WO2021157390A1

WO2021157390A1 - 動作補助装置

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Publication number: WO2021157390A1
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Inventors: 計成畑崎; 昌宏粕谷; 達也關
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Priority date: 2020-02-06
Filing date: 2021-01-22
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Abstract

本発明の動作補助装置１００は、利用者の指Ｆ１、Ｆ２の屈伸を補助する動作補助装置であって、少なくとも１つのアーム１０と、少なくとも１つのアーム１０をそれぞれ指Ｆ１、Ｆ２に接続可能なように構成される少なくとも１つの接続部材２０と、少なくとも１つのアーム１０を回動可能に支持するアーム支持機構３０であって、利用者の手Ｈの甲部Ｈｂに装着可能なように構成されているアーム支持機構３０と、少なくとも１つのアーム１０を回動させるアーム駆動手段４０と、アーム支持機構３０から延在し、利用者の指の基節に当接することにより基節の動きを規制するように構成されているストッパ５０とを備え、少なくとも１つのアーム１０が、少なくとも１つの接続部材２０と少なくとも１つのアーム１０の回動中心Ｃｒとの間の距離Ｄｒを一定に保持しつつ回動するように構成されている。

Description

動作補助装置

　本発明は、動作補助装置に関し、特に、手の指の屈伸を補助する装置に関するものである。

　従来から、本人の思い通りに動かなくなった手の指の屈伸を補助する装置がある。

　例えば、特許文献１には、このような指の関節動作を補助する装置として、各指の関節に対応する回動機構と各回動機構を駆動するアクチュエータとを有する装着式の動作補助装置が開示されている。

特開２００２－３４５８６１号公報

　ところが、上述した従来の装着式の動作補助装置は、人間の手の各指の関節毎に回動機構が設けられているので、部品点数が多くて重いものであり、利用者の負担が大きいという問題があった。

　本発明は、指を動かす機構が簡単であり、軽量で利用者の負担の少ない動作補助装置を提供することを目的とする。

　本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
　利用者の指の屈伸を補助する動作補助装置であって、
　少なくとも１つのアームと、
　前記少なくとも１つのアームをそれぞれ前記指に接続可能なように構成される少なくとも１つの接続部材と、
　前記少なくとも１つのアームを回動可能に支持するアーム支持機構であって、前記利用者の手の甲部に装着可能なように構成されているアーム支持機構と、
　前記少なくとも１つのアームを回動させるアーム駆動手段と、
　前記アーム支持機構から延在し、前記利用者の指の基節に当接することにより前記基節の動きを規制するように構成されているストッパと
　を備え、
　前記少なくとも１つのアームが、少なくとも１つの接続部材と前記少なくとも１つのアームの回動中心との間の距離を一定に保持しつつ回動するように構成されている、動作補助装置。
（項目２）
　前記少なくとも１つの接続部材は、前記少なくとも１つのアームを前記指のＤＩＰ関節または中節上に接続するように構成されている、項目１に記載の動作補助装置。
（項目３）
　前記アーム支持機構は、前記利用者の手の甲部上に装着可能なベース部材を備え、前記ベース部材は、前記少なくとも１つのアームが延在する側である前方側と、前記前方側とは反対側の後方側とを有し、前記ベース部材は、前記甲部に略平行な平面を有し、前記ストッパは、前記平面に対して略平行であって前記前方側に延在するように構成されている、項目１または項目２に記載の動作補助装置。
（項目４）
　前記アーム支持機構は、前記少なくとも１つのアームの回動中心が、前記指のＭＰ関節上、または前記ＭＰ関節よりも手首側に配置されるように構成されている、項目１～３のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目５）
　前記アーム支持機構は、
　手の甲部上に装着可能なベース部材と、
　前記少なくとも１つのアームを前記ベース部材に前記回動中心周りに回動可能に支持する少なくとも１つの取付部材と
　を有し、
　前記取付部材は、前記ベース部材上に配置される、項目１～４のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目６）
　前記アーム支持機構は、前記手の甲部に対する前記ベース部材の位置および／または向きを調節可能に構成されている、項目５に記載の動作補助装置。
（項目７）
　前記アーム支持機構は、前記ベース部材に対する前記少なくとも１つのアームの取付位置を前記指の長手方向に調整可能に構成されている、項目５または項目６に記載の動作補助装置。
（項目８）
　前記少なくとも１つの取付部材は、前記少なくとも１つの取付部材に対する前記少なくとも１つのアームの固定位置を前記指の長手方向に調整可能に構成されている、項目７に記載の動作補助装置。
（項目９）
　前記ベース部材は、前記ベース部材に対する前記少なくとも１つの取付部材の固定位置を前記指の長手方向に調整可能に構成されている、項目７または項目８に記載の動作補助装置。
（項目１０）
　前記アーム支持機構は、
　前記少なくとも１つのアームの回動中心の位置および／または向きを調整する調整機構を含む、項目５～９のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目１１）
　前記少なくとも１つのアームは、複数のアームを含み、前記複数のアームは、
　前記調整機構を介して前記ベース部材に接続された第１のアームと、
　前記調整機構を介さずに前記ベース部材に接続された第２のアームとを含む、項目１０に記載の動作補助装置。
（項目１２）
　前記調整機構は、少なくとも１つのボールジョイントを含む、項目１０または項目１１に記載の動作補助装置。
（項目１３）
　前記調整機構は、前記ベース部材の第１の側および第２の側の両方に選択的に取付可能に構成されている、項目１０～１２のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目１４）
　前記少なくとも１つの接続部材は、前記指の先端が露出するように前記少なくとも１つのアームを前記指に接続するように構成されている、項目１～１３のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目１５）
　前記少なくとも１つの接続部材は、第１の剛性を有する第１の材料と、第１の剛性よりも高い第２の剛性を有する第２の材料とから形成されている、項目１～１４のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目１６）
　前記少なくとも１つのアームは、前記回動中心と前記接続部材の間に関節を有さない構造で構成されている、項目１～１５のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目１７）
　前記少なくとも１つのアームは、屈曲した形状を有する、項目１～１６のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目１８）
　前記動作補助装置は、
　前記利用者が指を動かそうとするときに生成される筋電信号を検出するセンサと、
　前記センサが前記筋電信号を検出したとき振動する振動手段と
　をさらに備えた、項目１～１７のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目１９）
　前記アーム支持機構は、前記少なくとも１つのアームの回転角度を検出する第１のエンコーダを備え、
　前記アーム駆動手段は、前記少なくとも１つのアームの各々に接続された少なくとも１つのワイヤと、前記少なくとも１つのワイヤに接続されたモータと、前記モータの回転角度を検出する第２のエンコーダとを備え、
　前記動作補助装置は、前記第１のエンコーダによって検出された回転角度と、前記第２のエンコーダによって検出された回転角度とに基づいて、前記少なくとも１つのワイヤの張力を算出する算出手段をさらに備える、項目１８に記載の動作補助装置。
（項目２０）
　前記アーム駆動手段は、前記算出された張力に基づいて、前記利用者の指の動きに干渉しないように前記少なくとも１つのアームを駆動するように構成されている、項目１９に記載の動作補助装置。
（項目２１）
　前記アーム駆動手段は、
　前記少なくとも１つのアームの各々に接続された少なくとも１つの第１のワイヤと、
　前記少なくとも１つのアームの各々に接続された少なくとも１つの第２のワイヤと
　を備え、
　前記少なくとも１つの第１のワイヤを引っ張ることによる前記少なくとも１つのアームの一方向の回動により前記指を屈曲させ、前記少なくとも１つの第２のワイヤを引っ張ることによる前記少なくとも１つのアームの前記一方向の回動とは逆方向の回動により前記指を伸長させる、項目１～２０のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目Ａ１）
　利用者の指の屈伸を補助する動作補助装置であって、
　少なくとも１つのアームと、
　前記少なくとも１つのアームをそれぞれ前記指に接続可能なように構成される少なくとも１つの接続部材と、
　前記少なくとも１つのアームを回動可能に支持するアーム支持機構であって、前記利用者の手の甲部に装着可能なように構成されているアーム支持機構と、
　前記少なくとも１つのアームを回動させるアーム駆動手段と
　を備え、
　前記少なくとも１つのアームが、少なくとも１つの接続部材と前記少なくとも１つのアームの回動中心との間の距離を一定に保持しつつ回動するように構成されている、動作補助装置。
（項目Ａ２）
　前記アーム支持機構は、前記少なくとも１つのアームの回動中心が、前記指のＭＰ関節上、または前記ＭＰ関節よりも手首側に配置されるように構成されている、項目Ａ１に記載の動作補助装置。
（項目Ａ３）
　前記アーム支持機構は、
　手の甲部上に装着可能なベース部材と、
　前記少なくとも１つのアームを前記ベース部材に前記回動中心周りに回動可能に支持する少なくとも１つの取付部材と
　を有し、
　前記取付部材は、前記ベース部材上に配置される、項目Ａ１または項目Ａ２に記載の動作補助装置。
（項目Ａ４）
　前記アーム支持機構は、前記ベース部材に対する前記少なくとも１つのアームの取付位置を前記指の長手方向に調整可能に構成されている、項目Ａ３に記載の動作補助装置。
（項目Ａ５）
　前記少なくとも１つの取付部材は、前記少なくとも１つの取付部材に対する前記少なくとも１つのアームの固定位置を前記指の長手方向に調整可能に構成されている、項目Ａ４に記載の動作補助装置。
（項目Ａ６）
　前記ベース部材は、前記ベース部材に対する前記少なくとも１つの取付部材の固定位置を前記指の長手方向に調整可能に構成されている、項目Ａ４または項目Ａ５に記載の動作補助装置。
（項目Ａ７）
　前記アーム支持機構は、
　前記少なくとも１つのアームの回動中心の位置および／または向きを調整する調整機構を含む、項目Ａ３～６のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目Ａ８）
　前記少なくとも１つのアームは、複数のアームを含み、前記複数のアームは、
　前記調整機構を介して前記ベース部材に接続された第１のアームと、
　前記調整機構を介さずに前記ベース部材に接続された第２のアームとを含む、項目Ａ７に記載の動作補助装置。
（項目Ａ９）
　前記調整機構は、複数のボールジョイントを含む、項目Ａ７または項目Ａ８に記載の動作補助装置。
（項目Ａ１０）
　前記少なくとも１つの接続部材は、前記指の先端が露出するように前記少なくとも１つのアームを前記指に接続するように構成されている、項目Ａ１～９のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目Ａ１１）
　前記少なくとも１つのアームは、前記回動中心と前記接続部材の間に関節を有さない構造で構成されている、項目Ａ１～１０のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目Ａ１２）
　前記少なくとも１つのアームは、屈曲した形状を有する、項目Ａ１～１１のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目Ａ１３）
　前記動作補助装置は、
　前記利用者が指を動かそうとするときに生成される筋電信号を検出するセンサと、
　前記センサが前記筋電信号を検出したとき振動する振動手段と
　をさらに備えた、項目Ａ１～１２のいずれか一項に記載の動作補助装置。
（項目Ａ１４）
　前記アーム駆動手段は、
　前記少なくとも１つのアームの各々に接続された少なくとも１つの第１のワイヤと、
　前記少なくとも１つのアームの各々に接続された少なくとも１つの第２のワイヤと
　を備え、
　前記少なくとも１つの第１のワイヤを引っ張ることによる前記少なくとも１つのアームの一方向の回動により前記指を屈曲させ、前記少なくとも１つの第２のワイヤを引っ張ることによる前記少なくとも１つのアームの前記一方向の回動とは逆方向の回動により前記指を伸長させる、項目Ａ１～１３のいずれか一項に記載の動作補助装置。

　本発明によれば、指を動かす機構が簡単であり、軽量で利用者の負担の少ない動作補助装置を提供することができる。

図１Ａは、本発明の動作補助装置１の構成の一例を説明するための模式図であり、この動作補助装置１を概念的に示している。図１Ｂは、本発明の動作補助装置１の別の構成の一例（動作補助装置１’）を説明するための模式図であり、この動作補助装置１’を概念的に示している。図１Ｃは、屈曲拘縮した患者の指の状態を模した指を開かせるように、指の末節を引き上げる様子を示す図である。図２は、図１Ａに示す動作補助装置１の動作説明図であり、動作補助装置１の各アーム１０により人差し指Ｆ２および親指Ｆ１を伸ばした状態を模式的に示す。図３は、図１Ａに示す動作補助装置１の動作説明図であり、動作補助装置１の各アーム１０の回動により人差し指Ｆ２および親指Ｆ１を曲げ始めた状態を模式的に示す。図４は、図１Ａに示す動作補助装置１の動作説明図であり、動作補助装置１の各アーム１０のさらなる回動により人差し指Ｆ２および親指Ｆ１をその先端同士が接するまで曲げた状態を模式的に示す。図５は、本発明の実施形態１による動作補助装置１００を説明するための斜視図であり、この動作補助装置１００を利用者の手Ｈに装着した状態を模式的に示している。図６は、図５に示す実施形態１の動作補助装置１００の上面図であり、図５のＡ方向から見た動作補助装置１００の構造を具体的に示している。図７は、図５に示す実施形態１の動作補助装置１００の下面図であり、図５のＢ方向から見た動作補助装置１００の構造を具体的に示している。図８は、図６に示す実施形態１の動作補助装置１００における人差し指Ｆ２を動かす機構を説明するための図であり、図８（ａ）は、図５のＡ方向から見たベース部材３１、アーム１０および取付部材３０ａを示す上面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＤ方向から見たこれらの部材の構造を示す側面図である。図９は、図８に示すアーム１０、取付部材３０ａ、およびベース部材３１を部材別に分離した状態を示す図であり、図９（ａ）は、これらの部材を示す上面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＤ方向から見たこれらの部材の構造を示す側面図である。図１０は、図５に示す実施形態１の動作補助装置１００における回動軸調整機構３０ｃを説明するための側面図であり、図５のＣ方向から見たベース部材３１および回動軸調整機構３０ｃの構造を示している。図１１は、図５に示す回動軸調整機構３０ｃを具体的に説明するための図であり、図１１（ａ）は、図５と同じ角度から見た回動軸調整機構３０ｃの斜視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す回動軸調整機構３０ｃを部品別に分解して示している。図１２は、図１１に示すボールジョイントＢ１、Ｂ２を構成する球体支柱３２３、３４１ａと第１の球面ソケット部材Ｓ１との接続構造を説明するための図であり、図１２（ａ）は、ボールジョイントＢ１、Ｂ２が組み立てられた状態を示し、図１２（ｂ）は、ボールジョイントＢ１、Ｂ２が分解された状態を示す。図１３は、図１Ｂに示す動作補助装置１’の動作説明図であり、人差し指Ｆ２および親指Ｆ１を曲げた状態を示す。図１４は、図１Ｂに示す動作補助装置１’の動作説明図であり、人差し指Ｆ２および親指Ｆ１を伸ばした状態を示す。図１５は、アーム支持機構３０のうちのベース部材３１および固定部材３２の一例の上面図である。図１６は、本発明の実施形態２による動作補助装置２００を説明するための斜視図である。

　まず、本発明の動作補助装置を概念的に説明する。

　図１Ａは、本発明の動作補助装置１の構成の一例を説明するための模式図であり、この動作補助装置１を概念的に示している。

　本発明は、指を動かす機構が簡単であり、軽量で利用者の負担の少ない動作補助装置を提供することを課題とし、
　利用者の指の屈伸を補助する動作補助装置１であって、
　少なくとも１つのアーム１０と、
　少なくとも１つのアーム１０をそれぞれ指Ｆ（例えば、親指Ｆ１、人差し指Ｆ２）に接続可能なように構成される少なくとも１つの接続部材２０と、
　少なくとも１つのアーム１０を回動可能に支持するアーム支持機構３０であって、利用者の手Ｈの甲部Ｈｂに装着可能なように構成されているアーム支持機構３０と、
　少なくとも１つのアーム１０を回動させるアーム駆動手段４０と
　を備え、
　少なくとも１つのアーム１０が、少なくとも１つの接続部材２０と少なくとも１つのアーム１０の回動中心Ｃｒ（Ｃｒ１、Ｃｒ２）との間の距離Ｄｒを一定に保持しつつ回動するように構成されている、動作補助装置１を提供することにより、上記課題を解決したものである。

　図１Ｂは、本発明の動作補助装置１の別の構成の一例（動作補助装置１’）を説明するための模式図であり、この動作補助装置１’を概念的に示している。動作補助装置１’の構成は、ストッパ５０を備える点を除いて、動作補助装置１の構成と同一であり得る。従って、後述する動作補助装置１に係る説明は、動作補助装置１’にも適用される。なお、図１Ａでは、アーム１０の形状が屈曲したく字状（または、大なり記号（＜）状、キャレット（＾）状）の形状で示されている一方で、図１Ｂでは、人差し指Ｆ２用のアーム１０の形状が略Ｌ字状の形状で示されている。

　ストッパ５０は、アーム支持機構３０から延在し、利用者の指の基節（ＭＰ関節とＰＩＰ関節（またはＩＰ関節）との間の部分）に当接することにより基節の動きを規制するように構成されている。利用者の指の基節の動きをストッパ５０によって規制することにより、動作補助装置１’は、利用者の指を効率的に動かすことができる。例えば、動作補助装置１’によって利用者の指を引き上げる、すなわち、握った指を開かせるように指を動かす場合、ストッパ５０が基節に当接することにより、ＭＰ関節周りの指の動きを抑制する一方で、ＰＩＰ関節またはＤＩＰ関節周りの動きを促進することができる。

　動作補助装置１’の接続部材２０は、少なくとも１つのアーム１０を指のＤＩＰ関節上に、または、指の中節（ＤＩＰ関節とＰＩＰ関節との間の部分）上に接続するようにすることが好ましい。これにより、利用者の指をさらに効率的に動かすことができるからである。例えば、指のＤＩＰ関節または中節上に接続された少なくとも１つのアーム１０によって利用者の指を引き上げる、すなわち、握った指を開かせるように指を動かす場合、指の末節（ＤＩＰ関節（またはＩＰ関節）よりも遠位の部分）を引き上げることにより指を完全に開かせることができる。指のＤＩＰ関節または中節上に接続された少なくとも１つのアーム１０によって利用者の指を引き上げることは、ストッパ５０による基節の動きの規制と組み合わさることにより、利用者の指を効率的に完全に開かせるようにすることができる。ストッパ５０が基節に当接することにより、ＭＰ関節周りの指の動きを抑制する一方で、指のＤＩＰ関節または中節上に接続された少なくとも１つのアーム１０が、末節を引き上げることにより、ＰＩＰ関節およびＤＩＰ関節周りの動きを促進することができるからである。

　このような構成は、例えば、指が屈曲拘縮した患者にとって特に有用である。図１Ｃは、屈曲拘縮した患者の指の状態を模した指を開かせるように、指の末節を引き上げる様子を示す図である。図１Ｃでは、説明の簡略のために、手には動作補助装置１を装着していない。

　例えば、屈曲拘縮した患者の指を伸ばすように、屈曲拘縮した患者の指の末節を引き上げようとすると、図１Ｃ（ａ）に示されるように、指がＭＰ関節周りに動くだけで、ＰＩＰ関節またはＤＩＰ関節周りに指を動かすことができず、指を完全に伸ばすことができない場合がある。このような場合であっても、ストッパ５０によって指の基節の動きを規制してＭＰ関節周りの指の動きを抑制することで、図１Ｃ（ｂ）に示されるように、ＰＩＰ関節およびＤＩＰ関節周りの動きを促進し、屈曲拘縮した患者の指を完全に開かせることができる。これは、例えば、屈曲拘縮した患者の手指リハビリの際に役立ち得る。

　図２～図４は、図１Ａに示す動作補助装置１の動作説明図であり、図２は、人差し指Ｆ２および親指Ｆ１を伸ばした状態、図３は、人差し指Ｆ２および親指Ｆ１を曲げ始めた状態、図４は、人差し指Ｆ２および親指Ｆ１をその先端同士が接するまで曲げた状態を示す。

　このような構成の動作補助装置１では、アーム支持機構３０により支持されたアーム１０をアーム駆動手段４０により回動させることにより、親指Ｆ１、人差し指Ｆ２のアーム１０に取り付けられた接続部材２０の取付位置Ｃｆ１、Ｃｆ２（要するに、親指Ｆ１の先端、人差し指Ｆ２の先端）が、図２～図４に示すように、それぞれのアーム１０の回動中心Ｃｒ１、Ｃｒ２を中心とする円周Ｌ１、Ｌ２上を移動することとなり、１つのアームを１つの回動中心周りに回動させるという簡単な構成で指Ｆを動かすことが可能となる。このような本発明の動作補助装置１では、リンクの一部を利用者自身の骨格で代替することになる。これにより、全てのリンクを機械で構成する従来技術において問題となっていた大型化および複雑化の課題を解決することが可能となる。また、アームの回動中に接続部材２０が回動中心に対して一定の距離を保持するので、利用者による指の屈伸運動において、指先の軌道は一意になる。これにより、繰り返し同じ軌道で、精度よく指Ｆを動かすことが可能となる。

　例えば、人差し指Ｆ２が接続されたアーム１０がアーム支持機構３０の取付部材３０ａで支持され、親指Ｆ１が接続されたアーム１０がアーム支持機構３０の取付部材３０ｂで支持されており、これらのアーム１０に接続された人差し指Ｆ２および親指Ｆ１が精度よく動作することで、人差し指Ｆ２と親指Ｆ１とで細かいものをつまんだり挟んだりする細かな作業が可能となる。

　また、動作補助装置１００では、人の指の関節部分に相当する回動部分はアーム支持機構３０だけであり、回動部分を一か所のみとして指を動かす機構を簡単にして軽量化を図ることができる。

　従って、本発明の動作補助装置１は、アーム支持機構３０により回動可能に支持されたアーム１０を接続部材２０により指Ｆに接続してアーム駆動手段４０により回動させ、その際、少なくとも１つのアーム１０が、接続部材２０と少なくとも１つのアーム１０の回動中心Ｃｒとの間の距離Ｄｒを一定に保持しつつ回動するものであれば、アーム１０、接続部材２０、アーム支持機構３０およびアーム駆動手段４０の具体的な構成は特に限定されるものではなく、任意であり得る。

　図１３～図１４は、図１Ｂに示す動作補助装置１’の動作説明図であり、図１３は、人差し指Ｆ２および親指Ｆ１を曲げた状態を示し、図１４は、人差し指Ｆ２および親指Ｆ１を伸ばした状態を示す。

　このような構成の動作補助装置１’では、動作補助装置１と同様に、１つのアームを１つの回動中心周りに回動させるという簡単な構成で指Ｆを動かすことが可能である。図１３に示される状態から図１４に示される状態へ、人差し指Ｆ２を伸ばすと、図１４に示されるように人差し指Ｆ２の基節がストッパ５０に当接する。これにより、人差し指Ｆ２の基節のＭＰ関節まわりの動きが制限される。すると、人差し指Ｆ２は、ＰＩＰ関節またはＤＩＰ関節周りに動かされることになり、結果として、人差し指Ｆ２は完全に伸ばされた状態になる。

　これは、上述したように、屈曲拘縮した患者にとって特に有用である。ストッパ５０がない場合、屈曲拘縮した指をアーム１０によって引き上げても、指がＭＰ関節周りで引き上げられるだけで、ＰＩＰ関節またはＤＩＰ関節周りに指を動かすことができず、指を完全に開かせることができない。このような場合であっても、ストッパ５０によって指の基節の動きを規制してＭＰ関節周りの指の動きを抑制することで、ＰＩＰ関節およびＤＩＰ関節周りの動きを促進し、屈曲拘縮した患者の指を完全に開かせることができる。

　図１Ｂ、図１３～図１４に示される動作補助装置１’では、人差し指Ｆ２用のアーム１０の形状が略Ｌ字状であることにより、アーム１０とストッパ５０とが干渉することを回避している。なお、アーム１０とストッパ５０との干渉を回避する手段は、これに限定されない。例えば、アーム１０の形状を略Ｌ字状以外の形状（例えば、湾曲形状、略Ｊ字形状）にすることによってアーム１０とストッパ５０との干渉を回避することができる。例えば、ストッパ５０を、手を横断する方向に連続した構造とするのではなく、各指のための複数の別個の構造とすることによってアーム１０とストッパ５０との干渉を回避することができる。例えば、ストッパ５０にアーム１０が通過可能なスリットを設けることによってアーム１０とストッパ５０との干渉を回避することができる。

　なお、図１Ｂ、図１３～図１４に示される動作補助装置１’では、親指Ｆ１に対応するストッパが描写されていないが、動作補助装置１’は、親指Ｆ１の基節の動きを規制するストッパを備えるようにしてもよい。

　以下の説明では、五指（例えば、上述した親指Ｆ１と人差し指Ｆ２など）に共通する構成を説明する際においては、五指のそれぞれ一つの指は指Ｆとし、各指と各指に対応するアーム１０の回動中心をＣｒとし、各指と各指に対応するアーム１０への接続部材２０の取付位置をＣｆとし、各指の軌跡をＬとする。

　（アーム１０）
　本発明の動作補助装置１では、少なくとも１つのアーム１０は、五指のいずれかの指Ｆに接続される１つのアーム１０でもよいし、図１Ａに示されるように、親指Ｆ１に接続されるアーム１０と人差し指Ｆ２に接続されるアーム１０との２つのアームでもよいし、あるいはその他の指の少なくとも１つに接続されるアーム１０を含んでいてもよい。

　また、アーム１０は、指Ｆをアーム１０に接続する接続部材２０をアーム１０の回動中心Ｃｒからの距離Ｄｒを一定に保持しつつ移動させるものであれば、その構成材料あるいはその形状は特に限定されるものではなく、任意であり得る。例えば、アーム１０の構成材料には、金属、プラスチック、木材、あるいはセラミックなどの少なくとも１つを用いるものであってもよいし、上記各種類のいずれかの組み合わせであってもよい。また、アームの形状も特に限定されるものではなく、直線状でも円弧状でもよいし、さらには屈曲または湾曲していてもよい。好ましい実施形態において、アーム１０は、掌側を包み込む方向に屈曲したく字状（または、大なり記号（＜）状、キャレット（＾）状）の形状である。屈曲の角度は、０°～１８０°の間の任意の角度であり得、例えば、９０°、１２０°、１３５°、１５０°等であり得る。このようにすることで、指Ｆが曲がる方向にアーム１０を回動させたときに、アーム１０が手Ｈの指Ｆや甲Ｈｂ（例えば、指間みずかき）に干渉するのを抑制することができ、スムーズに指Ｆを曲げることが可能となる。また、アーム１０の回動中心Ｃｒから接続部材２０が取り付けられた位置Ｃｆまでの距離Ｄｒを一定とすることで、アーム１０に接続部材２０により接続された指Ｆをアーム１０の回動に合わせて一意の軌道で曲げることが可能となる。

　また、アーム１０の構造は、任意であり得る。１つの実施形態において、アーム１０は、その回動中心と接続部材２０の間に関節を有さない板状部材で構成されている。例えば、アーム１０は、その回動中心と接続部材２０の間に関節を有さない１つの板状部材で構成されている。例えば、アーム１０は、その回動中心と接続部材２０の間に関節を有さない複数の部材で構成されている。このようにすることで、アームの回動に複雑な機構が不要であり、簡単な構造で軽量化することが可能となる。しかしながら本発明はこれに限定されない。回動中心と接続部材の間に関節を有するものであってもよい。

　アーム１０を複数の部材で構成する場合、複数の部材の各々を可動に結合することにより、アーム１０の長さを可変に構成することができる。これにより、利用者の手の指の長さに合わせて、アーム１０の長さを調節することが可能になる。

　さらに、アーム１０の形状は、板状部材であってもよいし、棒状部材であってもよい。好ましい実施形態において、アーム１０は板状部材である。アーム１０を板状部材とすることで、アーム１０を指Ｆの上面側に配置するのではなく、指Ｆの側面に沿わせて配置することがし易くなる。アーム１０を指Ｆの側面に沿わせて配置することで指との一体感が得られるだけでなく、アーム１０を指Ｆが曲がる方向に回動させたときにアーム１０が指Ｆにより干渉するのを抑制することが可能となる。また、軽量化を図るために、所定の強度を保つ範囲でアーム１０を中空としてもよいし、スリットや穴を設けてもよい。

　（接続部材２０）
　接続部材２０は、指Ｆをアーム１０に接続可能なものであれば、構成材料や形状は特に限定されるものではない。例えば、接続部材２０は、布製、革製、樹脂製、紙製、あるいはゴム製でもよい。また、接続部材２０の形状は、平板状であってもよいし、ベルト状であってもよいし、環状であってもよい。

　一実施形態において、接続部材２０は、複数の材料から形成され得る。例えば、接続部材２０は、剛性の異なる複数の材料から形成され得る。接続部材２０は、例えば、第１の剛性を有する第１の材料と、第１の材料よりも高い第２の剛性を有する第２の材料とから形成され得る。第１の剛性を有する第１の材料は、第２の材料よりも柔らかい材料であり、例えば、布、革、天然繊維、合成繊維（例えば、ナイロン）、樹脂（例えば、ＰＴＦＥ）等を含むがこれらに限定されない。第１の材料は、例えば、面ファスナ（例えば、ベルクロ（登録商標））であり得る。第２の剛性を有する材料は、第１の材料よりも硬い材料であり、例えば、ガラス、樹脂（例えば、ナイロン樹脂、ＡＢＳ）等を含むがこれらに限定されない。第２の材料は、例えば、６６ナイロンのガラスフィラーであり得る。

　接続部材２０を形成する複数の材料は、例えば、所望の特性を達成するように選択され得る。好ましい実施形態では、接続部材２０のうち、指Ｆの指腹に当接する部分を剛性の高い材料（すなわち、硬い材料）で形成し、その他の部分を剛性の低い材料（すなわち、柔らかい材料）で形成することができる。これにより、接続部材２０の指Ｆへの装着容易性を保持するとともに、アーム１０と指Ｆとの接続性を向上させることができる。例えば、患者の身体のリハビリを行う際、リハビリ効果を増大させるためには、身体を動かそうとする意思を検出し、その意思に従って身体の動きを補助することが効果的である。そのとき、リハビリ効果の最大化のためには、高い応答性で身体の動きを補助することが好ましい。アーム１０と指Ｆとの接続性を向上させることにより。アーム１０による駆動力が即座に指Ｆに伝達されるようになり、従って、応答速度を向上させることができる。

　接続部材２０の利用者の指の装着位置は任意であり得る。一実施形態において、接続部材２０は指ＦのＤＩＰ関節周りに配置されてもよいし、接続部材２０は指ＦのＰＩＰ関節周りに配置されてもよいし、接続部材２０は指ＦのＤＩＰ関節とＰＩＰ関節との間に配置されてもよい。好ましい実施形態において、接続部材２０は指ＦのＤＩＰ関節周りに、または、ＤＩＰ関節とＰＩＰ関節との間に配置される。接続部位２０をＤＩＰ関節周りに、または、ＤＩＰ関節とＰＩＰ関節との間に配置することで、ＤＩＰ関節の曲がりが抑制されることにより、「つまむ」動作をスムーズに行うことが可能となる。また、これにより、指Ｆを「開く」動作を効率的に補助することができるようになる。

　また、接続部材２０の指への接続方法は、任意であり得る。例えば、ベルト状の接続部材を指に巻き付ける方法であってもよいし、環状の接続部材に指を挿入する方法であってもよいし、平板状などの接続部材を指（例えば、爪）接着剤などで固定する方法であってもよい。１つの実施形態おいて、接続部材２０は、樹脂製のバックルを有し、締付強度を調整可能な樹脂製ベルトであるが、これに限定されない。別の実施形態において、接続部材２０は、面ファスナを有する。

　好ましい実施形態において接続部材２０は、アーム１０に対して回転可能となるように取付けられている。これは、アーム１０に対して接続部材２０が回転することで、アーム１０に対する指Ｆの姿勢が接続部材２０により一定姿勢に固定されるのを回避でき、アーム１０に固定の接続部材２０により指Ｆが締め付けられるなどの違和感がアーム１０の回動により生ずるおそれをなくすことができる。

　さらに、好ましい実施形態において、接続部材は、指の先端が露出するようにアームを指に接続するように構成されている。このようにすることで、指Ｆの先端（指先）が接続部材２０により覆われることがないので、物を掴んだりする際に、親指Ｆ１の先端および人差し指Ｆ２の先端が直接物に接触するため、利用者に物を掴んだという感触をより感じさせることが可能となる。

　（アーム支持機構３０）
　アーム支持機構３０は、少なくとも１つのアーム１０を回動可能に支持するものであれば、その他の構成は特に限定されるものではなく、任意であり得る。

　アーム支持機構３０は、アーム１０を回動可能に支持する構成として、手の甲上に配置される基部と、基部にアームを回動可能に取り付ける取付部材とを有する。

　ここで、基部は、例えば、利用者の手の手指以外の部分（例えば、甲Ｈｂ）上に装着可能なベース部材３１である。好ましい実施形態において、ベース部材は、固定部材により利用者の手Ｈに固定される。

　ベース部材の材料または形状は任意であり得る。ベース部材の構成材料には、金属、プラスチック、木材、あるいはセラミックなどの少なくとも１つを用いるものであってもよいし、上記各種類のいずれかの組み合わせであってもよい。また、軽量化を図るために、所定の強度を保つ範囲でベース部材を中空としてもよいし、スリットや穴を設けてもよい。

　また、固定部材は任意の形態であり得る。たとえば、革製、布製、樹脂製などのベルトや紐であってもよいし、シリコーンなどの剥離可能な接着部材であってもよい。

　アーム支持機構は、例えば、利用者の手の甲部に対するベース部材の位置および／または向きを調節可能に構成されている。これにより、利用者の手の大きさおよび／または形状に合わせて、ベース部材調節することができる。例えば、利用者の手の大きさに合わせて、ベース部材の位置を手の長手方向に調節することができる。例えば、利用者の形状に合わせて、ベース部材の向きを手の甲部に平行な平面上で調節することができるベース部材の位置および／または向きを調節するための機構は、任意の機構であり得る。このようなアーム支持機構は、例えば、固定部材に対するベース部材の位置および／または向きを調節可能とすることによって達成され得る。

　取付部材は、少なくとも１つのアームをベース部材にアームを回動中心周りに回動可能に支持するものであって、ベース部材３１上に配置されることが可能である範囲で任意の形態であり得る。例えば、取付部材は、基部(ベース部材)に固定された軸部材を有し、この軸部材によりアーム１０の一端を回動可能に支持するものであってもよいし、取付部材が基部に取り付けられた可撓性部材を有し、この可撓性部材によりアームの一端を回動可能に支持するものであってもよい。ここで、可撓性部材は、例えば、板バネ、コイルバネ、弾力性のあるフレーム部材などであり得る。しかし、本発明はこれに限定されない。

　このように、１つのリンクをアーム１０、他方のリンクを利用者自身の指の骨格とする２リンク系を構成することにより、指の屈伸に応じて指の姿勢および位置が一意に定まることが可能とすることが本発明の指補助装置の一つの特徴である。

　少なくとも１つのアーム１０は、任意の位置に配置され得る。好ましい実施形態において、アーム支持機構３０は、少なくとも１つのアーム１０の回動中心が、指ＦのＭＰ関節（指Ｆの付け根の関節）上、またはＭＰ関節よりも手首側に配置されるように構成されている。このように回動軸を指ＦのＭＰ関節（指Ｆの付け根の関節）上、またはＭＰ関節よりも手首側に配置することにより、指の屈伸に応じてＭＰ関節を動かすことが可能となる。さらに、回動軸を指ＦのＭＰ関節（指Ｆの付け根の関節）上、またはＭＰ関節よりも手首側に配置するとともに、接続部材をＤＩＰ関節周りに配置することにより、指の屈伸に応じてＰＩＰ関節およびＤＩＰ関節全ての関節が一定の比率で曲げることが可能となる。その結果、「つまむ」という動作をスムーズに行うことが可能となる。

　このようなアーム支持機構３０の構成は、例えば、手の甲Ｈｂ上に装着可能なベース部材３１上に取付部材を配置し、この取付部材を、少なくとも１つのアームをベース部材に回動中心周りに回動可能に支持する構成とすることにより実現可能である。

　さらに、アーム支持機構３０は、ベース部材３１に対する少なくとも１つのアームの取付位置を指の長手方向に調整可能に構成されていてもよい。このようにすることで、利用者の手のサイズに合わせてアームの回動中心の位置を調整することができる。例えば、ベース部材３１に対するアーム１０の取付位置が調整可能な構成として、取付部材が、取付部材３０ａ、３０ｂに対するアームの固定位置を指の長手方向に調整可能に構成されるものであってもよいし、ベース部材３１が、ベース部材３１に対する取付部材３０ａ、３０ｂの固定位置を指の長手方向に調整可能に構成されるものであってもよい。

　さらに、アーム支持機構３０において、取付部材３０ａ、３０ｂが、取付部材３０ａ、３０ｂに対するアーム１０の固定位置を指の長手方向に調整可能に構成され、かつ、ベース部材３１が、ベース部材３１に対する取付部材３０ａ、３０ｂの固定位置を指の長手方向に調整可能に構成されていてもよい。

　しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、アーム支持機構３０は、ベース部材３１に対する少なくとも１つのアーム１０の取付位置を調整不能に構成されていてもよい。

　また、アーム支持機構３０は、アーム１０の回動軸の位置および／または向きを調整する調整機構を含んでいてもよい。この場合、アーム１０は、回動軸調整機構を介してベース部材３１に接続されたもの（例えば、親指Ｆ１を支持するアーム１０）と、回動軸調整機構を介さずにベース部材３１に接続されたもの（例えば、親指Ｆ１以外の指Ｆを支持するアーム１０）とを含んでもよい。あるいは、すべてのアーム１０が、回動軸調整機構を介してベース部材３１に接続されたものでもよい。

　ここで、回動軸調整機構は、１つまたは複数のボールジョイントを含むものでもよいが、ボールジョイントに限らず、２つの部材を固定する際に、一方の部材に対する他方の部材の姿勢を任意に設定可能な接続機構をボールジョイントに代えて有するものでもよい。

　回動軸調整機構は、例えば、ベース部材３１の第１の側および第２の側の両方に選択的に取付可能に構成されることができる。このとき、親指Ｆ１を支持するアーム１０を、回動軸調整機構を介してベース部材３１に接続するようにすることにより、１つの動作補助装置１を両手用に構成することが可能になる。例えば、回動軸調整機構をベース部材３１の第１の側（例えば、手の長手方向に平行なベースの中心軸の左側）に取り付けた場合、動作補助装置１は、片方の手用（例えば、右手用）の動作補助装置となる。手の甲部にベース部材３１を装着したとき、親指Ｆ１を支持するアーム１０がベース部３１の左側にくるからである。これに対して、例えば、回動軸調整機構をベース部材３１の第２の側（例えば、手の長手方向に平行なベースの中心軸の右側）に取り付けた場合、動作補助装置１は、もう片方の手用（例えば、左手用）の動作補助装置となる。手の甲部にベース部材３１を装着したとき、親指Ｆ１を支持するアーム１０がベース部３１の右側にくるからである。

　動作補助装置１が複数のアーム１０および複数の取付部材を備える場合、複数の取付部材は、複数の取付部材の各々の間隔を調節可能なようにベース部材に取り付けられるようにしてもよい。これにより、利用者の指間隔に合わせて、複数のアーム１０の間隔を調節することが可能になる。

　（アーム駆動手段４０）
　アーム駆動手段４０は、回動可能に支持されたアーム１０を回動させるものであれば特に限定されるものではなく、具体的な構造は任意であり得る。

　たとえば、アーム駆動手段４０は、アーム１０に直接あるいは間接的に接続されたワイヤを含むワイヤ部４０ａと、ワイヤを引っ張るワイヤ駆動部４０ｂとを有していてもよい。

　このワイヤ部４０ａは、アーム１０を回動可能にベース部材３１に支持する取付部材に取り付けられた第１、第２の２つのワイヤ４１、４２を有し、第１のワイヤ４１を引っ張ることによるアーム１０の一方向の回動により指Ｆを屈曲させ、第２のワイヤ４２を引っ張ることによるアーム１０の一方向の回動とは逆方向の回動により指Ｆを伸長させるものでもよい。

　また、ワイヤを引っ張る手段（ワイヤ駆動部４０ｂ）は、利用者の身体の手以外の部分に取り付けられていてもよいし、利用者の身体から離して設けられていてもよい。ここで、ワイヤを引っ張る手段は駆動源として、モータ、空気圧や油圧のピストン、あるいは電磁石を備えていてもよい。さらに、アーム駆動手段は、利用者の手に取り付けられるものでもよく、この場合、アームは、ワイヤを用いないリンク機構でアーム駆動手段のモータやピストンなどの駆動源に連結されていてもよい。好ましい実施形態において、ワイヤ駆動部は利用者の身体以外（特に手以外）の部分に設けられる。このようにすることで、ワイヤ駆動部の重量を利用者が負担する必要がないため、指の動きをよりスムーズに行うことが可能となる。

　さらに、動作補助装置１は、利用者が指を動かそうとするときに生成される筋電信号を検出するセンサと、センサが筋電信号を検出したとき振動する振動手段とをさらに備えていてもよい。

　アーム駆動手段４０は、利用者が指を動かそうとする意図を筋電信号や脳波などの生体信号から検知してアーム１０を駆動するが、その意図を検出して実際にアーム１０を駆動するまでにタイムラグが発生する。この場合、利用者は、指を動かそうと思ってもアーム１０がすぐに動き出さないことに違和感を覚えることがある。このような状態を改善する方法として、筋電信号を検出すると同時に振動手段により利用者の手Ｈに振動を与えることが有効であり得る。振動手段は、利用者の意図とほぼ同時に振動が生ずることで、アーム１０の駆動のタイムラグに起因する利用者の違和感を低減することができる。

　一実施形態において、アーム支持機構３０が、アーム１０の回転角度を検出する第１のエンコーダをさらに備え、アーム駆動手段４０が、ワイヤ駆動部４０ｂのモータの回転角度を検出する第２のエンコーダをさらに備えていてもよい。モータの回転角度は、例えば、第２のエンコーダが、モータに取り付けられたプーリーの回転角度を検出することによって、間接的に検出されることができる。この実施形態では、動作補助装置１は、第１のエンコーダによって検出された回転角度と、第２のエンコーダによって検出された回転角度とに基づいて、ワイヤ部４０ａの張力を算出する算出手段をさらに備えることができる。例えば、モータの回転運動にアーム１０の回転運動が抗うと、モータの回転角度とアーム１０の回転角度との間に差異が生じる。この差異を、ワイヤ部４０ａに働く張力の指標として用いることができる。この構成では、算出手段は、力センサを用いることなく、ワイヤ部４０ａに働く張力を算出することができるため、動作補助装置１の構成を簡略化に役立つ。

　算出手段によって算出された張力は、動作補助装置１において、種々の用途に動作補助装置１を制御するために利用することができる。例えば、利用者の指に過度な力が働かないようにするためのトルクリミッタのために利用することができる。例えば、利用者が把持した物の大きさに依らずに一定の力で把持できるようにするために利用することができる。例えば、利用者（例えば、リハビリ患者）の回復に合わせてアシスト力を調節できるようにするために利用することができる。例えば、動作補助装置１の動きが利用者の動きに干渉しないように動作補助装置１を制御するために利用することができる。これは、例えば、動作補助装置１の構成要素同士の干渉等により動作補助装置１に内在する抵抗を打ち消すように動作補助装置１を駆動するように制御することによって達成され得る。これにより、利用者は、あたかも動作補助装置１を装着していないかのように、手指を動かすことができる。本願明細書では、このような制御モードを、動きセンシングモードと称する。動きセンシングモードで動作補助装置１を制御することは、例えば、利用者が手指をその自力可動範囲内で動かしているときに行うことが好ましい。これにより、利用者の手指の動きを支援する際に、利用者が自力で動かせる範囲内では、動作補助装置１が利用者の動きを邪魔しないようにすることができる。これは、利用者のリハビリの高効率化につながる。また、利用者が自力で動かせる範囲内では、利用者が指を動かそうとする意図を筋電信号や脳波などの生体信号から検知してアーム１０を駆動するのではなく、動きセンシングモードで制御することにより、生体信号センシングに係る誤認識を減少させることができる。

　以下の実施形態では、動作補助装置１として、アーム駆動手段４０の駆動源（ワイヤ駆動部）が利用者の周辺に配置され、アーム駆動手段４０の駆動源の駆動力をワイヤ４１、４２によりアーム１０に伝達するものを挙げる。また、アーム支持機構３０は、手の甲部上に装着可能なベース部材３１と、アーム１０をベース部材３１に回動中心周りに回動可能に支持する取付部材３０ａ、３０ｂとを有し、ベース部材３１に対する取付部材３０ａ、３０ｂの固定位置、および取付部材３０ａ、３０ｂに対するアーム１０の固定位置を指Ｆの長手方向に調整可能なものとする。さらに、アーム１０は、回動中心と接続部材の間に関節を有さない構造で構成されているものとする。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

　（実施形態１）
　図５は、本発明の実施形態１による動作補助装置１００を説明するための斜視図であり、この動作補助装置１００を利用者の手Ｈに装着した状態を模式的に示す。図６および図７はそれぞれこの動作補助装置１００の上面図および下面図であり、図６は、図５のＡ方向から見た動作補助装置１００の構造を具体的に示し、図７は、図５のＢ方向から見た動作補助装置１００の構造を具体的に示している。

　実施形態１の動作補助装置１００は、利用者の指の屈伸を補助するものであり、その用途の１つは、例えば、利用者が機能障害のある人の場合における手の指のリハビリであり、他の用途としては、利用者が手の指の力の弱い人のための動作補助であり得る。また、本発明の動作補助装置の応用技術として、利用者が自発的に指を屈伸させた場合における指の関節可動域の計測やアバターロボットなどのアームを有する遠隔制御ロボットのロボットハンドの駆動を制御する際のインターフェースなどがあり得る。例えば、明細書の実施形態において動作補助装置の駆動手段としてモータを用いているが、モータを脱力させることによってモータの角度（指の開閉度）を常にモニタ可能となる。そのことを利用して、利用者が自発運動で指を屈伸させた際の関節可動域の計測が可能となる。

　また、動作補助装置を装着した利用者の動きによって得られる駆動手段のモータの角度（指の開閉度）に基づいて、アバターロボットのハンドを駆動させることが可能であるし、アバターロボットのハンドの力情報を動作補助装置にフィードバックさせることにより、力情報に基づいて利用者の指を動作させることも可能であり、その結果、動作補助装置はアバターロボットのロボットハンドの駆動を制御する際のインターフェースとなり得る。

　この動作補助装置１００は、アーム１０と、指Ｆをアーム１０に接続する接続部材２０と、アーム１０を回動可能に支持するアーム支持機構３０と、アーム１０を回動させるアーム駆動手段４０とを備え、アーム１０が、接続部材２０とアーム１０の回動中心との間の距離を一定に保持しつつ回動するように構成されている。

　ここで、アーム１０および接続部材２０はそれぞれ、利用者の手Ｈの五指Ｆ１～Ｆ５の各々に対して設けられており、アーム１０および接続部材２０はどの指に対応するものも同じ構成を有している。ただし、この動作補助装置１００は、アーム１０および接続部材２０として必ずしも五指のすべてに対応するものを備えている必要はなく、親指Ｆ１に対応するものだけでも人差し指Ｆ２に対応するものだけでもよいし、五指のうちのその他の指に対応するものだけを備えていてもよい。

　さらに、アーム１０は、その回動中心と接続部材２０の間に関節を有さない構造で構成されており、図５に示すように、アーム全体が１つの板状部材で構成され、アーム全体としてく字状（または、大なり記号（＜）状、キャレット（＾）状）に折れ曲がった形状を有する。アーム１０の先端には、接続部材２０として締付け強度を調整可能なベルト部材が取り付けられており、このベルト部材２０を例えば指（例えば、図５の親指Ｆ１人、人差し指Ｆ２参照）の第１関節より先の部分に巻き付けて固定することによりアーム１０を親指Ｆ１、人差し指Ｆ２に接続することができる。また、アーム１０の根元部分はアーム支持機構３０に回動可能に支持されている。ここで、接続部材２０としてのベルト部材は、指Ｆの先端が露出するようにアーム１０を指Ｆに接続可能な構造となっている。しかし、アーム１０は、複数の板状部材であってもよいし、あるいは少なくとも１つの棒状部材で構成されていてもよい。

　なお、この動作補助装置１００では、親指Ｆ１および人差し指Ｆ２以外の指（中指Ｆ３、薬指Ｆ４、および小指Ｆ５）も人差し指Ｆ２と同様に第１関節より先の部分が接続部材２０によりアーム１０の第１のフレーム片１０ａの先端に固定されている。これらの指Ｆ３～Ｆ５に対応するアーム１０の根元部分はアーム支持機構３０に回動可能に支持されている。

　従って、この動作補助装置１００では、各指のアーム１０が、接続部材２０のその取付位置Ｃｆとアーム１０の回動中心Ｃｒとの間の距離Ｄｒ（図１参照）を一定に保持しつつ回動するように、アーム支持機構３０に支持されることとなる。

　アーム支持機構３０は、具体的には、ベース部材３１と、親指以外の指Ｆ２～Ｆ５に対応する４つの取付部材３０ａと、親指Ｆ１に対応する１つの取付部材３０ｂとを備え得る。

　さらに、ベース部材３１を利用者の手Ｈに固定する固定部材３２ａ、３２ｂとを有していてもよい。固定部材を設ける場合において、固定部材は固定部材３２ａと固定部材３２ｂのいずれか一方だけであってもよい。

　ここで、固定部材は、ベース部材３１を利用者の手Ｈに固定できれば任意の形態であり得る。例えば、布製、革製、樹脂製、紙製、あるいはゴム製でもよい。また、固定部材の形状は、平板状であってもよいし、ベルト状であってもよいし、環状であってもよい。また、固定部材の手の固定方法は、任意であり得る。例えば、ベルト状の固定部材を手に巻き付ける方法であってもよいし、環状の固定部材に手を挿入する方法であってもよいし、平板状の固定部材を手に接着剤などで固定する方法であってもよい。１つの実施形態おいて、固定部材は、ベース部材３１のうちの手Ｈの甲Ｈｂの一部を覆う部分に取り付けられた甲側固定部材３２ａと、ベース部材３１のうちの利用者の手首に接する部分に取り付けられた手首側固定部材３２ｂとである。甲側固定部材３２ａはベルト状であって掌部分に巻き付けてマジックテープ（登録商標）やバックルなどにより固定可能な構造となっており、手首側固定部材３２ｂはベルト状であって手首に巻き付けて面ファスナ（例えば、マジックテープ（登録商標）、ベルクロ（登録商標））やバックルなどにより固定可能な構造となっている。

　アーム支持機構３０は、手の甲部に対するベース部材３１の位置および／または向きを調節可能に構成され得る。これは、例えば、図１５に示される構成によって実現され得る。

　図１５は、アーム支持機構３０のうちのベース部材３１および固定部材３２の一例の上面図である。動作補助装置１００が利用者の手に装着されたとき、図１５の右側が利用者の指が延びる方向となる。すなわち、ベース部材３１は、動作補助装置１００において、少なくとも１つのアーム１０が延びる前方側（図１５の右側）と、前方側とは反対側の後方側（図１５の左側）とを有する。ベース部材３１は、利用者の手に装着されたときに利用者の手の甲部に略平行となる平面を有している。

　ベース部材３１は、固定手段３１０１と、スロット３１０２とを備える。固定手段３１０１は、スロット３１０２を通って、固定部材３２に固定されている。これにより、ベース部材３１は、スロット３１０２の長さ分だけ、固定部材３２に対して相対的に移動することができる。固定部材３２は、甲側固定部材３２ａおよび手首側固定部材３２ｂとによって利用者の手の甲部に固定されることから、ベース部材３１の固定部材３２に対する相対移動は、ひいては、手の甲部に対する相対移動となる。これにより、手の甲部に対するベース部材３１の位置を調節可能である。

　固定部材３２は、ベース部材３１を覆う部材３２０１を備えている。部材３２０１は、両端で固定部材３２に固定されており、これにより、固定部材３２と部材３２０１との間にベース部材３１が通過する通路を形成することができる。ベース部材３１は、通路内で移動することができる。これにより、ベース部材３１は、固定手段３１０１を支点として固定部材３２に対して相対的に枢動することができる。固定部材３２は、甲側固定部材３２ａおよび手首側固定部材３２ｂとによって利用者の手の甲部に固定されることから、ベース部材３１の固定部材３２に対する相対枢動は、ひいては、手の甲部に対する相対枢動となる。これにより、手の甲部に対するベース部材３１の向きを調節可能である。

　アーム支持機構３０の土台となるベース部材３１には、親指Ｆ１以外の指Ｆ２～Ｆ５に対応する４つの取付部材３０ａが固定され、それぞれの取付部材３０ａには、アーム１０が回動可能に支持されている。また、親指Ｆ１に対応する取付部材３０ｂは、好ましくは回動軸調整機構３０ｃを介してベース部材３１に固定され、取付部材３０ｂにはアーム１０が回動可能に支持されている。回動軸調整機構３０ｃはアーム支持機構３０の一部を構成するものであり、１つまたは複数のボールジョイントを有することによって、親指Ｆ１に対応するアーム１０の回動軸の位置および／または向きを様々な向きで調整可能となっている。このように回動軸の位置および／または向きの調整が可能な回動軸調整機構を備えることによって、親指のように他の指よりも複雑な動き（位置や向き）に移動することが求められる指の動きや人によって異なる指の位置や向きに対して対応することが可能となる。しかし本発明はこれに限定されない。親指以外の指の動きに対して回動軸調整機構を用いてもよい。ボールジョイントの数を増やすことによってさらに様々な位置や複雑な向きに対応することが可能となる。図５に示す実施形態において、ボールジョイントを４つ設ける場合について説示しているが、４つ以上であってもよいし、逆にボールジョイントの数は３つまたは２つまたは１つであってもよい。

　例えば、回動軸調整機構３０ｃは、ベース部材３１の第１の側および第２の側の両方に選択的に取付可能に構成されることができる。このとき、親指Ｆ１を支持するアーム１０を回動軸調整機構３０ｃを介してベース部材３１に接続するようにすることにより、１つの動作補助装置１００を両手用に構成することが可能になる。例えば、回動軸調整機構３０ｃをベース部材３１の第１の側（例えば、手の長手方向に平行なベースの中心軸の左側）に取り付けた場合、動作補助装置１００は、片方の手用（例えば、右手用）の動作補助装置となる。手の甲部にベース部材３１を装着したとき、図５に示されるように、親指Ｆ１を支持するアーム１０がベース部３１の左側にくるからである。これに対して、例えば、回動軸調整機構３０ｃをベース部材３１の第２の側（例えば、手の長手方向に平行なベースの中心軸の右側）に取り付けた場合、動作補助装置１００は、もう片方の手用（例えば、左手用）の動作補助装置となる。手の甲部にベース部材３１を装着したとき、親指Ｆ１を支持するアーム１０がベース部３１の右側にくるからである。

　また、アーム支持機構３０は、ベース部材３１に対するアーム１０の取付位置を指の長手方向（アーム１０の伸びる方向）に調整可能に構成されていてもよい。ベース部材３１に対するアーム１０の取付位置を指の長手方向（アーム１０の伸びる方向）に調整可能とする具体的な形態としては、ベース部材３１がベース部材３１に対する取付部材３０ａ、３０ｂの固定位置を指Ｆの長手方向（アーム１０の伸びる方向）に調整可能に構成されていてもよいし、取付部材３０ａ、３０ｂは、取付部材３０ａ、３０ｂに対するアーム１０の固定位置を指Ｆの長手方向（アーム１０の伸びる方向）に調整可能に構成されていてもよい。また、アーム支持機構３０は、上記２つのアーム１０の取付位置の調整機構をそれぞれ有していてもよい。

　さらに、この動作補助装置１００では、アーム支持機構３０は、図１～図５に示されるように、各アーム１０の回動軸が、指ＦのＭＰ関節（指の付け根の関節）上、またはＭＰ関節よりも手首側に配置されるように構成されている。

　このようなアーム支持機構３０の構成は、例えば、手の甲Ｈｂ上に装着したベース部材３１の上に取付部材３０ａ、３０ｂを配置し、この取付部材３０ａ、３０ｂを、それぞれがアームをベース部材３１に回動中心周りに回動可能に支持する構成とすることにより実現される。

　アーム駆動手段４０は、指Ｆ２～Ｆ５に対応する４つの取付部材３０ａ、および親指Ｆ１に対応する取付部材３０ｂに回動可能に取り付けられたアーム１０を駆動するものであり、ここでは、各アーム１０を動かす一対のワイヤ（第１のワイヤ４１および第２のワイヤ４２）を含むワイヤ部４０ａと、各アーム１０を動かす一対のワイヤを引っ張るワイヤ駆動部４０ｂとを有する。ここで、ワイヤ部４０ａは、ワイヤ駆動部４０ｂに接続された第１のワイヤ４１および第２のワイヤ４２と、これらのワイヤをアーム１０に結合する機構とを含み、ワイヤ駆動部４０ｂの駆動力を第１のワイヤ４１および第２のワイヤ４２によりアーム１０の回転力に変換するものであり、ワイヤ駆動部４０ｂの駆動力によりアーム１０を一方向あるいはその逆方向に回動させるものである。

　また、動作補助装置１００は、利用者が指を動かそうとするときに生成される筋電信号を検出するセンサ（図示せず）と、センサが筋電信号を検出したとき振動する振動手段と、センサでの筋電信号の検出に基づいて所定の指に対応するアーム１０につながる第１および第２の第１のワイヤ４１、４２を引っ張るようワイヤ駆動部４０ｂを制御する制御部（図示せず）とを有していてもよい。アーム駆動手段４０は、利用者が指を動かそうとする意図を筋電信号や脳波などから検知してアーム１０を駆動するが、その意図を検出して実際にアーム１０を駆動するまでにタイムラグが発生する。この場合、利用者は、指を動かそうと思ってもアーム１０がすぐに動き出さないことに違和感を覚えることがある。このような状態を改善する方法としては、筋電信号を検出すると同時に振動手段により利用者の手Ｈに振動を与えることが有効であり得る。振動手段は、利用者の意図とほぼ同時に振動が生ずることで、アーム１０の駆動のタイムラグに起因する利用者の違和感を低減することができる。

　また、動作補助装置１００では、アーム支持機構３０が、アーム１０の回転角度を検出する第１のエンコーダをさらに備え、アーム駆動手段４０が、アーム１０につながる第１および第２の第１のワイヤ４１、４２を駆動するモータの回転角度を検出する第２のエンコーダをさらに備えていてもよい。動作補助装置１００は、第１のエンコーダによって検出された回転角度と、第２のエンコーダによって検出された回転角度とに基づいて、ワイヤ部４０ａの張力を算出する算出手段（図示せず）をさらに備えることができる。

　算出手段によって算出された張力は、動作補助装置１００において、種々の用途に動作補助装置１００を制御するために利用することができる。例えば、利用者の指に過度な力が働かないようにするためのトルクリミッタのために利用することができる。例えば、利用者が把持した物の大きさに依らずに一定の力で把持できるようにするために利用することができる。例えば、利用者（例えば、リハビリ患者）の回復に合わせてアシスト力を調節できるようにするために利用することができる。例えば、動作補助装置１００の動きが利用者の動きに干渉しないように動作補助装置１００を制御するために利用することができる。これは、例えば、動作補助装置１００の構成要素同士の干渉等により動作補助装置１００に内在する抵抗を打ち消すように動作補助装置１００を駆動するように制御することによって達成され得る。これにより、利用者は、あたかも動作補助装置１００を装着していないかのように、手指を動かすことができる。

　以下、アーム１０、さらに、アーム支持機構３０におけるベース部材３１、取付部材３０ａ、３０ｂ、回動軸調整機構３０ｃの構造をより具体的に説明する。

　図８は、図６に示す実施形態１の動作補助装置１００における人差し指Ｆ２を動かす機構を説明するための図であり、図８（ａ）は、図５のＡ方向から見たベース部材３１、アーム１０および取付部材３０ａを示す上面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＤ方向から見たこれらの部材の構造を示す側面図である。図９は、図８に示すアーム１０、取付部材３０ａ、およびベース部材３１を部材別に分離した状態を示す図であり、図９（ａ）は、これらの部材を示す上面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＤ方向から見たこれらの部材の構造を示す側面図である。

　（アーム１０）
　アーム１０は、特に図９（ｂ）に示すように、板状部材で構成されたアーム本体１０１と、アーム１０を取付部材３０ａに固定する部分であるアーム固定片１０２とを含む。アーム本体１０１は、第１のフレーム片１０１ａと第２のフレーム片１０１ｂとを含み、第１のフレーム片１０１ａと第２のフレーム片１０１ｂとはそれぞれの中心線Ｌａ、Ｌｂのなす角Ｋが鈍角をなすように一体に接合されており、全体としてく字状に折れ曲がった形状を有する。このようにアーム１０は、その回動中心（ホイル軸部材３０２ａの中心）と接続部材２０との間に関節を有さない構造となっている。このようにすることで、アームの回動に複雑な機構が不要であり、簡単な構造で軽量化することが可能となる。

　（接続部材２０）
　第１のフレーム片１０１ａの先端には、接続部材２０としてベルト部材が取り付けられており、このベルト部材２０を例えば指（例えば、図５の人差し指Ｆ２参照）の第１関節より先の部分に巻き付けて固定することによりアーム１０を人差し指Ｆ２に接続することができる。また、第２のフレーム片１０１ｂにはアーム固定片１０２が形成されており、アーム固定片１０２が取付部材３０ａに固定されるようになっている。

　（取付部材３０ａ）
　取付部材３０ａは、取付部材筐体３０１と、回転ホイル３０２と、アーム支持片３０３と、固定具取付部３０４とを有する。ここで、取付部材筐体３０１は、アーム支持部３０１ａと部材固定片３０１ｂとを含み得る。アーム支持部３０１ａと部材固定片３０１ｂとは別体で形成されていてもよいし一体に形成されていてもよい。この取付部材３０ａの構成材料は特に限定されるものではないが、樹脂、金属、セラミック、硬質ゴムなどを用いることができ、例えば、樹脂成形で形成されたものであり、内部に補強用のカーボンファイバ、金属ファイバ、あるいは樹脂ファイバなどの繊維を含むものでもよい。

　（取付部材３０ａのアーム支持部３０１ａ）
　アーム支持部３０１ａには、アームを回動させる回転ホイル３０２がホイル軸部材３０２ａにより回転可能に支持され、回転ホイル３０２には、アーム１０が取り付けられるアーム支持片３０３が固定されている。ホイル軸部材３０２ａは樹脂製であってもよいし、耐久性などの面から金属製であってもよい。

　このアーム支持片３０３には、アーム１０のアーム固定片１０２を着脱可能に固定するアーム固定レバー３０３ａが取り付けられている。具体的には、アーム支持片３０３である板状部材には支持支柱３０３ｂが固定されており、このアーム固定レバー３０３ａは、この支持支柱３０３ｂに固定された支持ピン３０３ｃに回動可能に取り付けられており、根本部分がカム形状を有し、アーム固定レバー３０３ａの回動により根元部分と板状部材との間の隙間の広さが変化することから、根元部分と板状部材との間でアーム１０のアーム固定片１０２を挟持して固定あるいは固定解除可能となっている。

　アーム支持片３０３とアーム固定片１０２とは、両者の相対的位置が調整可能であれば任意の形態であり得る。例えば、アーム支持片３０３の上面（アーム１０のアーム固定片１０２が接する面）は、線状の凸凹が一定ピッチで繰り返し配列された波板形状（図示せず）となっており、アーム１０のアーム固定片１０２の下面（取付部材３０ａのアーム支持片３０３が接する面）も、線状の凸凹が一定ピッチで繰り返し配列された波板形状（図示せず）となっている。このようにすることにより、取付部材３０ａのアーム支持片３０３は、その上面の線状凹凸が、アーム１０のアーム固定片１０２の下面の線状凹凸と嵌合するようになっている。ここでの線状凸凹が伸びる方向は、回転ホイル３０２の回転軸３０２ａの方向に平行な方向であり、線状凹凸の配列方向は、アーム１０の伸びる方向（長手方向）である。また、アーム固定片１０２には、アーム１０の長手方向に沿ったスリット１０２ａが形成されている。これにより、アーム固定レバー３０３ａの根元部分とアーム支持片３０３である板状部材との間にアーム固定片１０２を挿入したとき、アーム支持片３０３の支持支柱３０３ｂがアーム固定片１０２のスリット１０２ａ内に位置し、相対的に移動することとなる。このため、取付部材３０ａは、取付部材３０ａに対するアーム１０の固定位置を指Ｆの長手方向（アーム１０の伸びる方向）に上記の線状凹凸のピッチ単位で段階的に調整可能な構造となっている。このように取付部材３０ａのアーム支持片３０３の線状凹凸とアーム１０のアーム固定片１０２の下面の線状凹凸とを嵌合させることで、取付部材３０ａに対するアーム１０の取付位置がずれるのを回避することが可能である。

　ただし、本発明はこれに限定されない。アーム支持片およびアーム固定片に線状凹凸は設けることなく、上述したアーム固定片１０２のスリット１０２ａ内をアーム支持片３０３の支持支柱３０３ｂが相対的にスライドするスライド機構などを用いてアーム支持片とアーム固定片との相対的位置を調整可能としてもよい。

　アーム支持部３０１ａは、さらに、ワイヤ固定具４１ａ、４２ａが取り付けられる一対の固定具取付部３０４を有し、ワイヤ固定具４１ａ、４２ａには、ワイヤ芯材４１ｂ、４２ｂを含む一対のワイヤ４１、４２が接続可能な構造となっている。なお、ワイヤ固定具４１ａ、４２ａは、アーム支持部３０１ａと同様に樹脂製であってもよいし、耐久性など面から金属製であってもよい。

　このアーム支持部３０１ａには、一対のワイヤ芯材４１ｂ、４２ｂをそれぞれ通過させる穴（図示せず）が形成されている。一方のワイヤ芯材４１ｂはアーム支持部３０１ａを介して回転ホイル３０２の上半部分のアーム１０側の部分に結束されており、このワイヤ芯材４１ｂを含む第１のワイヤ４１は、指Ｆを伸ばすための伸長用ワイヤとなっている。他方のワイヤ芯材４２ｂはアーム支持部３０１ａを介して回転ホイル３０２の下半部分のアーム１０側の部分に結束されており、このワイヤ芯材４２ｂを含む第２のワイヤ４２は、指Ｆを曲げるための屈曲用ワイヤ４２となっている。

　（取付部材３０ａの部材固定片３０１ｂ）
　一方、部材固定片３０１ｂは、ベース部材３１に対して位置が調整可能であれば任意の形態であり得る。例えば、部材固定片３０１ｂは、図９に示すように、部材固定片３０１ｂの下面（ベース部材３１が接する面）は、アーム支持片３０３と同様に、線状の凸凹が一定ピッチで繰り返し配列された波板形状（（図示せず））となっている。しかしながら本発明はこれに限定されない。例えば、部材固定片３０１ｂの下面を線状の凸凹が一定ピッチで繰り返し配列された波板形状としないで、スライド機構を備えることによりベース部材３１に対して位置を調整可能としてもよい。

　（ベース部材３１）
　ベース部材３１のうちの取付部材３０ａが配置される部分には、取付部材３０ａの部材固定片３０１ｂを着脱可能に固定する取付部材固定レバー３１ａが取り付けられている。具体的には、ベース部材３１である板状部材には支持支柱３１ｂが固定されており、この取付部材固定レバー３１ａは、取付部材３０ａのアーム固定レバー３０３ａと同様、支持支柱３１ｂに固定された支持ピン３１ｃに回動可能に取り付けられており、根本部分がカム形状を有し、取付部材固定レバー３１ａの回動により根元部分とベース部材３１である板状部材との間の隙間の広さが変化することから、根元部分とベース部材３１との間で取付部材３０ａの部材固定片３０１ｂを挟持して固定あるいは固定解除可能となっている。

　さらに、ベース部材３１は部材固定片３０１ｂに対して位置が調整可能であれば任意の形態であり得る。例えば、ベース部材３１のうちの取付部材３０ａが配置される部分の上面は、線状凹凸が一定ピッチで繰り返し配列された波板形状（図示せず）となっており、このベース部材３１は、その上面に形成された線状凹凸が、取付部材３０ａの部材固定片３０１ｂの下面に形成された凹凸と嵌合するようであってもよい。ここでの線状凸凹が伸びる方向は、回転ホイル３０２の回転軸の方向に平行な方向であり、線状凹凸の配列方向は、アーム１０の伸びる方向（長手方向）である。また、部材固定片３０１ｂには、アーム１０の長手方向に沿ったスリット３１１ｂが形成されている。これにより、取付部材固定レバー３１ａの根元部分とベース部材３１である板状部材との間に取付部材３０ａの部材固定片３０１ｂを挿入したとき、ベース部材３１の支持支柱３１ｂが取付部材３０ａの部材固定片３０１ｂのスリット３１１ｂ内に位置し、相対的に移動することとなる。このようにすることで、ベース部材３１は、ベース部材３１に対する取付部材３０ａの固定位置を指Ｆの長手方向（アーム１０の伸びる方向）に線状凹凸の配列ピッチを単位として段階的に調整可能な構造となっている。

　このようにベース部材３１の上面に形成された線状凹凸と取付部材３０ａの部材固定片３０１ｂの下面に形成された線状凹凸とを嵌合させることで、ベース部材３１に対する取付部材３０ａの取付位置がずれるのを回避することが可能である。しかしながら本発明はこれに限定されない。例えば、ベース部材３１の上面を線状の凸凹が一定ピッチで繰り返し配列された波板形状としないで、上述した取付部材３０ａの部材固定片３０１ｂのスリット３１１ｂ内をベース部材３１の支持支柱３１ｂがスライドするスライド機構を備えることにより部材固定片３０１ｂに対して位置を調整可能としてもよい。

　（取付部材３０ｂ）
　親指Ｆ１に対応する取付部材３０ｂには、アーム１０が回動可能に支持されている。さらに、取付部材３０ｂは、回動軸調整機構３０ｃを介してベース部材３１に固定されている。この回動軸調整機構３０ｃは、アーム１０の回動軸の位置および／または向きを調整するものであり、ベース部材３１に対して手Ｈの幅方向に調整可能に取り付けられている。

　図１０は、図５～図７に示す実施形態１の動作補助装置１００における回動軸調整機構３０ｃを説明するための側面図であり、図５のＣ方向から見たベース部材３１および回動軸調整機構３０ｃの構造を示している。ただし、図１０では、説明の都合上、第２ブラケット３２０に対する第３ブラケット３３０の姿勢は、図５～図７とは異ならせている。

　この回動軸調整機構３０ｃは、ベース部材３１に手Ｈの幅方向Ｗｈに位置調整可能に固定される第１のブラケット３１０と、第１のブラケット３１０にベース部材３１上での高さ方向に位置調整可能に固定される第２ブラケット３２０と、親指Ｆ１に対応する取付部材３０ｂがアーム１０の伸びる方向に位置調整可能に固定される第３ブラケット３３０とを有する。

　ベース部材３１は、ベース部材３１と取付部材３０ａの部材固定片３０１ｂとの固定と同様、第１のブラケット３１０を底面側固定レバー３１１ａによりベース部材３１に固定可能な構造となっており、さらに、第２ブラケット３２０は、第２ブラケット３２０を側面側固定レバー３２２ａにより第１ブラケット３１０に固定可能な構造となっている。さらに、第２ブラケット３２０と第３ブラケット３３０とは、４つのボールジョイントＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を介して接続されている。

　具体的には、第１のブラケット３１０は、底面部３１１と側面部３１２とを有するＬ型アングル部材であり、ベース部材３１のうちの第１のブラケット３１０の底面部３１１が配置される部分には、第１のブラケット３１０の底面部３１１を着脱可能に固定する底面側固定レバー３１１ａが取り付けられている。この底面側固定レバー３１１ａは、取付部材固定レバー３１ａと同様、ベース部材３１である板状部材に固定された支持支柱（図示せず）を介して回動可能に取り付けられており、根本部分がカム形状を有し、底面側固定レバー３１１ａの回動により根元部分とベース部材３１である板状部材との間の隙間の広さが変化することから、根元部分とベース部材３１との間で、第１のブラケット３１０の底面部３１１を挟持して固定あるいは固定解除することが可能となっている。

　さらに、ベース部材３１のうちの第１のブラケット３１０の底面部３１１が配置される部分の上面は、線状凹凸が一定ピッチで繰り返し配列された波板形状となっており、このベース部材３１は、その上面に形成された凹凸が、第１のブラケット３１０の底面部３１１の下面に形成された凹凸と嵌合するようになっている。ここでの線状凹凸が伸びる方向は、手Ｈの幅方向に平行な方向Ｗｈであり、線状凹凸の配列方向は、アーム１０の伸びる方向（長手方向）である。このため、ベース部材３１は、ベース部材３１に対する第１のブラケット３１０の固定位置を手Ｈの幅方向に線状凹凸の配列ピッチを単位として段階的に調整可能な構造となっている。しかしながら本発明はこれに限定されない。例えば、ベース部材３１のうちの第１のブラケット３１０の底面部３１１が配置される部分の上面を線状の凸凹が一定ピッチで繰り返し配列された波板形状としないで、ベース部材３１と取付部材３０ａとのスライド機構と同様なスライド機構を備えることによりベース部材３１に対する第１のブラケット３１０の位置を調整可能としてもよい。

　第２ブラケット３２０は、上面部３２１と側面部３２２とを有するＬ型アングル部材であり、第２ブラケット３２０の側面部３２２には、第１のブラケット３１０の側面部３１２を着脱可能に固定する側面側固定レバー３２２ａが取り付けられている。この側面側固定レバー３２２ａは、第２ブラケット３２０の側面部３２２に固定された支持支柱（図示せず）に回動可能に取り付けられており、根本部分がカム形状を有し、側面側固定レバー３２２ａの回動により根元部分と側面部３２２との間の隙間の広さが変化することから、根元部分と側面部３２２との間で第１のブラケット３１０の側面部３１２を挟持することで、第２ブラケット３２０が第１のブラケット３１０に固定されたり固定解除されたりすることが可能となっている。

　さらに、第１のブラケット３１０の側面部３１２のうちの第２ブラケット３２０の側面部３２２が配置される部分の表面は、線状凹凸が一定ピッチで繰り返し配列された波板形状となっており、第２ブラケット３２０の側面部３２２は、その表面に形成された凹凸が、第１のブラケット３１０の側面部３１２の表面に形成された凹凸と嵌合するようになっている。ここでの線状凹凸が伸びる方向は、手Ｈの幅方向に平行に直交する方向であり、線状凹凸の配列方向は、手の甲上での高さ方向である。このため、第２ブラケット３２０は、第１のブラケット３１０に対する固定位置を第１のブラケット３１０の側面部３１２の高さ方向に凹凸の配列ピッチを単位として段階的に調整可能な構造となっている。しかしながら本発明はこれに限定されない。例えば、第１のブラケット３１０の側面部３１２のうちの第２ブラケット３２０の側面部３２２が配置される部分の表面を線状の凸凹が一定ピッチで繰り返し配列された波板形状としないで、ベース部材３１と取付部材３０ａとのスライド機構と同様なスライド機構を備えることにより第１のブラケット３１０に対する第２のブラケット３２０の位置を調整可能としてもよい。

　さらに、第２ブラケット３２０と第３ブラケット３３０とは４つのボールジョイントＢ１～Ｂ４により接続されており、以下、ボールジョイントＢ１～Ｂ４による接続構造を説明する。

　図１１は、図５に示す回動軸調整機構３０ｃを具体的に説明するための図であり、図１１（ａ）は、図５と同じ角度から見た回動軸調整機構３０ｃの斜視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す回動軸調整機構３０ｃを部品別に分解して示している。

　図１１（ａ）に示すように、回動軸調整機構３０ｃでは、第２ブラケット３２０は４つのボールジョイントＢ１～Ｂ４による接続構造Ｃｓにより第３ブラケット３３０に接続されている。

　この接続構造Ｃｓは、図１１（ｂ）に示すように、第２ブラケット３２０の上面部３２１に取り付けられた球体支柱３２３と、第１の球面ソケット部材Ｓ１と、連結支柱３４０と、第２の球面ソケット部材Ｓ２と、第３ブラケット３３０の上面部３３１に取り付けられた球体支柱３３３とを含んでいる。

　ここで、連結支柱３４０は、円柱状の基部３４０と、基部３４０ａの両端にそれぞれ取り付けられた球体支柱３４１ａおよび３４１ｂを有している。

　第１の球面ソケット部材Ｓ１は、左右一対の球面ソケットＳ１ａ、Ｓ１ｂを有し、一方の球面ソケットＳ１ａ内に第２ブラケット３２０の球体支柱３２３を保持し、他方の球面ソケットＳ１ｂ内に連結支柱３４０の球体支柱３４１ａを保持する構造となっている。

　第２の球面ソケット部材Ｓ２は、左右一対の球面ソケットＳ２ａ、Ｓ２ｂを有し、一方の球面ソケットＳ２ａ内に連結支柱３４０の他方の球体支柱３４１ｂを保持し、他方の球面ソケットＳ２ｂ内に第３ブラケット３３０の球体支柱３３３を保持する構造となっている。

　ここで、第２ブラケット３２０の球体支柱３２３の中心軸Ｘ１と、第１の球面ソケット部材Ｓ１の中心軸Ｙ１とは、第１のボールジョイントＢ１の中心で交わり、第１の球面ソケット部材Ｓ１の中心軸Ｙ１と連結支柱３４０の中心軸Ｘ２とは、第２のボールジョイントＢ２の中心で交わっている。さらに、連結支柱３４０の中心軸Ｘ２と第２の球面ソケット部材Ｓ２の中心軸Ｙ２とは、第３のボールジョイントＢ３の中心で交わり、第２の球面ソケット部材Ｓ２の中心軸Ｙ２と第３ブラケット３２０の球体支柱３３３の中心軸Ｘ３とは、第４のボールジョイントＢ４の中心で交わっている。

　このようにボールジョイントＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４で第２ブラケット３２０と第３ブラケット３３０とを接続することにより、各ボールジョイントで接続される２つの部材の姿勢を任意に設定でき、第２ブラケット３２０に対して第３ブラケット３３０をあらゆる方向に向けて固定することができる。

　図１２は、図１１に示すボールジョイントＢ１、Ｂ２を構成する球体支柱３２３、３４１ａと第１の球面ソケット部材Ｓ１との接続構造を説明するための図であり、図１２（ａ）は、ボールジョイントＢ１、Ｂ２が組み立てられた状態を示し、図１２（ｂ）は、ボールジョイントＢ１、Ｂ２が分解された状態を示す。

　ここでは、第１の球面ソケット部材Ｓ１と第２の球面ソケット部材Ｓ２とは同一構成であるので、第１の球面ソケット部材Ｓ１の構造を説明する。

　第１の球面ソケット部材Ｓ１は、一対のシェル部材Ｈ１１およびＨ１２で構成されている。一方のシェル部材Ｈ１１は、一対の半球面体部材Ｈ１１ａおよびＨ１１ｂと、一対の半球面体部材Ｈ１１ａおよびＨ１１ｂを連結する半円筒体部材Ｈ１１ｃとを含み、他方のシェル部材Ｈｓ２も同様に、一対の半球面体部材Ｈ１２ａおよびＨ１２ｂと、一対の半球体面部材Ｈ１２ａおよびＨ１２ｂを連結する半円筒体部材Ｈ１２ｃとを含む。

　第１の球面ソケット部材Ｓ１は、一方のシェル部材Ｈ１１の半円筒体部材Ｈ１１ｃに取り付けられた蝶ねじ部材Ｗｓを有し、他方のシェル部材Ｈ１２の半円筒体部材Ｈ１２ｃには蝶ねじ部材Ｗｓと螺合するねじ穴Ｓｈが形成されている。

　このような構成の第１の球面ソケット部材Ｓ１では、一方のシェル部材Ｈ１１の左右の半球面体部材Ｈ１１ａおよびＨ１１ｂと、他方のシェル部材Ｈ１２の左右の半球面体部材Ｈ１２ａおよびＨ１２ｂとで、対応する球体支柱３２３および３４１ａが保持されるように一対のシェル部材Ｈ１１およびＨ１２を蝶ねじ部材Ｗｓで接合すると、一方のシェル部材Ｈ１１の一方の半球面体部材Ｈ１１ａと他方のシェル部材Ｈ１２の一方の半球面体部材Ｈ１２ａとで、第２ブラケット３２０の球体支柱３２３を掴む第１の球面ソケット部材Ｓ１の一方の球面ソケットＳ１ａが形成され、一方のシェル部材Ｈ１１の他方の半球面体部材Ｈ１１ｂと他方のシェル部材Ｈ１２の他方の半球面体部材Ｈ１２ｂとで、連結支柱３４０の球体支柱３４１ａを掴む第１の球面ソケット部材Ｓ１の他方の球面ソケットＳ１ａが形成される。これにより、ボールジョイントＢ１、Ｂ２が形成される。

　次に動作について説明する。

　まず、図５に示す実施形態１の動作補助装置１００を利用者の手Ｈに装着する方法を図５、図８、図９、および図１５を用いて説明する。

　まず、利用者は、指部Ｆの屈伸の動作補助を行いたい手Ｈに動作補助装置１００のベース部材３１を取り付ける。このベース部材３１の取付は、ベース部材３１を手Ｈの甲部Ｈｂ上に載せ、ベース部材３１に接続されている２つの固定部材、すなわち、甲側固定部材３２ａと底面側固定レバー３１１ａとを用いてベース部材３１を手Ｈに固定する。このとき、手の甲部Ｈｂに対するベース部材３１の位置および／または向きは、図１５に示されるように、利用者の手の大きさおよび／または形状に従って、調節されることができる。

　次に、親指Ｆ１以外の指部Ｆに対応する取付部材３０ａの位置を利用者の手Ｈのサイズに合わせてベース部材３１に対して調整する。

　この取付部材３０ａがすでにベース部材３１に取り付けられている場合は、取付部材固定レバー３１ａを緩めてベース部材３１に対する取付部材３０ａの位置を利用者の手のサイズに合わせて調整して取付部材固定レバー３１ａを締めなおす。このとき、取付部材３０ａの回転ホイル３０２のホイル軸部材３０２ａ（つまり、アーム１０の回動中心）の位置が、指部ＦのＭＰ関節（第３関節）上、あるいはＭＰ関節よりも手首側に位置するように取付部材３０ａの位置を調整する。このように回動軸を指ＦのＭＰ関節（指Ｆの付け根の関節）上、またはＭＰ関節よりも手首側に配置することにより、指の屈伸に応じてＭＰ関節、ＰＩＰ関節およびＤＩＰ関節全ての関節が一定の比率で曲げることが可能となる。その結果、「つまむ」という動作をスムーズに行うことが可能となる。

　なお、ベース部材３１に取付部材３０ａが装着されていない場合は、図９および図８に示すように、ベース部材３１と取付部材固定レバー３１ａとの間に、取付部材３０ａの部材固定片３０１ｂを挿入して位置合わせした後に取付部材固定レバー３１ａを締め付けて取付部材３０ａをベース部材３１に固定する。

　ここでは、人差し指Ｆ２、中指Ｆ３、薬指Ｆ４、小指Ｆ５のそれぞれに対応する取付部材３０ａの位置を調整する。

　次に、アーム１０の位置を調整する。アーム１０がすでに取付部材３０ａに装着されている場合は、取付部材３０ａのアーム固定レバー３０３ａを緩めて取付部材３０ａに対するアーム１０の位置を利用者の指部Ｆの長さに合わせて調整する。

　なお、取付部材３０ａにアーム１０が装着されていない場合は、取付部材３０ａのアーム支持片３０３とアーム固定レバー３０３ａとの間に、アーム１０のアーム固定片１０２を挿入して位置合わせした後にアーム固定レバー３０３ａを締め付けてアーム１０を取付部材３０ａに固定する。

　次に、親指Ｆ１に対応する取付部材３０ｂの位置および向きを利用者の手Ｈのサイズや形状に合わせてベース部材３１に対して調整する。この調整作業を図５および図１０を用いて説明する。

　親指Ｆ１に対応する取付部材３０ｂは、ベース部材３１に直接取り付けられるのではなく、回動軸調整機構３０ｃを介してベース部材３１に取り付けられるので、まず、回動軸調整機構３０ｃをベース部材３１に取り付ける。なお、取付部材３０ｂを回動軸調整機構３０ｃに装着する場合、回動軸調整機構３０ｃがベース部材３１に装着された状態でもベース部材３１に装着されていない状態でもよいが、ここでは、取付部材３０ｂを回動軸調整機構３０ｃに装着する際には、回動軸調整機構３０ｃはすでにベース部材３１に装着されているものとする。

　まず、回動軸調整機構３０ｃの第３ブラケット３３０の側面部３３２と部材固定レバー３３２ａとの間に取付部材３０ｂの部材固定片３０１ｂを挿入して大まかな位置合わせを行う。その後、部材固定レバー３３２ａを締め付けて取付部材３０ｂを第３ブラケット３３０に装着する。

　この状態で、取付部材３０ｂの手の幅方向Ｄｗにおける位置および手の厚み方向Ｄｄにおける位置を第１のブラケット３１０および第２ブラケット３２０を用いて調整する。

　具体的には、ベース部材３１の底面側固定レバー３１１ａを緩めて第１のブラケット３１０をベース部材３１に対して手の幅方向Ｄｗに移動させてその位置を調整した後、底面側固定レバー３１１ａを締め付けて第１のブラケット３１０をベース部材３１に対して固定する（図１０参照）。

　続いて、第２ブラケット３２０の側面側固定レバー３２２ａを緩めて第２ブラケット３２０を第１のブラケット３１０に対して手の厚み方向Ｄｄに移動させてその位置を調整した後、側面側固定レバー３２２ａを締め付けて第２ブラケット３２０を第１のブラケット３１０に対して固定する（図１０参照）。

　さらに、第２ブラケット３２０に対する第３ブラケット３３０の姿勢（向き）および距離を調整する。

　この調整作業を、図１１（ａ）を用いて説明する。

　まず、第１の球面ソケット部材Ｓ１の蝶ねじ部材Ｗｓを緩く締めた状態にする。これによりボールジョイントＢ１、Ｂ２での固定強度が弱まり、第２ブラケット３２０に対する連結支柱３４０の姿勢を調整可能となる。

　すなわち、第２ブラケット３２０の球体支柱３２３に対して第１の球面ソケット部材Ｓ１の一方の球面ソケットＳ１ａを回転させて、これらの位置関係を調整する。この場合、球体支柱３２３の中心軸Ｘ１と第１の球面ソケット部材Ｓ１の中心軸Ｙ１とがなす角度が三次元的に調整される。

　さらに、連結支柱３４０の球体支柱３４１ａに対して第１の球面ソケット部材Ｓ１の他方の球面ソケットＳ１ｂを回転させて、これらの位置関係を調整する。この場合、連結支柱３４０の中心軸Ｘ２と第１の球面ソケット部材Ｓ１の中心軸Ｙ１とがなす角度が三次元的に調整される。

　その後、第１の球面ソケット部材Ｓ１の蝶ねじ部材Ｗｓを強く締め付けて第２ブラケット３２０に対する連結支柱３４０の姿勢を固定する。

　同様に、第２の球面ソケット部材Ｓ２の蝶ねじ部材Ｗｓを緩く締めた状態にして、ボールジョイントＢ３、Ｂ４での固定強度を弱めて連結支柱３４０に対する第３ブラケット３３０の姿勢を調整する。この場合、連結支柱３４０の中心軸Ｘ２と第２の球面ソケット部材Ｓ２の中心軸Ｙ２とがなす角度が三次元的に調整され、かつ、第２の球面ソケット部材Ｓ２の中心軸Ｙ２と第３ブラケット３３０の球体支柱３３３の中心軸Ｘ３とがなす角度が三次元的に調整される。

　このようにして第２ブラケット３２０に対する第３ブラケット３３０の姿勢（向き）および距離を調整する。

　その後、第３ブラケット３３０に対して取付部材３０ｂを取り付ける。なお、第３ブラケット３３０に対する取付部材３０ｂを取り付ける構造は、取付部材３０ａをベース部材３１に取り付ける構造と同一である。

　具体的には、第３ブラケット３３０の側面部３３２と部材固定レバー３３２ａとの間に、取付部材３０ｂの部材固定片３０１ｂを挿入して位置合わせした後に部材固定レバー３３２ａを締め付けて取付部材３０ｂを第３ブラケット３３０に固定する（図１０参照）。

　なお、利用者の手に動作補助装置１００を装着する方法は上述した方法に限定されず、部材間の位置合わせや組み立てる順序は任意であり得る。

　このようにして動作補助装置１００を手に装着した後、電源スイッチ（図示せず）をオンすると、筋電信号を検出するセンサが作動するとともにワイヤ駆動部４０ｂがスタンバイ状態となる。

　この状態で、利用者が指部Ｆを動かそうとすると筋電信号が生成される。動作補助装置１００にてセンサがこの筋電信号を検出すると、制御部は、センサが検出した筋電信号に基づいてワイヤ駆動部４０ｂを制御する。

　具体的には、筋電信号が、例えば、人差し指Ｆ２と親指Ｆ１とで鉛筆などの部材を掴もうとする場合は、制御部からの制御信号によりワイヤ駆動部４０ｂは、人差し指Ｆ２に接続されたアーム１０と親指Ｆ１に接続されたアーム１０とが回動するように、それぞれのアームの取付部材３０ａ、３０ｂに繋がる第２のワイヤ４２を駆動する。これにより第２のワイヤ４２のワイヤ芯材４２ｂが引っ張られて各取付部材３０ａ、３０ｂにおける回転ホイル３０２が回転して、人差し指Ｆ２および親指Ｆ１に接続されているアーム１０がそれぞれ人差し指Ｆ２および親指Ｆ１を曲げる方向に回動する。

　このとき、人差し指Ｆ２および親指Ｆ１はそれぞれのアーム１０の回動中心Ｃｒ１、Ｃｒ２を中心とする円周Ｌ１、Ｌ２上を移動することとなる。

　すなわち、実施形態１の動作補助装置１００では、このような、各アームをそれぞれの回動中心周りに回動させるという簡単な構成で指Ｆを動かすことが可能となる。

　また、アームの回動中に接続部材２０が回動中心に対して一定の距離を保持するので、利用者による指の屈伸運動において、指先の軌道は一意になる。これにより、繰り返し同じ軌道で、精度よく指Ｆを動かすことが可能となる。その結果、人差し指Ｆ２および親指Ｆ１のそれぞれの先端が目標の部材である鉛筆を精度よく掴むことができる。

　また、利用者が鉛筆を放そうとすると、その意図に対応した筋電信号が発生し、これがセンサに検出されると、制御部は、センサからの検出信号を受けてワイヤ駆動部４０ｂを制御する。これにより、ワイヤ駆動部４０ｂは、人差し指Ｆ２に接続されたアーム１０と親指Ｆ１に接続されたアーム１０とが、人差し指Ｆ２および親指Ｆ１を伸ばす方向に回動するように、それぞれのアームの取付部材３０ａ、３０ｂに繋がる第１のワイヤ４１を駆動する。これにより第１のワイヤ４１のワイヤ芯材４１ａが引っ張られて各取付部材３０ａ、３０ｂにおける回転ホイル３０２が逆に回転して、人差し指Ｆ２および親指Ｆ１に接続されているアーム１０がそれぞれ人差し指Ｆ２および親指Ｆ１を伸ばす方向に回動する。

　このように、本実施形態１の動作補助装置１００では、指部Ｆの第１関節より先の部分をアーム１０の先端に接続し、アーム１０の根元部分をアーム支持機構３０により回動可能に支持し、利用者の筋電信号を検出してアーム駆動手段４０によりアーム１０を駆動するので、指部を回動させる機構を、回動可能に支持された関節を含まないアームにより実現でき、複雑なリンク機構を有することなく、簡単な機構で指を動かすことができる。

　また、アーム１０の回動中に接続部材２０が回動中心に対して一定の距離を保持するので、利用者による指の屈伸運動において、指先の軌道は一意になる。これにより、繰り返し同じ軌道で、精度よく指Ｆを動かすことが可能となる。

　また、アームの回動軸の位置および／または向きを調整可能な回動軸調整機構３０ｃを備えることによって、アーム１０の回動軸の向きを人によってそれぞれ異なる指の位置や向きに合わせることが可能となる。

　また、アーム１０には一対のワイヤ（第１のワイヤ４１および第２のワイヤ４２）の一端を接続し、一対のワイヤの他端を利用者の身体の外部に設けたワイヤ駆動部４０ｂに接続し、利用者が指部を動かそうとしたときに生ずる筋電信号を検出してワイヤ駆動部４０ｂによりワイヤを駆動してアーム１０を回動させるようにしたので、この動作補助装置１００を利用者の手Ｈに装着することによる利用者の負担を軽くすることができる。

　また、この動作補助装置１００は、センサが筋電信号を検出したときには振動を発生する振動発生装置を備えているので、センサが筋電信号を検出してからアーム１０の駆動により指部Ｆが動くまでのタイムラグによる違和感を軽減できる。

　また、力センサを必要とすることなく、ワイヤに働く張力を算出することができるため、動作補助装置１００を簡単な機構とすることができる。さらに、算出された張力を利用して、種々の用途に動作補助装置１を制御することができる。

　（実施形態２）
　図１６は、本発明の実施形態２による動作補助装置２００を説明するための斜視図である。動作補助装置２００は、ストッパ５０を備える点を除いて、動作補助装置１００の構成と同一であることができる。従って、上述した動作補助装置１００に係る説明は、動作補助装置２００にも適用される。従って、動作補助装置１００について上述した構成要素と同様の構成要素には、同様の参照数字を付しており、その詳細な説明は省略され得る。

　図１６に示される例では、アーム支持機構３０のベース部材３１および固定部材３２が省略されている。代わりに、アーム支持機構３０の取付部材３０ａおよびそれを覆うハウジング本体が示されている。取付部材３０ａおよびそれを覆うハウジング本体は、例えば、図１５に示されるベース部材３１に取り付けられることができる。

　動作補助装置２００は、アーム１０と、指をアーム１０に接続する接続部材２０と、アーム１０を回動可能に支持するアーム支持機構３０と、アーム１０を回動させるアーム駆動手段４０と、ストッパ５０とを備え、アーム１０が、接続部材２０とアーム１０の回動中心との間の距離を一定に保持しつつ回動するように構成されている。

　ストッパ５０は、アーム支持機構３０から延在し、利用者の指の基節に当接することにより基節の動きを規制することが可能なように構成されている。ストッパ５０は、例えば、アーム支持機構３０の先端部から前方側（すなわち、アーム支持機構３０からアーム１０が延在する側）に向けて延在している。また、ストッパ５０は、動作補助装置２００が利用者の手の甲部に装着されたときに、手の甲部と略平行になるように延在することができるように構成されている。言い換えると、ストッパ５０は、ベース部材３１が有する平面（手の甲部に略平行な平面）に略平行に、アーム支持機構３０の前方側に延在することができる。

　図１６に示される例では、アーム１０は、略Ｌ字状の形状を有している。これにより、アーム１０とストッパ５０とが干渉することを回避している。なお、アーム１０とストッパ５０との干渉を回避する手段は、これに限定されない。例えば、アーム１０の形状を略Ｌ字状以外の形状（例えば、湾曲形状、略Ｊ字形状）にすることによってアーム１０とストッパ５０との干渉を回避することができる。例えば、ストッパ５０を、手を横断する方向に連続した構造とするのではなく、各指のための複数の別個の構造とすることによってアーム１０とストッパ５０との干渉を回避することができる。例えば、ストッパ５０にアーム１０が通過可能なスリットを設けることによってアーム１０とストッパ５０との干渉を回避することができる。

　図１６に示される例では、動作補助装置２００の各構成要素の配置を調節可能なように構成されている。

　例えば、アーム１０は、その長さを図１６のＡの方向に調節可能なように構成されている。これにより、利用者の手の指の長さに合わせて、アーム１０の長さを調節することが可能になる。

　例えば、複数の取付部材３０ａは、その間隔を図１６のＢの方向に調節可能なように構成されている。これにより、利用者の指間隔に合わせて、複数のアーム１０の間隔を調節することが可能になる。

　例えば、ストッパ５０は、その延在程度を図１６のＣの方向に調節可能なように構成されている。これにより、利用者の手の基節の長さに合わせて、ストッパがアーム支持機構３０から延在する程度を調節することが可能になる。

　図１６に示される例では、同軸調整機構３０ｃは、１つのボールジョイントから構成されている。これにより、動作補助装置２００のサイズおよび重量を小さくすることができる。

　以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

　本発明は、手の指を動かす機構が簡単であり、利用者の負担の少ない軽量な動作補助装置を提供することができるものとして有用である。

　１０　アーム
　２０　接続部材
　３０　アーム支持機構
　３０ａ、３０ｂ　取付部材
　３０ｃ　回動軸調整機構
　３１　ベース部材
　４０　アーム駆動手段
　５０　ストッパ
　１００、２００　動作補助装置
　Ｆ　指
　Ｈ　手

Claims

　利用者の指の屈伸を補助する動作補助装置であって、
　少なくとも１つのアームと、
　前記少なくとも１つのアームをそれぞれ前記指に接続可能なように構成される少なくとも１つの接続部材と、
　前記少なくとも１つのアームを回動可能に支持するアーム支持機構であって、前記利用者の手の甲部に装着可能なように構成されているアーム支持機構と、
　前記少なくとも１つのアームを回動させるアーム駆動手段と、
　前記アーム支持機構から延在し、前記利用者の指の基節に当接することにより前記基節の動きを規制するように構成されているストッパと
　を備え、
　前記少なくとも１つのアームが、少なくとも１つの接続部材と前記少なくとも１つのアームの回動中心との間の距離を一定に保持しつつ回動するように構成されている、動作補助装置。
　前記少なくとも１つの接続部材は、前記少なくとも１つのアームを前記指のＤＩＰ関節または中節上に接続するように構成されている、請求項１に記載の動作補助装置。
　前記アーム支持機構は、前記利用者の手の甲部上に装着可能なベース部材を備え、前記ベース部材は、前記少なくとも１つのアームが延在する側である前方側と、前記前方側とは反対側の後方側とを有し、前記ベース部材は、前記甲部に略平行な平面を有し、前記ストッパは、前記平面に対して略平行であって前記前方側に延在するように構成されている、請求項１または請求項２に記載の動作補助装置。
　前記アーム支持機構は、前記少なくとも１つのアームの回動中心が、前記指のＭＰ関節上、または前記ＭＰ関節よりも手首側に配置されるように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の動作補助装置。
　前記アーム支持機構は、
　手の甲部上に装着可能なベース部材と、
　前記少なくとも１つのアームを前記ベース部材に前記回動中心周りに回動可能に支持する少なくとも１つの取付部材と
　を有し、
　前記取付部材は、前記ベース部材上に配置される、請求項１～４のいずれか一項に記載の動作補助装置。
　前記アーム支持機構は、前記手の甲部に対する前記ベース部材の位置および／または向きを調節可能に構成されている、請求項５に記載の動作補助装置。
　前記アーム支持機構は、前記ベース部材に対する前記少なくとも１つのアームの取付位置を前記指の長手方向に調整可能に構成されている、請求項５または請求項６に記載の動作補助装置。
　前記少なくとも１つの取付部材は、前記少なくとも１つの取付部材に対する前記少なくとも１つのアームの固定位置を前記指の長手方向に調整可能に構成されている、請求項７に記載の動作補助装置。
　前記ベース部材は、前記ベース部材に対する前記少なくとも１つの取付部材の固定位置を前記指の長手方向に調整可能に構成されている、請求項７または請求項８に記載の動作補助装置。
　前記アーム支持機構は、
　前記少なくとも１つのアームの回動中心の位置および／または向きを調整する調整機構を含む、請求項５～９のいずれか一項に記載の動作補助装置。
　前記少なくとも１つのアームは、複数のアームを含み、前記複数のアームは、
　前記調整機構を介して前記ベース部材に接続された第１のアームと、
　前記調整機構を介さずに前記ベース部材に接続された第２のアームとを含む、請求項１０に記載の動作補助装置。
　前記調整機構は、少なくとも１つのボールジョイントを含む、請求項１０または請求項１１に記載の動作補助装置。
　前記調整機構は、前記ベース部材の第１の側および第２の側の両方に選択的に取付可能に構成されている、請求項１０～１２のいずれか一項に記載の動作補助装置。
　前記少なくとも１つの接続部材は、前記指の先端が露出するように前記少なくとも１つのアームを前記指に接続するように構成されている、請求項１～１３のいずれか一項に記載の動作補助装置。
　前記少なくとも１つの接続部材は、第１の剛性を有する第１の材料と、第１の剛性よりも高い第２の剛性を有する第２の材料とから形成されている、請求項１～１４のいずれか一項に記載の動作補助装置。
　前記少なくとも１つのアームは、前記回動中心と前記接続部材の間に関節を有さない構造で構成されている、請求項１～１５のいずれか一項に記載の動作補助装置。
　前記少なくとも１つのアームは、屈曲した形状を有する、請求項１～１６のいずれか一項に記載の動作補助装置。
　前記動作補助装置は、
　前記利用者が指を動かそうとするときに生成される筋電信号を検出するセンサと、
　前記センサが前記筋電信号を検出したとき振動する振動手段と
　をさらに備えた、請求項１～１７のいずれか一項に記載の動作補助装置。
　前記アーム支持機構は、前記少なくとも１つのアームの回転角度を検出する第１のエンコーダを備え、
　前記アーム駆動手段は、前記少なくとも１つのアームの各々に接続された少なくとも１つのワイヤと、前記少なくとも１つのワイヤに接続されたモータと、前記モータの回転角度を検出する第２のエンコーダとを備え、
　前記動作補助装置は、前記第１のエンコーダによって検出された回転角度と、前記第２のエンコーダによって検出された回転角度とに基づいて、前記少なくとも１つのワイヤの張力を算出する算出手段をさらに備える、請求項１８に記載の動作補助装置。
　前記アーム駆動手段は、前記算出された張力に基づいて、前記利用者の指の動きに干渉しないように前記少なくとも１つのアームを駆動するように構成されている、請求項１９に記載の動作補助装置。
　前記アーム駆動手段は、
　前記少なくとも１つのアームの各々に接続された少なくとも１つの第１のワイヤと、
　前記少なくとも１つのアームの各々に接続された少なくとも１つの第２のワイヤと
　を備え、
　前記少なくとも１つの第１のワイヤを引っ張ることによる前記少なくとも１つのアームの一方向の回動により前記指を屈曲させ、前記少なくとも１つの第２のワイヤを引っ張ることによる前記少なくとも１つのアームの前記一方向の回動とは逆方向の回動により前記指を伸長させる、請求項１～２０のいずれか一項に記載の動作補助装置。