線状部材の前記他端の移動量を検出し、前記屈曲部位毎に検出した移動量を用いて、所定の前記屈曲部位における動作を検出すること、
を特徴とする動作検出方法。
【請求項２２】
所定の回転部位における動作を検出する動作検出方法であって、
前記回転部位を挟んで、一端が係止され、前記一端とは異なる他端が移動可能に保持される複数の線状部材のそれぞれの前記他端の移動量を検出し、前記線状部材毎に検出した移動量を用いて、前記回転部位における動作を検出すること、
を特徴とする動作検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈曲部位の動作状態を検出する動作検出装置に関し、特に、簡易な構成で検出するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の動作検出装置として、三次元入力装置４００を図６を用いて説明する。三次元入力装置４００は、手に装着した装着部材に三次元検出型のセンサを設け、手の動作に応じた三次元位置データを取得して高精度の三次元入力を行うものである。三次元入力装置５００は、手に装着するための装着部材１００と、装着部材１００に設けられ三次元位置を測定できるセンサ１０５とからなり、センサ１０５からの三次元位置データ３００を得る。
【０００３】
三次元入力装置５００は、装着部１００、センサ１０５、及び曲げセンサ１０６を有している。装着部材１００は、手首部１０２、手の甲に相当する甲部１０３及び複数の指部１０４を有している。装着部１００では、ゴム、樹脂、布、皮等の柔軟部材を用いて、手首部１０２、手の甲に相当する甲部１０３及び複数の指部１０４が一体として形成されている。センサ１０５は、シリコン基板を周知のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて製作した三軸加速度計及び三軸ジャイロの何れか又は両者によって構成されている。曲げセンサ１０６は、各指部１０４に設けられ、曲げることによって出力電圧が変化するような周知の歪センサ等により構成されている。
【０００４】
このように、手に装着した手袋型の装着部材に三次元検出型のセンサが設けられているため、手の動き自体が正確にかつリアルタイムでセンサによって検出され、三次元位置データを演算することにより、行動に制限のない自由な手と指の動作を三次元の位置及び方向の情報として得ることができる。また、三次元検出型のセンサが手に装着する手袋型の装着部材の甲部に設けられ、この装着部材の各指部に曲げセンサが設けられているため、手の動きが各指の動きを高精度に得ることができると共に、手に対する取付け及び取外しを極めて容易に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０７０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述の三次元入力装置４００には、以下に示す改善すべき点があった。三次元入力装置４００において、センサ１０５は、三軸加速度計及び三軸ジャイロを用いる特殊なセンサである。また、曲げセンサ１０６も、特殊なセンサである。このため、三次元入力装置４００を容易に製造することは困難である、という改善すべき点がある。また、価格も高くなるという改善すべき点がある。
【０００７】
そこで、本発明は、簡易な構成で可動部の動作を容易に検出することができる動作検出装置を提供することを目的とする。
【発明の効果】
【０００８】
以下に、課題を解決するための手段及び本発明の効果を示す。
【０００９】
本発明に係る動作検出装置は、所定の屈曲部位における動作を検出する動作検出装置であって、前記動作検出装置は、線状部材、前記線状部材の一端を係止する係止部材、前記線状部材の一端とは異なる他端を保持する保持部材、前記線状部材の前記他端の移動量を検出する移動量検出手段、を有し、前記係止部材及び前記保持部材は、前記屈曲部位を挟んで配置される。
【００１０】
これにより、屈曲部位の動作を線状部材の移動量として検出することができるので、簡易な構成で可動部における動作を検出することができる。
【００１１】
本発明に係る動作検出装置では、前記移動量検出部材は、前記線状部材の前記他端と接続される可動部、を有し、前記可動部は、前記移動量が発生する方向に沿って可動する。
【００１２】
これにより、線状部材の移動量を容易に検出することができる。
【００１３】
本発明に係る動作検出装置では、前記移動量検出部材は、前記移動量を電圧値、電流値、若しくは抵抗値のいずれかの変化によって検出する。
【００１４】
これにより、線状部材の移動量を容易に検出することができる。
【００１５】
本発明に係る動作検出装置では、前記線状部材は、前記屈曲部位が主に動作する方向とは異なる方向に配置される。
【００１６】
これにより、屈曲部位が主に動作する方向について、屈曲部位の動作する量に対して線状部材の移動量を増幅することができる。よって、移動量を確実に検出することができる。
【００１７】
本発明に係る動作検出装置では、前記動作検出装置は、前記屈曲部位としての人の関節を挟んで配置される。
【００１８】
これにより、人の関節の動作を容易に検出することができる。
【００１９】
本発明に係る動作検出装置は、前記線状部材、前記係止部材、前記保持部材、及び前記移動量検出部材を所定の位置に配置する配置部材を有する。
【００２０】
これにより、配置部材を用いることによって、線状部材、係止部材、保持部材、及び移動量検出部材を容易に所定の位置に配置することができる。
【００２１】
本発明に係る動作検出装置では、前記動作検出装置は、可動部として人の指の関節を挟んで配置される。
【００２２】
これにより、人の指の関節の動作を容易に検出することができる。
【００２３】
本発明に係る動作検出装置は、前記線状部材、前記係止部材、前記保持部材、及び前記移動量検部材を所定の位置に配置する配置部材であって、手袋形状を有する配置部材を有する。
【００２４】
これにより、容易に屈曲部位の動作を検出することができる。
【００２５】
本発明に係る動作検出装置は、前記線状部材の前記他端の移動量を抑制する移動量抑制手段を有する。
【００２６】
これにより、所定の場合に、移動量が発生しないようにすることができる。従って、例えば、本発明に係る動作検出装置をロボットハンドの入力装置として用いる場合、ロボットハンドが対象物を掴んだ際の圧力値に基づき移動量検出部材における線状部材の移動量を抑制することによって、ロボットハンドが対象物を掴んだことを検知させることができる。
【００２７】
本発明に係る動作検出方法は、所定の屈曲部位における動作を検出する動作検出方法であって、前記屈曲部位を挟んで、一端が係止され、前記一端とは異なる他端が移動可能に保持される線状部材の前記他端の移動量を検出することによって、前記屈曲部位における動作を検出する。
【００２８】
これにより、屈曲部位の動作を線状部材の移動量として検出することができるので、簡易な構成で可動部における動作を検出することができる。
【００２９】
本発明に係る動作検出装置は、所定の複数の屈曲部位における動作を検出する動作検出装置であって、前記動作検出装置は、線状部材、前記線状部材の一端を係止する係止部材、前記線状部材の一端とは異なる他端を保持する保持部材、前記線状部材の前記他端の移動量を検出する移動量検出部材、を有する動作検出ユニットを有し、前記動作検出ユニットは、前記屈曲部位毎に対応して配置され、前記動作検出ユニット毎の前記係止部材及び前記保持部材は、対応する前記屈曲部位を挟んで配置されること、を特徴とする。
【００３０】
これにより、屈曲部位のそれぞれについて、当該屈曲部位毎に検出した移動量を用いて、所定の屈曲部位における動作を検出することができる。したがって、検出した複数の屈曲部位の動作から、各屈曲部位の関連した動作を容易に検出することができる。
【００３１】
本発明に係る動作検出装置は、所定の回転部位における動作を検出する動作検出装置であって、前記動作検出装置は、線状部材、前記線状部材の一端を係止する係止部材、前記線状部材の一端とは異なる他端を保持する保持部材、前記線状部材の前記他端の移動量を検出する移動量検出部材、を有する動作検出ユニットを有し、前記動作検出ユニットは、前記回転部位に対応して複数配置され、前記動作検出ユニット毎の前記係止部材及び前記保持部材は、対応する前記回転部位を挟んで配置されること、を特徴とする。
【００３２】
これにより、回転部位において検出した複数の移動量を用いて、回転部位における動作を検出することができる。
【００３３】
本発明に係る動作検出装置では、前記動作検出ユニットは、並列に配置されること、を特徴とする。
【００３４】
これにより、複数の動作検出ユニットを効率よく配置することができる。
【００３５】
本発明に係る動作検出装置では、前記移動量検出部材は、前記線状部材の前記他端と接続される可動部、を有し、前記可動部は、前記移動量が発生する方向に沿って可動すること、を特徴とする。
【００３６】
これにより、線状部材の移動量を容易に検出することができる。
【００３７】
本発明に係る動作検出装置では、前記線状部材と前記可動部とは、上下に配置されること、を特徴とする。
【００３８】
これにより、動作検出装置を配置するための面積を小さくすることができる。
【００３９】
本発明に係る動作検出装置では、前記動作検出装置は、前記屈曲部位としての人の関節を挟んで配置されること、を特徴とする。
【００４０】
これにより、人の関節の動作を容易に検出することができる。
【００４１】
本発明に係る動作検出装置では、前記線状部材、前記係止部材、前記保持部材、及び前記移動量検出部材を所定の位置に配置する配置部材、を有する。
【００４２】
これにより、容易に屈曲部位の動作を検出することができる。
【００４３】
本発明に係る動作検出装置では、前記動作検出装置は、前記関節としての人の指の関節を挟んで配置されること、を特徴とする。
【００４４】
これにより、人の指の関節の動作を容易に検出することができる。
【００４５】
本発明に係る動作検出装置は、前記線状部材、前記係止部材、前記保持部材、及び前記移動量検出部材を所定の位置に配置する配置部材であって、手袋形状を有する配置部材、を有する。
【００４６】
これにより、容易に屈曲部位の動作を検出することができる。
【００４７】
本発明に係る動作検出装置は、前記線状部材の前記他端の移動量を抑制する移動量抑制手段、を有する。
【００４８】
これにより、所定の場合に、移動量が発生しないようにすることができる。従って、例えば、本発明に係る動作検出装置をロボットハンドの入力装置として用いる場合、ロボットハンドが対象物を掴んだ際の圧力値に基づき移動量検出部材における線状部材の移動量を抑制することによって、ロボットハンドが対象物を掴んだことを検知させることができる。
【００４９】
本発明に係る動作検出方法は、所定の複数の屈曲部位における動作を検出する動作検出方法であって、前記屈曲部位のそれぞれについて、当該屈曲部位を挟んで、一端が係止され、前記一端とは異なる他端が移動可能に保持される線状部材の前記他端の移動量を検出し、前記屈曲部位毎に検出した移動量を用いて、所定の前記屈曲部位における動作を検出すること、を特徴とする。
【００５０】
これにより、検出した複数の屈曲部位の動作から、各屈曲部位の関連した動作を容易に検出することができる。
【００５１】
本発明に係る動作検出方法は、所定の回転部位における動作を検出する動作検出方法であって、前記回転部位を挟んで、一端が係止され、前記一端とは異なる他端が移動可能に保持される複数の線状部材のそれぞれの前記他端の移動量を検出し、前記線状部材毎に検出した移動量を用いて、前記回転部位における動作を検出すること、を特徴とする。
【００５２】
これにより、回転部位において検出した複数の移動量を用いて、回転部位における動作を検出することができる。
【００５３】
ここで、本発明に係る動作検出装置の構成要素と実施例における構成要素との対応関係を示す。
【００５４】
動作検出装置は動作検出装置１に、線状部材はワイヤ１３に、係止部材は第３ワイヤ固定部材１９に、保持部材は移動量検出センサ１１のワイヤ当接部１１１に、移動量検出部材は移動量検出センサ１１に、配置部材は手袋２５に、それぞれ対応する。また、可動部は、移動量検出センサ１１の可動部１１３に対応する。さらに、所定屈曲部位は、人の指の関節である中手指節関節Ｊ１、近位指節間関節Ｊ３、及び遠位指節間関節Ｊ５に対応する。
【００５５】
また、動作検出ユニットは、動作検出ユニットＵ２１、Ｕ２３、Ｕ２５に対応する。さらに、回転部位は、中手指節関節Ｊ１に対応する。
【００５６】
また、「屈曲部位が主に動作する方向」とは、屈曲部位が複数の方向へ動作する場合、最も時間的、若しくは回数的に動作する若しくは動作すると予想される方向をいい、屈曲部位が一方向にのみ動作するときに動作する方向を含む概念である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る動作検出装置１の外観図である。
【図２】動作検出装置１の構成の配置を示す図である。
【図３】動作検出装置１の使用状態を示す図である。
【図４】簡易的に移動量検出センサ１１及びワイヤ１３と手との関係を示した図である。
【図５】動作検出装置の他の実施例を示す図である。
【図６】従来の動作検出装置を説明するための図である。
【図７】本発明に係る動作検出装置５１の外観図である。
【図８】移動量検出センサ１１−１の配置の概略を示す図である。
【図９】動作検出装置５１を用いた人の手の関節の屈曲動作の検出を説明するための図である。
【図１０】動作検出装置５１を用いた人の手の関節の屈曲動作の検出を説明するための図である。
【図１１】動作検出装置５１を用いた人の手の関節の屈曲動作の検出を説明するための図である。
【図１２】動作検出装置５１を用いた人の手の関節の屈曲動作の検出を説明するための図である。
【図１３】動作検出装置５１を用いた人の手の関節の回転動作の検出を説明するための図である。
【図１４】動作検出装置５１を用いた人の手の関節の回転動作の検出を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下に、実施例により、本発明をより具体的に説明する。ただし、以下の実施例は、本発明を具体的に説明のためのものであり、本発明を実施例に限定するものではない。
【実施例１】
【００５９】
第一  動作検出装置１の構成
動作検出装置１は、人の手の関節の動作を検出する際に用いるものである。動作検出装置１の外観を図１に示す。また、動作検出装置１を人の右手ＲＨに用いた場合の配置位置の概念図を図２に示す。なお、図１も含め以下の説明においては、簡単のため、第二指についてのみ記載する。動作検出装置１は、移動量検出センサ１１、ワイヤ１３、第１ワイヤ経路固定部材１５、第２ワイヤ経路固定部材１７、第３ワイヤ経路固定部材１９、弾性部材２１、センサ固定部材２３、及び手袋２５を有している。
【００６０】
移動量検出センサ１１は、ワイヤ１３の移動量にあわせて抵抗値を変化させることによって、ワイヤ１３を介して人の手の関節の動きにともなうワイヤ１３の移動量を検出する。移動量検出センサ１１は、所定の制御装置(図示せず)と接続される。制御装置は、移動量検出センサ１１によって検出された抵抗値に基づき、人の手の関節の動作を検出する。
【００６１】
移動量検出センサ１１は、ワイヤ当接部１１１及び可動部１１３を有している。ワイヤ当接部１１１は、ワイヤ１３の一端であるセンサ当接部１３３と当接する。可動部１１３は、ワイヤ当接部１１１に接続されており、ワイヤ当接部１１１の動きに連動して、手首から指方向(矢印ａ１方向)若しくは指から手首方向(矢印ａ３方向)へ可動する。ワイヤ当接部１１１は、ワイヤ１３のセンサ当接部１３３が当接した後は、当該センサ当接部１３３を保持する。つまり、ワイヤ当接部１１１は、センサ当接部１３３と一体となって移動する。センサ当接部１３３は、ワイヤ１３の移動方向（矢印ａ１方向、矢印ａ３方向）沿って移動するように配置されている。
【００６２】
また、移動量検出センサ１１は、図２に示すように、中手骨Ｂ１と基節骨Ｂ３とが形成する中手指節関節Ｊ１の手首側、かつ、手の甲側に、つまり、中手骨Ｂ１の背側に配置される。
【００６３】
図１に戻って、ワイヤ１３は、一端に固定部１３１、他の一端にセンサ当接部１３３を有している。固定部１３１は、第３ワイヤ固定部材１９に固定される。センサ当接部１３３は、所定の位置でワイヤ当接部１１１と当接する。
【００６４】
第１ワイヤ経路固定部材１５は、第１固定部材１５１及び第１環状部材１５３を有している。第１固定部材１５１は、手袋２５に固定されている。これにより、第１ワイヤ経路固定部材１５は、手袋２５に固定される。第１環状部材１５３は、第１固定部材１５１に固定されている。第１環状部材１５３が形成する環状部をワイヤ１３が通過する。これにより、第１環状部材１５３は、ワイヤ１３の経路を規定する。第１ワイヤ経路固定部材１５は、図２に示すように、中手骨Ｂ１と基節骨Ｂ３とが形成する中手指節関節Ｊ１の指先側、かつ、手の甲側に、つまり、基節骨Ｂ３の背側に配置される。
【００６５】
図１に戻って、第２ワイヤ経路固定部材１７は、第２固定部材１７１及び第２環状部材１７３を有している。第２固定部材１７１は、手袋２５に固定されている。これにより、第２ワイヤ経路固定部材１７は、手袋２５に固定される。第２環状部材１７３は、第２固定部材１７１に固定されている。第２環状部材１７３が形成する環状部をワイヤ１３が通過する。これにより、第２環状部材１７３は、ワイヤ１３の経路を規定する。第２ワイヤ経路固定部材１７は、図２に示すように、基節骨Ｂ３と中節骨Ｂ５とが形成する近位指節間関節Ｊ３の指先側、かつ、手の甲側に、つまり中節骨Ｂ５の背側に配置される。
【００６６】
図１に戻って、第３ワイヤ経路固定部材１９は、第３固定部材１９１及びワイヤ係止部材１９３を有している。第３固定部材１９１は、手袋２５に固定されている。これにより、第３ワイヤ経路固定部材１９は、手袋２５に固定される。ワイヤ係止部材１９３は、第３固定部材に固定されている。ワイヤ固定部材１９３は、ワイヤ１３の一端を固定する。第３ワイヤ経路固定部材１９は、図２に示すように、中節骨Ｂ５と末節骨Ｂ７とが形成する遠位指節間関節Ｊ５の指先側、かつ、手の甲側に、つまり末節骨Ｂ７の背側に配置される。
【００６７】
このように、移動量検出センサ１１のセンサ当接部１３３及び第３ワイヤ固定部材１９は、中手指節関節Ｊ１、近位指節間関節Ｊ３、及び遠位指節間関節Ｊ５を挟んで配置される。これにより、指の動作をワイヤ１３の移動量として検出することができるので、動作検出装置１は、簡易な構成で指の動作を検出することができる。
【００６８】
また、移動量検出センサ１１、第１ワイヤ経路固定部材１５、第２ワイヤ経路固定部材１７、及び第３ワイヤ固定部材１９は、手の甲側に配置される。つまり、移動量検出センサ１１、第１ワイヤ経路固定部材１５、第２ワイヤ経路固定部材１７、及び第３ワイヤ固定部材１９は、指の主たる動作方向とは異なる方向に配置されている。このように、移動量検出センサ１１、第１ワイヤ経路固定部材１５、第２ワイヤ経路固定部材１７、及び第３ワイヤ固定部材１９を指の動作方向とは異なる方向に配置することによって、指の動作する量に対してワイヤ１３の移動量を増幅することができる。よって、ワイヤ１３の移動量を確実に検出することができる。
【００６９】
図１に戻って、弾性部材２１は、ワイヤ当接部１１１の移動に対する弾性力を発生する。これにより、ワイヤ当接部１１１を所定の位置に止めることができるので、ワイヤ当接部１１１の移動量を正確に取得できる。
【００７０】
センサ固定部材２３は、手袋２５に固定されている。また、センサ固定部材２３は、移動量検出センサ１１を手袋２５に固定する。センサ固定部材２３は、図２に示すように、中手骨Ｂ１の甲側に配置される。
【００７１】
手袋２５には、移動量検出センサ１１、ワイヤ１３、第１ワイヤ経路固定部材１５、第２ワイヤ経路固定部材１７、第３ワイヤ経路固定部材１９、弾性部材２１、及びセンサ固定部材２３が配置されている。このように手袋２５に各種構成を配置することによって、動作検出装置１の使用者は、人の手の関節の動きを容易に検出することができる。
【００７２】
第二  手の関節の動作の検出
動作検出装置１を用いて人の手の関節の動作の検出原理について説明する。図１に示すように手を開いている状態を第１状態、図３に示すように手を閉じている状態を第２状態とする。また、第１状態及び第２状態を親指側から見た側面図を、それぞれ図４Ａ、図４Ｂに示す。なお、図４Ａ、図４Ｂにおいては、簡易的に移動量検出センサ１１及びワイヤ１３と手との関係のみを示している。
【００７３】
第１状態から第２状態への変化にともない、図３に示すようにワイヤ１３が矢印ａ５方向へ移動する。ワイヤ１３のセンサ当接部１３３が、移動量検出センサ１１のワイヤ当接部１１１に当接すると、センサ当接部１３３は、ワイヤ当接部１１１を矢印ａ５方向へ可動させ、ひいては移動量検出センサ１１の可動部１１３を矢印ａ５方向に可動させる。そして、第２状態になると可動部１１３は、ワイヤ１３の移動にともなう所定の量だけ可動する。
【００７４】
図４Ａ、図４Ｂに示すように、図４Ａに示す第１状態から図４Ｂ示す第２状態に至るまでのワイヤ１３の移動にともない、移動量検出センサ１１の可動部１１３には、当該ワイヤ１３の移動量に対応する可動量Ｌが発生する。したがって、予め、所定の手の状態における可動量を検出し、その時の手の状態と関連づけて可動量データベースとして記憶しておく。そして、動作検出装置１を使用する際、移動量検出センサ１１によって検出された可動量を用いて、可動量データベースから手の状態を判断することができる。
【実施例２】
【００７５】
前述の実施例１における動作検出装置１では、「中手指節関節Ｊ１、近位指節間関節Ｊ３、及び遠位指節間関節Ｊ５」を挟んで、ワイヤ１３を配置し、各関節の屈曲によるワイヤ１３の延びによって、各関節の屈曲状態を判断していた。一方、本実施例における動作検出装置５１は、「中手指節関節Ｊ１」を挟んで、「中手指節関節Ｊ１及び近位指節間関節Ｊ３」を挟んで、また、「中手指節関節Ｊ１、近位指節間関節Ｊ３、及び遠位指節間関節Ｊ５」を挟んで、それぞれワイヤ１３を配置し、各ワイヤ１３の延びに基づき各関節の屈曲状態を判断するものである。
【００７６】
第一  動作検出装置５１の構成
本実施例に係る動作検出装置５１は、実施例１に係る動作検出装置１と同様、人の手の関節の動作を検出する際に用いるものである。動作検出装置５１の外観を図７に示す。なお、以下の説明においては、用いる図面も含めて、簡単のため、第二指についてのみ詳細に記載する。
【００７７】
動作検出装置５１は、関節動作検出ユニットＵ２１、Ｕ２３、Ｕ２５、センサ固定部材２３、及び手袋２５を有している。関節動作検出ユニットＵ２１、Ｕ２３、Ｕ２５のそれぞれが、実施例１における動作検出装置１に対応する。つまり、動作検出装置５１は、第二指において、３つの動作検出装置１が並列に配置されているものと同様である。但し、関節動作検出ユニットＵ２１は中手指節関節Ｊ１による指の動作を、関節動作検出ユニットＵ２３は中手指節関節Ｊ１及び近位指節間関節Ｊ３による指の動作を、関節動作検出ユニットＵ２５は中手指節関節Ｊ１、近位指節間関節Ｊ３及び遠位指節間関節Ｊ５による指の動作を、それぞれワイヤ１３の移動量として検出する。以下の説明では、各構成要素において、関節動作検出ユニットＵ２１に関するものについては符号に「−１」を付加して表す。例えば、第１ワイヤ経路固定部材１５のうち関節動作検出ユニットＵ２１に関する部分については、第１ワイヤ経路固定部材１５−１と表す。関節動作検出ユニットＵ２３、関節動作検出ユニットＵ２５のそれぞれについても、同様に、符号に「−３」、「−５」を付加して表す。
【００７８】
なお、図７においては、第二指が屈曲していないにもかかわらず、関節動作検出ユニットＵ２５のワイヤ当接部１１１−５（後述）が、弾性部材係止部１１７−５（後述）側に移動しているが、これは、ワイヤ当接部１１１−１〜１１１−５における動作を分かりやすくするために概念的に描いたものであり、ワイヤ当接部１１１−１〜１１１−５における実際の動作を示したものではない。
【００７９】
関節動作検出ユニットＵ２１は、移動量検出センサ１１−１（図示せず）、ワイヤ１３−１、第１ワイヤ経路固定部材１５−１（図示せず）、第４ワイヤ経路固定部材３１−１（図示せず）及び弾性部材２１−１（図示せず）を有している。
【００８０】
ここで、第１ワイヤ経路固定部材１５〜第３ワイヤ経路固定部材１９、及び第４ワイヤ経路固定部材３１の構造について説明する。第１ワイヤ経路固定部材１５は基節骨Ｂ３の背側に、第２ワイヤ経路固定部材１７は中節骨Ｂ５の背側に、第３ワイヤ経路固定部材１９は末節骨Ｂ７の背側に、また、第４ワイヤ経路固定部材３１は中手骨Ｂ１の甲側に、それぞれ配置される。したがって、手首側から、第４ワイヤ経路固定部材３１、第１ワイヤ経路固定部材１５、第２ワイヤ経路固定部材１７、第３ワイヤ経路固定部材１９の順で配置される。
【００８１】
第１ワイヤ経路固定部材１５は、第１固定部材１５５及び第１ワイヤ通過部材１５７を有している。第１固定部材１５５は、はしご形状を有している。第１固定部材１５５は、手の指に沿って並行に配置される２つの縦部及び縦部を連結する複数の横部を有している。第１ワイヤ通過部材１５７は、ワイヤ１３−１〜１３−３を通過させるワイヤ通過孔を有している。第１ワイヤ通過部材１５７は、第１固定部材１５５の横部のそれぞれに固定される。第２ワイヤ経路固定部材１７、第３ワイヤ経路固定部材１９、及び第４ワイヤ経路固定部材３１についても同様である。
【００８２】
第１固定部材１５５〜第４固定部材３１５は、一体として構成されている。また、第１固定部材１５５〜第４固定部材３１５の全体としても、はしご形状を有している。さらに、第１固定部材１５５〜第４固定部材３１５は、所定の弾性を有する樹脂により構成されている。このように、第１固定部材１５５〜第４固定部材３１５をはしご形状とし、また、弾性を有する樹脂により構成することによって、第１固定部材１５５〜第４固定部材３１５が、指の関節の動きに沿って変形することを可能としている。
【００８３】
次に、関節動作検出ユニットＵ２１の各構成要素について、説明する。移動量検出センサ１１−１は、ワイヤ１３−１の移動量にあわせて抵抗値を変化させることによって、ワイヤ１３−１を介して人の手の関節の動きにともなうワイヤ１３の移動量を検出する。移動量検出センサ１１−１は、センサ固定部材２３に配置されている。
【００８４】
図８に、移動量検出センサ１１−１の配置の概略を示す。移動量検出センサ１１−１は、ワイヤ当接部１１１−１、可動部１１３−１、センサ本体部１１５−１、及び弾性部材係止部１１７−１を有している。センサ本体部１１５−１は、ワイヤ１３−１のほぼ真下に配置されている。このように、センサ本体部１１５−１をワイヤ１３のほぼ真下に配置することによって、関節動作検出ユニットＵ２１、Ｕ２３、Ｕ２５を並列に配置する際の配置面積を小さくすることができる。
【００８５】
可動部１１３は、ワイヤ当接部１１１と接続されている。したがって、可動部１１３は、ワイヤ当接部１１１の動きに連動して、手首から指方向(矢印ａ１方向)若しくは指から手首方向(矢印ａ３方向)へ可動する。可動部１１３−１の移動によって、本体部１１５−１の抵抗値が変化する。抵抗値の変化により、可動部１１３−１の移動量を求めることができる。
【００８６】
ワイヤ１３−１が矢印ａ１方向へ引っ張られると、その一端に設けられているセンサ当接部１３３−１が、ワイヤ当接部１１１−１に当接する。ワイヤ当接部１１１−１は、ワイヤ１３−１のセンサ当接部１３３−１が当接した後は、センサ当接部１３３−１と一体となって移動する。
【００８７】
なお、移動量検出センサ１１−１は、所定の制御装置(図示せず)と接続される。制御装置は、移動量検出センサ１１−１によって検出された抵抗値に基づき、人の手の関節の動作を検出する。
【００８８】
弾性部材２１−１は、ワイヤ当接部１１１の移動に対する弾性力を発生する。弾性部材２１−１は、図８におけるワイヤ当接部１１１−１と、弾性部材係止部１１７−１との間に配置される。また、弾性部材２１−１の内部を、ワイヤ１３−１が通過する。これにより、ワイヤ当接部１１１−１を所定の位置に止めることができるので、ワイヤ当接部１１１−１の移動量を正確に取得できる。
【００８９】
移動量検出センサ１１−１及び弾性部材２１−１は、図７に示すように、実施例１と同様、中手骨Ｂ１と基節骨Ｂ３とが形成する中手指節関節Ｊ１の手首側、かつ、手の甲側に、つまり、中手骨Ｂ１の背側に配置される。
【００９０】
図７に示すように、ワイヤ１３−１は、一端に固定部１３１−１、他の一端にセンサ当接部１３３−１を有している。固定部１３１−１は、第１ワイヤ係止部材１５９−１に当接している。第１ワイヤ係止部材１５９−１については、後述する。センサ当接部１３３−１は、所定の位置で移動量検出センサ１１−１のワイヤ当接部１１１−１と当接する。
【００９１】
第１ワイヤ経路固定部材１５−１は、第１固定部材１５５−１及び第１ワイヤ通過部材１５７−１を有している。第１固定部材１５１−１は、手袋２５に固定されている。また、第１ワイヤ通過部材１５７−１も、手袋２５に固定されている。これにより、第１ワイヤ経路固定部材１５−１は、手袋２５に固定される。第１ワイヤ通過部材１５７−１が形成するワイヤ通過孔をワイヤ１３が通過する。これにより、第１ワイヤ通過部材１５７−１は、ワイヤ１３−１の経路を規定する。
【００９２】
第１ワイヤ経路固定部材１５７−１のうち、ワイヤ１３−１の一端に設けられている固定部１３１−１と当接するものを第１ワイヤ係止部材１５９−１とする。第１ワイヤ係止部材１５９−１は、ワイヤ１３−１の固定部１３１−１と当接することによって、ワイヤ１３−１の一端の位置を固定する。
【００９３】
図７に示すように、第４ワイヤ経路固定部材３１−１は、第４固定部材３１５−１及び第２ワイヤ通過部材３１７−１を有している。第４固定部材３１５−１は、手袋２５に固定されている。また、第２ワイヤ通過部材３１７−１は、第４固定部材３１５−１に固定されている。これにより、第４ワイヤ経路固定部材１７は、手袋２５に固定される。第４ワイヤ通過部材３１７が形成するワイヤ通過孔をワイヤ１３が通過する。これにより、第４ワイヤ通過部材３１７は、ワイヤ１３の経路を規定する。
【００９４】
次に、関節動作検出ユニットＵ２３について説明する。図７に示すように、関節動作検出ユニットＵ２３は、移動量検出センサ１１−３（図示せず）、ワイヤ１３−３、第１ワイヤ経路固定部材１５−３（図示せず）、第２ワイヤ経路固定部材１７−３（図示せず）、第３ワイヤ経路固定部材１９−３（図示せず）、第４ワイヤ経路固定部材３１−３（図示せず）及び弾性部材２１−３（図示せず）を有している。移動量検出センサ１１−３、ワイヤ１３−３、第１ワイヤ経路固定部材１５−３、第４ワイヤ経路固定部材３１−３及び弾性部材２１−３については、関節動作検出ユニットＵ２１と同様である。したがって、詳細な記載は省略する。
【００９５】
図７に示すように、第２ワイヤ経路固定部材１７−３は、第２固定部材１７５−３及び第２ワイヤ通過部材１７７−３を有している。第２固定部材１７５−３は、手袋２５に固定されている。また、第２ワイヤ通過部材１７７−３は、第２固定部材１７５−３に固定されている。これにより、第２ワイヤ経路固定部材１７−３は、手袋２５に固定される。第２ワイヤ通過部材１７７−３が有するワイヤ通過孔をワイヤ１３−３が通過する。これにより、第２ワイヤ通過部材１７７−３は、ワイヤ１３−３の経路を規定する。
【００９６】
図７に示すように、第３ワイヤ経路固定部材１９−３は、第３固定部材１９５−３、及び第３ワイヤ経路固定部材１９７−３を有している。第３固定部材１９５−３は、手袋２５に固定されている。第３ワイヤ経路固定部材１９７−３は、第３固定部材１９５−３に固定されている。これにより、第３ワイヤ経路固定部材１９−３は、手袋２５に固定される。第３ワイヤ経路固定部材１９７−３が有するワイヤ通過孔をワイヤ１３−３が通過する。これにより、第３ワイヤ通過部材１９７−３は、ワイヤ１３−３の経路を規定する。
【００９７】
第３ワイヤ経路固定部材１９７−３のうち、ワイヤ１３−３の一端に設けられている固定部１３１−３と当接するものを第３ワイヤ係止部材１９９−３とする。第３ワイヤ係止部材１９９−３は、ワイヤ１３−３の固定部１３１−３と当接することによって、ワイヤ１３−３の一端の位置を固定する。
【００９８】
このように、関節動作検出ユニットＵ２１において、移動量検出センサ１１−１のセンサ当接部１３３−１及び第１ワイヤ固定部材１５−１の第１ワイヤ係止部材１５９−１は、中手指節関節Ｊ１を挟んで、つまり中手指節関節Ｊ１を跨って、配置される。これにより、中手指節関節Ｊ１の屈曲動作に基づく指の動作をワイヤ１３−１の移動量として検出することができる。
【００９９】
また、関節動作検出ユニットＵ２５において、移動量検出センサ１１−５のセンサ当接部１３３−５及び第２ワイヤ固定部材１７−５の第２ワイヤ係止部材１９９−５は、中手指節関節Ｊ１及び近位指節間関節Ｊ３を挟んで、つまり中手指節関節Ｊ１及び近位指節間関節Ｊ３を跨って、配置される。これにより、中手指節関節Ｊ１及び近位指節間関節Ｊ３の動作に基づく指の屈曲動作をワイヤ１３−２の移動量として検出することができる。
【０１００】
関節動作検出ユニットＵ２１において検出できる中手指節関節Ｊ１の動作に基づく指の屈曲動作をワイヤ１３−１の移動量と、関節動作検出ユニットＵ２５において検出できる中手指節関節Ｊ１及び近位指節間関節Ｊ３の屈曲動作に基づく指の動作をワイヤ１３−２の移動量とから、近位指節間関節Ｊ３の動作に基づく指の屈曲動作をワイヤ１３−５の移動量を検出することができる。
【０１０１】
さらに、関節動作検出ユニットＵ２３において、移動量検出センサ１１−３のセンサ当接部１３３−３及び第３ワイヤ固定部材１９−３の第３ワイヤ係止部材１９９−３は、中手指節関節Ｊ１、近位指節間関節Ｊ３、及び遠位指節間関節Ｊ５を挟んで、つまり中手指節関節Ｊ１、近位指節間関節Ｊ３、及び遠位指節間関節Ｊ５を跨って、配置される。これにより、中手指節関節Ｊ１、近位指節間関節Ｊ３、及び遠位指節間関節Ｊ５の動作に基づく指の屈曲動作をワイヤ１３の移動量として検出することができる。
【０１０２】
関節動作検出ユニットＵ２５において検出できる中手指節関節Ｊ１及び近位指節間関節Ｊ３の動作に基づく指の屈曲動作をワイヤ１３−５の移動量と、関節動作検出ユニットＵ２３において検出できる中手指節関節Ｊ１、近位指節間関節Ｊ３、及び遠位指節間関節Ｊ５の動作に基づく指の屈曲動作をワイヤ１３−３の移動量とから、遠位指節間関節Ｊ５の動作に基づく指の屈曲動作をワイヤ１３−２の移動量を検出することができる。
【０１０３】
このように、動作検出装置５１では、中手指節関節Ｊ１、近位指節間関節Ｊ３、及び遠位指節間関節Ｊ５のそれぞれに基づく指の屈曲動作を検出することができる。よって、指の屈曲動作を正確に検出することができる。
【０１０４】
また、移動量検出センサ１１、第１ワイヤ経路固定部材１５、第２ワイヤ経路固定部材１７、第３ワイヤ固定部材１９、及び第４ワイヤ経路固定部材３１は、手の甲側に配置される。つまり、移動量検出センサ１１、第１ワイヤ経路固定部材１５、第２ワイヤ経路固定部材１７、第３ワイヤ固定部材１９、及び第４ワイヤ経路固定部材３１は、指の主たる動作方向とは異なる方向に配置されている。このように、移動量検出センサ１１、第１ワイヤ経路固定部材１５、第２ワイヤ経路固定部材１７、第３ワイヤ固定部材１９、及び第４ワイヤ経路固定部材３１を指の屈曲動作方向とは異なる方向に配置することによって、指の屈曲動作する量に対してワイヤ１３の移動量を増幅することができる。よって、ワイヤ１３の移動量を確実に検出することができる。
【０１０５】
さらに、第４固定部材３１５の最も甲側に位置するものは、固定軸３１９を介してセンサ固定部材２３に固定されている。これにより、第４ワイヤ経路固定部材３１、第１ワイヤ経路固定部材１５、第２ワイヤ経路固定部材１７、及び第３ワイヤ経路固定部材１９は、一体として、固定軸３１９を中心に左右に回転可能となる。これにより、指を左右に広げたり、閉じたりする動作に、第４ワイヤ経路固定部材３１、第１ワイヤ経路固定部材１５、第２ワイヤ経路固定部材１７、及び第３ワイヤ経路固定部材１９を追従させることが可能となる。
【０１０６】
なお、センサ固定部材２３は、樹脂で形成され、手袋２５に固定されている。また、センサ固定部材２３は、移動量検出センサ１１−１〜１１−５を手袋２５に固定する。センサ固定部材２３は、図７に示すように、中手骨Ｂ１の甲側に配置される。
【０１０７】
また、手袋２５には、関節動作検出ユニットＵ２１〜Ｕ２５及びセンサ固定部材２３が配置されている。このように手袋２５に各種構成を配置することによって、動作検出装置５１の使用者は、人の手の関節の動きを容易に検出することができる。
【０１０８】
第二  手の関節の動作の検出
動作検出装置５１を用いて人の手の関節の動作の検出原理について図９〜図１３を用いて説明する。動作検出装置５１では、人の手の関節の屈曲動作及び左右への回転動作を検出することができる。
【０１０９】
１．屈曲動作の検出
図９〜図１２を用いて人の手の関節の屈曲動作の検出を説明する。図９〜図１２において、Ａは所定の状態におる動作検出装置５１を手の甲側から見た上面図を、ＢはＡの状態にある動作検出装置５１の側面図を、それぞれ示している。図９に示す状態を基本状態とし、図１０に示すように中手指節関節Ｊ１を曲げた状態を第１１状態、図１１に示すように近位手指節関節Ｊ３を曲げた状態を第１３状態、図１２に示すように遠位手指節関節Ｊ５を曲げた状態を第１５状態とする。なお、図１０〜図１２における手の状態は、動作検出装置５１を用いた指の動作の検出を概念的に説明するために設定したものであり、必ずしも実際に取り得る指の状態と合致するものではない。
【０１１０】
基本状態から第１１状態への変化にともない、図１０に示すようにワイヤ１３−１が矢印ａ１０方向へ移動する。ワイヤ１３−１のセンサ当接部１３３−１が、移動量検出センサ１１−１のワイヤ当接部１１１−１に当接すると、センサ当接部１３３−１は、ワイヤ当接部１１１−１を矢印ａ１０方向へ可動させ、ひいては移動量検出センサ１１−１の可動部１１３−１を矢印ａ１０方向に可動させる。そして、第１１状態になるとワイヤ当接部１１１−１、つまり可動部１１３−１は、ワイヤ１３−１の移動にともない距離Ｌ１１だけ可動する。ワイヤ当接部１１１−３（可動部１１３−３）、ワイヤ当接部１１１−５(可動部１１３−５)についても同様に、それぞれ距離Ｌ１３、Ｌ１５だけ可動する。
【０１１１】
基本状態から第１３状態への変化にともない、図１１に示すようにワイヤ１３−３が矢印ａ１０方向へ移動する。ワイヤ１３−３のセンサ当接部１３３−３が、移動量検出センサ１１−３のワイヤ当接部１１１−３に当接すると、センサ当接部１３３−３は、ワイヤ当接部１１１−３を矢印ａ１０方向へ可動させ、ひいては移動量検出センサ１１−３の可動部１１３−３を矢印ａ１０方向に可動させる。そして、第１３状態になるとワイヤ当接部１１１−３、つまり可動部１１３−３は、ワイヤ１３−３の移動にともない距離Ｌ２３だけ可動する。ワイヤ当接部１１１−５(可動部１１３−５)についても同様に、距離Ｌ２５だけ可動する。なお、ワイヤ当接部１１１−１(可動部１１３−１)については、中手指節関節Ｊ１が曲がっていないことから、基本状態からほとんど移動しない。
【０１１２】
基本状態から第１５状態への変化にともない、図１２に示すようにワイヤ１３−３が矢印ａ１０方向へ移動する。ワイヤ１３−３のセンサ当接部１３３−３が、移動量検出センサ１１−３のワイヤ当接部１１１−３に当接すると、センサ当接部１３３−３は、ワイヤ当接部１１１−３を矢印ａ１０方向へ可動させ、ひいては移動量検出センサ１１−３の可動部１１３−３を矢印ａ１０方向に可動させる。そして、第１５状態になるとワイヤ当接部１１１−３、つまり可動部１１３−３は、ワイヤ１３−３の移動にともない距離Ｌ３３だけ可動する。なお、ワイヤ当接部１１１−５(可動部１１３−５)及びワイヤ当接部１１１−１(可動部１１３−１)については、中手指節関節Ｊ１及び近位手指節関節Ｊ３が曲がっていないことから、両者とも基本状態からほとんど移動しない。
【０１１３】
このように、指の曲げ状態に従い、可動部１１３−１〜１１３−５には、対応するワイヤ１３−１〜１３−５の移動量に対応する所定の可動量が発生する。したがって、予め、所定の手の曲げ状態における可動量を検出し、その時の手の曲げ状態と関連づけて可動量データベースとして記憶しておけば、動作検出装置５１を使用する際、移動量検出センサ１１によって検出された可動量を用いて、可動量データベースから手の状態を判断することができる。
【０１１４】
２．左右への回転動作の検出
図１３、図１４を用いて人の手の関節の左右への回転動作の検出を説明する。図１３では、第二指が図９に示す基本状態から左側、つまり親指側に回転した状態である第２１状態を示し、図１４では、第二指が図９に示す基本状態から右側、つまり中指側に回転した状態である第２２状態を示している。
【０１１５】
基本状態から第２１状態への変化にともない、図１３に示すようにワイヤ１３−３が矢印ａ１３方向へ移動する。ワイヤ１３−３のセンサ当接部１３３−３が、移動量検出センサ１１−３のワイヤ当接部１１１−３に当接すると、センサ当接部１３３−３は、ワイヤ当接部１１１−３を矢印ａ１５方向へ可動させ、ひいては移動量検出センサ１１−３の可動部１１３−３を矢印ａ１５方向に可動させる。そして、第２１状態になるとワイヤ当接部１１１−３、つまり可動部１１３−３は、ワイヤ１３−３の移動にともない距離Ｌ４５だけ可動する。ワイヤ当接部１１１−５(可動部１１３−５)についても同様に、距離Ｌ４３だけ可動する。なお、ワイヤ当接部１１１−１（可動部１１３−１）については、稼働量が発生しない。
【０１１６】
また、基本状態から第２２状態への変化にともない、図１４に示すようにワイヤ１３−３が矢印ａ１７方向へ移動する。ワイヤ１３−３のセンサ当接部１３３−３が、移動量検出センサ１１−３のワイヤ当接部１１１−３に当接すると、センサ当接部１３３−３は、ワイヤ当接部１１１−３を矢印ａ１９方向へ可動させ、ひいては移動量検出センサ１１−３の可動部１１３−３を矢印ａ１９方向に可動させる。そして、第２２状態になるとワイヤ当接部１１１−３、つまり可動部１１３−３は、ワイヤ１３−３の移動にともない距離Ｌ５５だけ可動する。ワイヤ当接部１１１−５(可動部１１３−５)についても同様に、距離Ｌ５３だけ可動する。なお、ワイヤ当接部１１１−５（可動部１１３−５）については、稼働量が発生しない。
【０１１７】
このように、指の回転状態に従い、可動部１１３−１〜１１３−５には、対応するワイヤ１３−１〜１３−５の移動量に対応する所定の可動量が発生する。したがって、予め、所定の手の回転状態における可動量を検出し、その時の手の回転状態と関連づけて可動量データベースとして記憶しておけば、動作検出装置５１を使用する際、移動量検出センサ１１によって検出された可動量を用いて、可動量データベースから手の回転状態を判断することができる。
［その他の実施形態］
【０１１８】
（１）屈曲部位
前述の実施例１においては、移動量検出センサ１１のセンサ当接部１３３及び第３ワイヤ固定部材１９は、指の関節（中手指節関節Ｊ１、近位指節間関節Ｊ３、及び遠位指節間関節Ｊ５）を挟んで配置されるとしたが、屈曲部位であれば、例示のものに限定されない。例えば、足の関節、脚の関節、腕の関節等であってもよい。また、人の関節に限らず、動物の関節であってもよい。さらに、屈曲部位であれば生物に限らず、ロボット等の屈曲部位であってもよい。
【０１１９】
また、前述の実施例１においては、動量検出センサ１１のセンサ当接部１３３及び第３ワイヤ固定部材１９は、中手指節関節Ｊ１、近位指節間関節Ｊ３、及び遠位指節間関節Ｊ５という複数の関節を挟んで配置されるとしたが、単独の関節に配置するものであってもよい。例えば、図５に示すように、中手指節関節Ｊ１、近位指節間関節Ｊ３、及び遠位指節間関節Ｊ５のそれぞれにワイヤ１３−Ｊ１、１３−Ｊ２、１３−Ｊ３を沿わせるように配置することによって、関節毎に、当該関節における動作を検出することができる。
【０１２０】
前述の実施例２についても同様である。
【０１２１】
（２）移動量検出部材
前述の実施例１においては、移動量検出部材として抵抗値が変化する移動量検出センサ１１を示したが、線状部材の他端の移動量を検出できるものであれば例示のものに限定されない。例えば、電流値、電圧値が変化するものであってもよい。
【０１２２】
前述の実施例２についても同様である。
【０１２３】
（３）屈曲部位の動作する方向
前述の実施例１においては、動作検出装置１は、指の主たる動作方向と異なる方向に配置したが、例示のものに限定されない。動作検出装置１の配置場所等によっては、屈曲部位の主たる動作の方向に配置するようにしてもよい。
【０１２４】
また、屈曲部位の主たる動作の方向とは異なる方向に動作した際に線状部材が移動する移動量を、移動量検出部材によって検出するようにしてもよい。この場合、例えば、実施例１における移動量検出センサ１１を用いる場合、可動部１１３が図１における矢印ａ１方向、矢印ａ３方向へ可動できるように配置すればよい。
【０１２５】
前述の実施例２についても同様である。
【０１２６】
（４）配置部材
前述の実施例１においては、手袋２５に他の構成要素を配置することとしたが、他の構成要素を所定の位置に配置できるものであれば例示のものに限定されない。例えば、手袋の手のひらの部分や指先等所定の部分がないものであてもよい。また、サポーターのような円筒形状で弾力性を有するものに配置するようにしてもよい。
【０１２７】
前述の実施例２についても同様である。
【０１２８】
（５）線状部材
前述の実施例１においては、線状部材としてワイヤ１３を示したが、所定の屈曲部位の動作によって移動量が発生するものであれば、例示のものに限定されない。例えば、板状、帯状、シート状のものであってもよい。また、断面が丸形状だけでなく、断面が長方形等であってもよい。
【０１２９】
前述の実施例２についても同様である。
【０１３０】
（６）動作補助部材
前述の実施例１においては、指の動作の力のみによって、ワイヤ１３を移動させることとしたが、ワイヤ１３を移動させることができるものであれば例示のものに限定されない。例えば、所定の位置にアクチュエータ等の動力を発生する動作補助部材を設け、ワイヤ１３の移動を補助するようにしてもよい。
【０１３１】
前述の実施例２についても同様である。
【０１３２】
（７）移動量抑制部材
前述の実施例１において、さらに、ワイヤ１３の移動量を抑制する移動量抑制部材を設けるようにしてもよい。移動量抑制部材として、例えば、リニアアクチュエータをワイヤ１３と接続するようにしてもよい。そして、所定の場合に、ワイヤ１３が移動しようとする方向とは反対の方向に力が加わるようにすれば、例えば、ロボットハンドが対象物を掴んだ際の圧力値に基づき移動量検出部材における線状部材の移動量を抑制することによって、ロボットハンドが対象物を掴んだことを検知させることができる。
【０１３３】
前述の実施例２についても同様である。
【０１３４】
（８）関節動作検出ユニットＵ２１、Ｕ２３、Ｕ２５の位置
前述の実施例２においては、関節動作検出ユニットＵ２１、Ｕ２３、Ｕ２５を所定の順番で並列に配置したが、配置の順番については各関節の動作を検出できるものであれば、例示のものに限定されない。
【０１３５】
（９）屈曲動作の検出と回転動作の検出
前述の実施例２においては、関節動作検出ユニットＵ２１、Ｕ２３、Ｕ２５のそれぞれでは、指の関節の屈曲動作と回転動作とを検出できることとしたが、いずれか一つを検出できるようにしてもよい。回転動作のみを検出する場合には、関節動作検出ユニットＵ２１、Ｕ２３、Ｕ２５におけるワイヤ１３−１〜１３−５のそれぞれの固定部１３１−１〜１３１−５は、対象とする関節を挟んで配置されていればよい。例えば、各固定部固定部１３１−１〜１３１−５を横並びに同じ位置に配置するようにしてもよい。
【０１３６】
（１０）ワイヤ１３−１と移動量検出センサ１１−１の可動部１１３−１との位置関係
前述の実施例２においては、ワイヤ当接部１１１−１と可動部１１３−１とが上下に位置するように配置し、ワイヤ１３−１とセンサ本体部１１５−１とを上下に配置することとしたが、ワイヤ当接部１１１−１と可動部１１３−１とが並列に位置するように配置し、ワイヤ１３−１とセンサ本体部１１５−１とを左右並列に配置するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明に係る動作検出装置は、人の関節の動作を検出する際に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１・・・・・動作検出装置
１１・・・・移動量検出センサ
１３・・・・ワイヤ
１５・・・・第１ワイヤ経路固定部材
１７・・・・第２ワイヤ経路固定部材
１９・・・・第３ワイヤ経路固定部材
２１・・・・弾性部材
２３・・・・センサ固定部材
２５・・・・手袋
１１１・・・ワイヤ当接部
１１３・・・可動部
１３１・・・固定部
１３３・・・センサ当接部
５１・・・・動作検出装置
３１・・・・第４ワイヤ経路固定部材
３１９・・・固定軸
Ｕ２１・・・関節動作検出ユニット
Ｕ２３・・・関節動作検出ユニット
Ｕ２４・・・関節動作検出ユニット
【図１】
2010134905.tif 000003
【図２】
2010134905.tif 000004
【図３】
2010134905.tif 000005
【図４】
2010134905.tif 000006
【図５】
2010134905.tif 000007
【図６】
2010134905.tif 000008
【図７】
2010134905.tif 000009
【図８】
2010134905.tif 000010
【図９】
2010134905.tif 000011
【図１０】
2010134905.tif 000012
【図１１】
2010134905.tif 000013
【図１２】
2010134905.tif 000014
【図１３】
2010134905.tif 000015
【図１４】
2010134905.tif 000016