CN105411810A - 驱动装置及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够良好地辅助手的大拇指的活动的技术。驱动装置具备基底部件、和能够转动地设置于基底部件的第一部件。在将基底部件配置于手背的情况下，第一部件能够绕沿着手的食指掌骨的转动轴转动。

Description

驱动装置及其驱动方法

技术领域

本发明涉及驱动装置及其驱动方法。

背景技术

专利文献1公开了安装于手，并使指关节屈伸(弯曲或者伸展)，从而辅助手指的动作的佩戴型动作辅助装置。

另外，关于在关节机构布线的技术，例如，专利文献2记载了为了减少机械手的指部件驱动时的负载，而使连接于指部件的布线具有两处以上的弯曲点而使其松弛。

专利文献1：日本特开2011－115248号公报

专利文献2：日本特开2009－125887号公报

但是，专利文献1所记载的装置主要是虚拟辅助食指的动作而构成的，并未考虑到大拇指的活动。因此，寻求一种能够良好地辅助大拇指的活动的技术。这个课题并不限定于人，在辅助动物等生物体的关节、机器人等生物体以外的关节的动作的情况下也是共同的课题。

另外，在专利文献2所记载的关节机构中，在关节机构存在多种类的布线，例如，在关节机构对扁平型的布线部件(扁平型布线部件)布线的情况下，根据其布局的不同，会有关节机构的活动的自由度被限制的情况。这是因为这样的扁平型布线部件难以向与其表面平行的方向弯曲。因此，在针对关节机构对扁平型布线部件布线的情况下，寻求能够抑制关节机构的活动被限制这一情况的技术。这个课题并不限定于机器人的关节部分，在辅助人、动物等生物体的关节的动作的装置、能够进行弯曲动作的各种关节机构中也是共同的课题。

发明内容

本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式实现。

(1)根据本发明的一方式，提供驱动装置。该驱动装置具备基底部件、和能够转动地设置于上述基底部件的第一部件，在将上述基底部件配置在手背的情况下，上述第一部件能够绕沿着上述手的食指掌骨的转动轴转动。

只要是这种方式的驱动装置，就能够通过第一部件，良好地辅助大拇指的指腹侧朝向手掌侧的活动。

(2)上述方式的驱动装置也可以具备使上述第一部件绕上述转动轴转动的转动部。

只要是这种方式，就能够通过转动部使第一部件转动，良好地辅助大拇指的指腹侧朝向手掌侧的活动。

(3)在上述方式的驱动装置中，上述转动部也可以具备包括压电体的振动板、和上述振动板接触而被驱动的被驱动部。

只要是这种方式，就能够使转动部较小地构成，所以能够使驱动装置小型化。

(4)在上述方式的驱动装置中，也可以在上述振动板设置突起部，上述突起部与上述被驱动部接触。

只要是这种方式，就能够使振动板不与被驱动部接触，而突起部与被驱动部接触，因此能够提高转动部的耐久性。

(5)上述方式的驱动装置也可以具备设置在上述第一部件与上述手之间的弹性部件。

只要是这种方式，就能够抑制第一部件与手摩擦，因此能够使第一部件顺畅地绕转动轴转动。

(6)根据本发明的一方式，提供一种驱动装置。该驱动装置具备能够配置于手背的基底部件、设置于上述基底部件且能够配置于上述手的大拇指的第一部件、能够相对于上述第一部件向第一转动方向转动的第二部件、以及使上述第二部件相对于上述第一部件向上述第一转动方向转动的转动部。而且，上述基底部件与上述第二部件的距离可变。

只要是这种方式的驱动装置，则第一部件和第二部件通过转动部能够转动，并且，基底部件与第二部件的距离构成为可变，因此能够通过第二部件良好地辅助大拇指的活动。

(7)在上述方式的驱动装置中，上述第一部件也可以具有设置在上述基底部件的第一连结部、和设置在上述第二部件的第二连结部，通过上述第一连结部与上述第二连结部接近以及分离，从而上述基底部件与上述第二部件的距离可变。

只要是这种方式的驱动装置，则能够以简单的构成使基底部件与第二部件的距离可变。

(8)在上述方式的驱动装置中，上述第一连结部也可以具备设置于上述基底部件的第一副部件、和相对于上述第一副部件能够向上述第一转动方向转动，并设置于上述第二连结部的第二副部件。

只要是这种方式的驱动装置，则能够提高第一连结部的动作的自由度，因此能够更良好地辅助大拇指的活动。

(9)上述方式的驱动装置也可以具备使上述第二副部件相对于上述第一副部件向上述第一转动方向转动的转动部。

只要是这种方式的驱动装置，则能够通过转动部使第二副部件转动，因此能够更良好地辅助大拇指的活动。

(10)在上述方式的驱动装置中，上述第一转动方向也可以是上述大拇指相对于上述手的食指开闭的方向。

只要是这种方式的驱动装置，则能够更良好地辅助大拇指的活动。

(11)在上述方式的驱动装置中，上述第二部件也可以具备设置于上述第一部件的第三连结部、设置于上述第三连结部的第四连结部、以及设置于上述第四连结部的第五连结部，上述第四连结部以及上述第五连结部能够相对于上述第三连结部向与上述第一转动方向不同的第二转动方向转动。

只要是这种方式的驱动装置，则能够提高驱动装置的动作的自由度，因此能够更良好地辅助大拇指的活动。

(12)在上述方式的驱动装置中，也可以具备使上述第四连结部相对于上述第三连结部向上述第二转动方向转动的转动部。

只要是这种方式的驱动装置，则能够通过转动部使第四连结部转动，因此能够更良好地辅助大拇指的活动。

(13)在上述方式的驱动装置中，上述第二转动方向也可以是上述大拇指弯曲的方向。

只要是这种方式的驱动装置，则能够更良好地辅助大拇指的活动。

(14)在上述方式的驱动装置中，也可以在上述第二部件设置安装于上述大拇指的固定部，上述固定部能够沿上述大拇指的近节指骨滑动。

只要是这种方式的驱动装置，则能够更良好地辅助大拇指的活动。

(15)在上述方式的驱动装置中，上述第一部件也可以能够相对于上述基底部件绕沿着上述手的食指掌骨的转动轴转动。

只要是这种方式的驱动装置，则能够通过第一部件良好地辅助大拇指的指腹侧朝向手掌侧的活动。

(16)上述方式的驱动装置也可以具备使上述第一部件相对于上述基底部件绕沿着上述手的食指掌骨的转动轴转动的转动部。

只要是这种方式的驱动装置，则能够通过转动部使第一部件相对于基本部转动，因此能够更良好地辅助大拇指的活动。

(17)在上述方式的驱动装置中，各上述转动部也可以具备包括压电体的振动板、和上述振动板接触而被驱动的被驱动部。

只要是这种方式的驱动装置，则能够使各转动部较小地构成，因此能够使驱动装置小型化。

(18)在上述方式的驱动装置中，也可以在上述振动板设置突起部，上述突起部与上述被驱动部接触。

如果是这种方式的驱动装置，则使振动板不与被驱动部接触，而突起部与被驱动部接触，因此能够提高转动部的耐久性。

(19)根据本发明的一方式，提供一种关节机构。该关节机构具备第一部件、能够绕转动轴转动地设置在上述第一部件的第二部件、以及扁平型布线部件。而且，上述扁平型布线部件弯曲成和与上述转动轴平行的虚拟线具有三处以上交叉的部分。

只要是这种方式的关节机构，则即使在第一部件与第二部件绕转动轴转动的情况下，也能够使扁平型布线部件追随其活动，因此能够抑制由于扁平型布线部件的存在而限制关节机构的动作这一情况。

(20)在上述方式的关节机构中，上述扁平型布线部件也可以固定在上述第一部件以及上述第二部件的至少一方。

只要是这种方式的关节机构，则能够抑制扁平型布线部件的摆动。

(21)在上述方式的关节机构中，上述第一部件也可以具有第一空洞部，上述第二部件具有第二空洞部，上述扁平型布线部件经过上述第一空洞部以及上述第二空洞部。

只要是这种方式的关节机构，则由于扁平型布线部件经过第一部件和第二部件的内部，因此能够使关节机构小型化。

(22)在上述方式的关节机构中，上述扁平型布线部件可以为挠性基板。

只要是这种方式的关节机构，则由于可以不由特别的材料构成平板型布线基板所以能够降低关节机构的制造成本。

(23)在上述方式的关节机构中，可以在上述扁平型布线部件和与上述转动轴平行的虚拟线具有三处交叉的部分的情况下，在将上述扁平型布线部件的宽度设为W，并将上述第一部件与上述第二部件未转动的情况下在上述第一部件以及上述第二部件延伸的方向上，上述虚拟线与上述扁平型布线部件在两处交叉的两个部分之间的距离设为L时，上述第二部件能够相对于上述第一部件转动直至满足以下的式(1)的θ的四倍的角度。

2Lcos2θ/(cos2θ+1)－Wtanθ＞0···(1)

只要是这种方式的关节机构，则根据上述式(1)规定了关节机构的可转动角度。因此，能够容易地进行关节机构的设计。

(24)根据本发明的一方式，提供一种驱动装置。该驱动装置具备上述的任意一个方式的关节机构、和使上述第一部件与上述第二部件绕上述转动轴转动的转动部。

在这样的方式的驱动装置中，由于扁平型布线部件如上述那样被预先弯曲，所以能够抑制对转动部带来负担这一情况。

本发明除了作为上述的关节机构、驱动装置的方式以外，还能够以各种方式实现。例如，能够以关节机构或者驱动装置的驱动方法、辅助关节的动作的关节驱动装置等方式实现。

附图说明

图1是表示作为本发明的一实施方式的驱动装置的概略结构的示意图。

图2是表示驱动装置的详细的构成的图。

图3是表示第一转动部的概略结构的说明图。

图4是对压电驱动装置的动作原理进行表示的说明图。

图5是表示驱动装置具备的关节机构的结构的图。

图6是用于说明关节机构的可转动角度的图。

图7是图2中的A向视图。

图8是图7中的B向视图。

图9是图8中的C向视图。

图10是表示驱动装置的第一变形例的图。

图11是表示驱动装置的第二变形例的图。

图12是表示驱动装置的第三变形例的图。

图13是表示驱动装置的第四变形例的图。

图14是表示驱动装置的第五变形例的图。

具体实施方式

A.驱动装置的结构：

图1是表示作为本发明的一实施方式的驱动装置1的概略结构的示意图。驱动装置1用于例如佩戴在因事故、疾病等而导致手指的弯曲伸展产生障碍的人、握力降低的人、因高龄而力量变弱的人等的手上来辅助手指的活动。

本实施方式的驱动装置1特别用于辅助手的大拇指的活动。以下，在驱动装置1佩戴于作为被佩戴部的手时，将大拇指的指尖侧称为“前端侧”或者“前侧”，将大拇指的根部(第三关节附近)侧称为“后端侧”或者“后侧”。另外，在本说明书中，手的“手指”不管手指的种类，都指从指尖到第三关节的部分。另外，“手”也包括“手指”。

驱动装置1具备基底部件10、第一部件20、以及第二部件30。

基底部件10是配置于手背侧的部件。基底部件10具有扁平的块状的外形形状，例如通过带子、挂钩等任意的固定件佩戴在手上。

第一部件20以能够绕沿着手的食指掌骨80的第一转动轴51转动的方式设置在基底部件10。第一部件20被配置在从大拇指的背侧的第三关节附近到第二关节附近。第二部件30是能够相对于第一部件20相对转动的部件。第二部件30的前端部固定在大拇指的背侧的第一关节到第二关节之间。如后述那样，驱动装置1构成为基底部件10和第二部件30之间的距离能够变更。此外，供第一部件20转动的第一转动轴51是与手的食指转动的轴不同的方向的轴。

图2是表示驱动装置1的详细的构成的图。基底部件10具备第一转动轴51、第一转动部12以及控制部14。

第一部件20被连接于第一转动轴51。第一转动部12通过驱动第一转动轴51，使第一部件20绕第一转动轴51相对转动。后述第一转动部12的详细构成。

控制部14具备用于控制第一转动部12、后述的第二转动部118、第三转动部122、第四转动部142来辅助大拇指的活动的电路。也可以在基底部件10以外的部分具备控制部14。

第一部件20具备第一连结部110和第二连结部120。第一连结部110具备第一副部件112和第二副部件114。

第一副部件112是能够绕基底部件10的第一转动轴51转动的部件。第一副部件112具备弹性部件116、第二转动部118、以及第二转动轴52。弹性部件116配置在第一副部件112与手背之间。作为弹性部件116的材料，例如能够使用弹性橡胶、海绵、弹簧。此外，弹性部件116也可以省略。

第二转动部118设置在第一副部件112内，并驱动第二转动轴52。在驱动装置1被佩戴于手时，第二转动轴52被配置于大拇指的第三关节附近。第二转动轴52沿着大拇指以第三关节为中心相对于食指开闭的轴。在第二转动轴52以能够绕第二转动轴52转动的方式连接有第二副部件114的后端部。因此，第二转动部118能够在大拇指相对于食指开闭的方向(第一转动方向)上驱动第二副部件114。此外，第二转动部118也可以设置在第一副部件112的外部。

第二副部件114具有大致长方体状的形状。第二副部件114在其前端面具备开口部115。在开口部115插入有第二连结部120的后端部。在第二副部件114内设置有用于使第二连结部120在前后方向上滑动移动的第一滑动机构117。在本实施方式中，第二连结部120通过第一滑动机构117而相对于第二副部件114滑动，由此基底部件10与第二部件30之间的距离可变。

第二连结部120具有大致长方体状的形状。第二连结部120具备第三转动部122和第三转动轴53。第三转动部122设置在第二连结部120内，并驱动第三转动轴53。在驱动装置1被佩戴于手时，第三转动轴53被配置在大拇指的第二关节附近。第三转动轴53与设置在第一连结部110的第二转动轴52平行。第二部件30的后端部以能够绕第三转动轴53转动的方式与第二连结部120连接。因此，第三转动部122能够在大拇指相对于食指开闭的方向(第一转动方向)上驱动第二部件30。

第二部件30具备第三连结部130、第四连结部140以及第五连结部150。在第二部件30的前端部连接有固定部40。

第三连结部130构成为与第二连结部120、第四连结部140相比前后方向的长度较短。第三连结部130的后端部以能够绕第三转动轴53转动的方式与第二连结部120连接。在第三连结部130的前端部设置有第四转动轴54。第四转动轴54是与第二转动轴52以及第三转动轴53垂直的轴。

第四连结部140具有大致长方体状的形状。第四连结部140的后端部以能够绕第四转动轴54转动的方式与第三连结部130连接。第四连结部140具备第四转动部142和第五转动轴55。第四转动部142驱动被设置于第三连结部130的第四转动轴54。由于第四转动轴54是与第二转动轴52以及第三转动轴53垂直的轴，所以第四转动部142能够在大拇指弯曲的方向(第二转动方向)上驱动第四连结部140。第五转动轴55是与第四转动轴54平行的轴，被设置在第四连结部140的前端部。

第五连结部150以能够绕第五转动轴55(换句话说，绕第二转动方向)转动的方式与第四连结部140的前端部连接。另外，第五连结部150与被设置在固定部40的上面侧的第二滑动机构44连接。该第二滑动机构44能够使第五连结部150沿大拇指的近节指骨81相对地滑动。换句话说，第五连结部150能够相对于第四连结部140转动、且能够相对于固定部40在前后方向上滑动。

固定部40在下面侧具备佩戴带42。通过将该佩戴带42缠绕在大拇指的第一关节与第二关节之间而将固定部40佩戴于大拇指。佩戴带42例如能够由硅橡胶等那样的各种橡胶材料构成。

如以上所说明的那样，驱动装置1通过从手背朝向大拇指的前端侧，依次连接基底部件10、第一连结部110(第一副部件112以及第二副部件114)、第二连结部120、第三连结部130、第四连结部140、第五连结部150、以及固定部40而构成。以下，还将这些部件称为“可动部件”。各可动部件例如能够由聚乙烯等那样的各种树脂材料、铝等那样的各种金属材料构成。

B.转动部的概略结构：

图3是表示第一转动部12的概略结构的说明图。由于第二转动部118、第三转动部122、第四转动部142是与第一转动部12相同的构成，所以对于这些转动部的构成省略说明。

第一转动部12具有与第一转动轴51同心连结的第一转子61、使第一转子61旋转的第二转子62、使第二转子62旋转的第三转子63、以及使第三转子63旋转的压电驱动装置64。第一转子61、第二转子62、以及第三转子63构成为一组齿轮系(被驱动部)。若第三转子63通过压电驱动装置64而旋转，则与该旋转对应地，第一转子61旋转。这样，与第一转子61连结的转动轴(第一转动轴51)与第一转子61的旋转对应地旋转，与该旋转对应地，第一连结部110相对于基底部件10转动。其中，转子的数目、各转子的齿轮比能够根据驱动对象的轴的旋转方向、所要求的转矩等而任意地变更。

压电驱动装置64具备设置有压电体(压电元件)651的振动板66。更具体而言，通过在振动板66的表面和背面分别贴合包括五个压电体651的振动体65来构成压电驱动装置64。

构成振动体65的五个压电体651分别具有压电体、和夹持压电体的第一电极以及第二电极(图示省略)。此外，第一电极和第二电极的任意一方可以作为公共电极。这些压电体651与图2所示的控制部14电连接。其中，振动体65所包含的压电体651只要至少有一个即可，其数目、配置能够采用这以外的各种方式。另外，振动体65也可以仅设置在振动板66的两个面(表侧的面以及里侧的面)中的一个面。

在压电驱动装置64(振动板66)的端部设置有突起部67。突起部67优选由陶瓷(例如Al₂O₃)等具有耐久性的材料形成。在压电驱动装置64的两侧面上，在与压电驱动装置64的振动的关节对应的位置处设置有用于支承压电驱动装置64的多个支承部68。这些支承部68与振动板66一体地形成。其中，优选从振动板66的同一侧面突出的多个支承部68彼此经由连结板69连结。

图4是针对压电驱动装置64的动作原理进行表示的说明图。在压电驱动装置64以恒定周期对各压电驱动装置64的压电体651施加电压时，压电驱动装置64的突起部67进行伸缩运动(往复运动)或者椭圆运动从而动作。

即，如图4(a)所示，若将相互位于对角线的位置的两个压电体651a、651d作为一组，并施加特定频率的电压，则压电驱动装置64弯曲并变形为蛇行形状(S字状)，而突起部67的前端在特定的方向上往复运动或者椭圆运动。结果与突起部67接触的第三转子63(图3)向规定的方向旋转。另外，如图4(b)所示，若对另一组压电体651b、651c施加特定频率的电压，则第三转子63向相反方向旋转。

此外，对于压电驱动装置64、振动体65的这样的动作，例如记载在日本特开2004－320979号公报，或者对应的美国专利第7224102号，其公开内容通过参照而引用。

C.关节机构的结构：

图5是表示驱动装置1所具备的关节机构90的结构的图。图5示出第一部件20和第二部件30通过第三转动轴53连接而构成的关节机构90的结构。

从驱动装置1的基底部件10到第四连结部140(或者固定部40)在内部插通用于使各转动部与控制部14电连接的扁平型布线部件70。因此，在关节机构90内还配置有扁平型布线部件70。所谓的扁平型布线部件70是形状为平状、且能够弯曲的布线部件。

本实施方式的扁平型布线部件70由挠性基板构成。扁平型布线部件70只要形状整体为平状，则表面可以平坦也可以是凹凸状。作为扁平型布线部件70，除了挠性基板以外，例如，还能够采用排列多根包覆线并熔合的扁平电缆、排列多个平板型的导体并覆盖的丝带状的挠性扁平电缆等。

图5(a)示意地示出关节机构90的平面结构。另外，图5(b)示出配置在关节机构90内的扁平型布线部件70的状态。另外，图5(c)示意性地示出图5(a)的X－X剖面。此外，在图5(c)中，使第三转动轴53转动的第三转动部122的图示省略。

如图5(c)所示，在第一部件20中内部设置有第一空洞部21，在第二部件30中内部设置有第二空洞部31。扁平型布线部件70以经过第一空洞部21以及第二空洞部31并沿着第一部件20和第二部件30的方式设置在关节机构90内。

在本实施方式中，扁平型布线部件70在第三转动轴53上的上部的位置P1以及下部的位置P2上被固定于第一部件20以及第二部件30。此外，扁平型布线部件70也可以固定在第一部件20以及第二部件30的任意一方上。

扁平型布线部件70以在第三转动轴53附近和与第三转动轴53平行的虚拟线VL在三处交叉的方式预先被弯曲。换句话说，扁平型布线部件70在关节机构90的第三转动轴53附近，以没有折痕的程度地预先被弯曲为Z状。这样，只要扁平型布线部件70被弯曲，则能够容易地使扁平型布线部件70以与其表面垂直的轴(第三转动轴53)为中心弯曲。因此，能够使构成关节机构90的第一部件20以及第二部件30顺畅地绕第三转动轴53转动。

此外，图5示出在具有第三转动轴53的关节机构90内配置扁平型布线部件70的情况，但对于具有与第三转动轴53平行的轴亦即第二转动轴52的关节机构(由第一副部件112和第二副部件114构成的关节机构)，在其内部，扁平型布线部件70也如图5(c)所示被预先弯曲配置。

图6是用于说明关节机构90的可转动角度的图。关节机构90的可转动角度根据扁平型布线部件70的可转动角度而决定。因此，以下，以关节机构90的可转动角度是扁平型布线部件70的可转动角度为例进行说明。图6(a)表示第一部件20与第二部件30未转动的情况下的扁平型布线部件70的侧面图，图6(b)表示第一部件20和第二部件30转动的情况下的扁平型布线部件70的俯视图。此外，在图6(a)在扁平型布线部件70与虚拟线VL交叉的部分示为黑色圆点。

将扁平型布线部件70配置在第一部件20以及第二部件30内的情况下，第二部件30能够相对于第一部件20相对转动的角度能够如以下那样规定。

扁平型布线部件70具有和与第三转动轴53平行的虚拟线VL在三处(参照图6(a))交叉的部分、且在扁平型布线部件70如图5(c)所示那样被固定在第一部件20以及第二部件30的情况下，

在如图6(b)所示，将扁平型布线部件70的宽度设为W，

如图6(a)所示，将第一部件20和第二部件30未转动的情况下，在第一部件20以及第二部件30延伸的方向X上，虚拟线VL与扁平型布线部件70在两处交叉的位置之间的距离设为L时，

第二部件30能够相对于第一部件20转动到满足以下的式(1)的θ的四倍的角度(4θ)。

2Lcos2θ/(cos2θ+1)－Wtanθ＞0···(1)

根据式(1)规定了能够转动的角度依据以下的理由。首先，图6(b)所示的长度A和长度B不管第一部件20的转动角度，总是满足以下的式(2)的关系。长度A是扁平型布线部件70弯曲的区域的、沿扁平型布线部件70的长度方向的中心线的长度。长度B是从该中心线的端部到第三转动轴53的距离。

A+2B＝2L···(2)

接下来，长度A根据图6(b)能够由以下的式(3)表示。

A＝2Bcos2θ···(3)

若将该式(3)代入式(2)，则

2Bcos2θ+2B＝2L。

因此，式(2)的长度B如以下那样表示。

B＝L/(cos2θ+1)

若将该长度B代入式(2)，则

A+2L/(cos2θ+1)＝2L，

所以长度A能够由以下的式(4)表示。

A＝2Lcos2θ/(cos2θ+1)···(4)

接下来，若使用图6(b)所示的角度θ，则扁平型布线部件70折弯的区域的、扁平型布线部件70的最短的长度C能够如下式(5)那样表示。

C＝A－Wtanθ···(5)

第一部件20转动时，C需要比0大，所以式(5)如以下的式(6)那样表示。

A－Wtanθ＞0···(6)

若将由上述式(4)表示的长度A代入该式(6)，则如以下那样，导出上述式(1)。

2Lcos2θ/(cos2θ+1)－Wtanθ＞0

以上，若决定扁平型布线部件70的宽度W和虚拟线VL与扁平型布线部件70在两个处交叉的两个位置之间的距离L，则根据上述式(1)，决定关节机构90的可转动角度。

此外，在本实施方式中，将扁平型布线部件70固定于第一部件20以及第二部件30，但也可以不使扁平型布线部件70固定于第一部件20以及第二部件30内。另外，在本实施方式中，在关节机构90的内部设置扁平型布线部件70，但扁平型布线部件70也可以设置在关节机构90的外部。另外，在图5中示出扁平型布线部件70以和与第三转动轴53平行的虚拟线VL在三处交叉的方式弯曲的例子，但扁平型布线部件70也可以以与虚拟线VL在四处以上(优选在四处以上且为奇数处)交叉的方式弯曲。

D.驱动装置的作用及效果：

图7是图2中的A向视图。图8是图7中的B向视图。图9是图8中的C向视图。

如图7所示，若将驱动装置1佩戴于手，则基底部件10被配置在手背，第一转动轴51沿食指掌骨80而配置。因此，与第一转动轴51连接的第一副部件112保持与大拇指指根的背侧平行。但是，即使第一转动轴51沿食指掌骨80而配置，第一转动轴51与食指掌骨80也不在同一位置，所以若第一副部件112以第一转动轴51为中心转动，则从大拇指的第三关节83到第一副部件112的高度γ(参照图7、9)、和从连结大拇指的第二关节84与第三关节83的大拇指掌骨82到第二转动轴52的距离α(参照图7、8)根据大拇指的活动而变化。

与此相对，本实施方式的驱动装置1即使在距离α根据大拇指的活动而变动的情况下，如图8所示，由于第二副部件114绕第二转动轴52转动、第三连结部130绕第三转动轴53转动、第二连结部120通过第一滑动机构117滑动，所以也能够适当地追随其活动。

另外，本实施方式的驱动装置1即使在高度γ根据大拇指的活动而变动的情况下，如图9所示，由于第四连结部140绕第四转动轴54转动、固定部40绕第五转动轴55转动、并且固定部40和第五连结部150通过第二滑动机构44滑动，所以也能够适当地追随其活动。

并且，在本实施方式中，各可动部件如上述那样动作时，第一转动部12驱动第一转动轴51，第四转动部142驱动第四转动轴54，从而能够辅助大拇指的弯曲动作。另外，第二转动部118驱动第二转动轴52，第三转动部122驱动第三转动轴53，从而能够辅助大拇指的开闭动作。换句话说，本实施方式的驱动装置1即使高度γ和距离α根据大拇指的活动而变动，也能够使各可动部件追随其活动，并且通过各转动部适当地辅助大拇指的活动。因此，能够不给大拇指的关节带来负担地辅助自由度较高的大拇指的活动。

另外，根据本实施方式，能够起到以下那样的效果。

在本实施方式中，针对配置于手背的基底部件10，以能够绕沿着手的食指掌骨80的第一转动轴51转动的方式设置第一部件20。因此，通过第一部件20能够良好地辅助大拇指的指腹侧朝向手掌侧的活动。

另外，本实施方式的驱动装置1具备使第一部件20绕第一转动轴51转动的第一转动部12。因此，能够使第一部件20积极地转动，结果能够更良好地辅助大拇指的指腹侧朝向手掌侧的活动。

另外，在本实施方式中，由于各转动部由压电体651、振动板66构成，所以能够使转动部较小地构成。因此，能够使驱动装置1小型化。另外，在本实施方式中，振动板并不与被驱动部(齿轮系)直接接触，而是设置在振动板66的突起部67与被驱动部接触，所以能够提高转动部的耐久性。

另外，在本实施方式中，由于在第一部件20与手之间具备弹性部件116，所以能够抑制第一部件20与手摩擦这一情况。因此，能够使第一部件20顺畅地绕第一转动轴51转动。

另外，对于本实施方式的驱动装置1来说，第一部件20与第二部件30通过第三转动部122向第一转动方向转动，并且，基底部件10与第二部件30的距离可变。因此，通过第二部件30能够良好地辅助大拇指的活动。另外，在本实施方式中，第一转动方向是手的大拇指相对于食指开闭的方向，所以能够更良好地辅助大拇指的活动。

另外，在本实施方式中，通过第一部件20具备的第一连结部110与第二连结部120接近以及分离，基底部件10与第二部件30的距离可变。因此，能够以简单的构成使基底部件10与第二部件30的距离可变。另外，若为这样的构成，则能够使第一部件20小型化。

另外，在本实施方式中，构成第一部件20的第一连结部110由能够相对转动的第一副部件112和第二副部件114构成。因此，第一连结部110的动作的自由度提高，能够更良好地辅助大拇指的活动。

另外，本实施方式的驱动装置1具备使第二副部件114相对于第一副部件112相对转动的第二转动部118。因此，能够使第二副部件114相对于第一副部件112积极地转动，其结果，能够更良好地辅助大拇指的活动。

另外，在本实施方式中，第二部件30具备第三连结部130、第四连结部140以及第五连结部150，第四连结部140以及第五连结部150能够相对于第三连结部130向与第一转动方向不同的第二转动方向转动。因此，驱动装置1的动作的自由度提高，能够更良好地辅助大拇指的活动。

另外，本实施方式的驱动装置1具备使第四连结部140相对于第三连结部130相对地向第二转动方向转动的第四转动部142。因此，能够使第四连结部140相对于第三连结部130积极地转动，结果能够更良好地辅助大拇指的活动。另外，在本实施方式中，第二转动方向是大拇指弯曲的方向，所以能够更良好地辅助大拇指的活动。

另外，在本实施方式中，佩戴于大拇指的固定部40被设置在第二部件30，该固定部40能够沿大拇指的近节指骨81相对滑动。因此，能够更良好地辅助大拇指的活动。

另外，在本实施方式的关节机构90沿第一部件20和第二部件30设置有扁平型布线部件70，扁平型布线部件70以和与第三转动轴53平行的虚拟线VL具有三处以上交叉的部分的方式弯曲。因此，即使在第一部件20和第二部件30绕第三转动轴53转动的情况下，也能够使扁平型布线部件70追从其活动，所以因扁平型布线部件70的存在，能够抑制关节机构90的动作被限制这一情况。

另外，在本实施方式中，扁平型布线部件70被固定在第一部件20以及第二部件30的至少一方，所以能够抑制相对于关节机构90摆动这一情况。

另外，在本实施方式中，第一部件20具有第一空洞部21，第二部件30具有第二空洞部31。而且，扁平型布线部件70经过这些第一空洞部21以及第二空洞部31。因此，能够使关节机构90小型化。

另外，在本实施方式中，扁平型布线部件70由挠性基板构成。因此，也可以不由特别的材料构成扁平型布线部件。因此，能够降低关节机构90的制造成本。

另外，在本实施方式中，根据上述式(1)规定关节机构90的可转动角度。因此，能够容易地进行关节机构90的设计。

另外，在本实施方式中，虽然设置有扁平型布线部件70的第一部件20和第二部件30通过第三转动部122转动，但在本实施方式中，由于扁平型布线部件70如上述那样预先弯曲，所以能够抑制对第三转动部122带来负担这一情况。

E.变形例：

第一、二变形例

图10是表示驱动装置的第一变形例的图。图11是表示驱动装置的第二变形例的图。在上述实施方式的驱动装置1中，通过第一部件20具备的第一滑动机构117使第二连结部120和第一连结部110伸缩，从而调整基底部件10与第二部件30之间的距离。与此相对，只要第一部件20能够调整基底部件10与第二部件30之间的距离，则可以是任意的结构。

例如，图10所示的第一变形例的驱动装置1a的第一部件20a的一部分通过蛇腹状的部件可伸缩地构成。即使是这样的构成，也与上述实施方式同样地，能够调整基底部件10与第二部件30之间的距离。

另外，图11所示的第二变形例的驱动装置1b的第一部件20b的一部分构成为能够弯曲。即使是这样的构成，也与上述实施方式同样地，能够调整基底部件10与第二部件30之间的距离。

第三、四变形例

图12是表示驱动装置的第三变形例的图。图13是表示驱动装置的第四变形例的图。上述实施方式的驱动装置1具备第二转动轴52和第三转动轴53。但是，这些轴也可以省略任意一方(优选为第二转动轴52)。

例如，图12所示的第三变形例的驱动装置1c省略第二转动轴52。因此，也省略第二转动部118，并且，第一副部件112与第二副部件114一体化，构成一个第一连结部110c。另外，图13所示的第四变形例的驱动装置1d省略第三转动轴53。因此，也省略第三转动部122，并且，构成为第二连结部与第三连结部一体化的连结部125。

如这些图所示，即使在省略了第二转动轴52和第三转动轴53的任意一方的情况下，也能够通过各可动部件的游隙，吸收省略的轴的可动范围。另外，如图12、图13所示，若减少转动轴的数目，则相应地能够减少转动部的数目，所以能够实现驱动装置1的小型化、轻型化、省电力化。

第五变形例

图14是表示驱动装置的第五变形例的图。上述实施方式的驱动装置1具备第一部件20和第二部件30，但如图14所示，第二部件30也可以省略。该情况下，第一部件20e也可以不具备第二副部件114。

根据这样的构成，能够提供辅助大拇指绕沿着食指掌骨80的轴转动的单功能的驱动装置1e。

第六变形例

在上述实施方式中，基底部件10具备驱动第一转动轴51的第一转动部12，但第一转动部12也可以具备在第一部件20。另外，在上述实施方式中，第一副部件112具备驱动第二转动轴52的第二转动部118，但第二转动部118也可以具备在第二副部件114。另外，在上述实施方式中，第二连结部120具备驱动第三转动轴53的第三转动部122，但第三转动部122也可以具备在第三连结部130。另外，在上述实施方式中，第四连结部140具备驱动第四转动轴54的第四转动部142，但第四转动部142也可以具备在第三连结部130。

第七变形例

在上述实施方式中，如图2以及图3所示，通过使用压电体651的转动部驱动各转动轴，但各转动轴也可以通过各种致动器驱动。例如，作为驱动各转动轴的致动器，能够利用一般的小型马达、电磁致动器等。另外，也能够利用由线和使线的张力变化的张紧器构成的致动器、由软管和使软管内的油压、气压变化的泵构成的致动器等。

第八变形例

上述实施方式中的扁平型布线部件70并不限定于驱动装置1所具备的关节机构90，也可以在其他的任意的关节机构具备。另外，供扁平型布线部件70插入的关节机构可以具备转动部等致动器，也可以不具备。另外，驱动装置1并不限定于扁平型布线部件70，也可以通过其他形状的布线部件进行布线。例如，也可以通过一般的包覆线、通过套管集中多个包覆线的电缆等进行布线。

第九变形例

在上述实施方式中，驱动装置1作为转动部具备第一转动部12、第二转动部118、第三转动部122、以及第四转动部142，但也可以并不具备这些所有的转动部。例如，能够省略用于驱动不需要辅助动作的关节的转动部。

第十变形例

在上述实施方式中，假定驱动装置1安装于人的手的大拇指，但驱动装置1并不限定人，也可以使用于辅助动物等生物体的关节、机器人等生物体以外的关节的动作的用途。

本发明并不限定于上述的实施方式、变形例，在不脱离其主旨的范围内能够以各种构成实现。例如，与发明内容一栏所记载的各方式中的技术特征对应的实施方式、变形例中的技术特征为了解决上述的课题的一部分或者全部，或者，为了实现上述的效果的一部分或者全部，而能够适当地进行替换、组合。另外，若该技术特征在本说明书中未作为必需的技术特征进行说明，则能够适当地删除。

符号说明

1、1a、1b、1c、1d、1e…驱动装置，10…基底部件，12…第一转动部，14…控制部，20、20a、20b、20e…第一部件，21…第一空洞部，30…第二部件，31…第二空洞部，40…固定部，42…佩戴带，44…第二滑动机构，51…第一转动轴，52…第二转动轴，53…第三转动轴，54…第四转动轴，55…第五转动轴，61…第一转子，62…第二转子，63…第三转子，64…压电驱动装置，65…振动体，66…振动板，67…突起部，68…支承部，69…连结板，70…扁平型布线部件，80…食指掌骨，81…大拇指的近节指骨，82…大拇指掌骨，83…大拇指的第三关节，84…大拇指的第二关节，90…关节机构，110、110c…第一连结部，112…第一副部件，114…第二副部件，115…开口部，116…弹性部件，117…第一滑动机构，118…第二转动部，120…第二连结部，122…第三转动部，125…连结部，130…第三连结部，140…第四连结部，142…第四转动部，150…第五连结部，651、651a、651b、651c、651d…压电体，VL…虚拟线。

Claims (6)

1.一种驱动装置，其特征在于，

具备：

基底部件；以及

第一部件，其能够转动地设置于所述基底部件，

在将所述基底部件配置在手背的情况下，所述第一部件能够绕沿着所述手的食指掌骨的转动轴转动。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，

所述驱动装置具备使所述第一部件绕所述转动轴转动的转动部。

3.根据权利要求1或者权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，

所述转动部具备：

振动板，其包括压电体；以及

被驱动部，其与所述振动板接触而被驱动。

4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，

在所述振动板设置有突起部，

所述突起部与所述被驱动部接触。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的驱动装置，其特征在于，

所述驱动装置具备设置在所述第一部件与所述手之间的弹性部件。

6.一种驱动方法，其特征在于，是具备基底部件以及能够转动地设置于所述基底部件的第一部件的驱动装置的驱动方法，

在所述驱动方法中，将所述基底部件配置于手背，使所述第一部件绕沿着所述手的食指掌骨的转动轴转动。