CN101511310A - 加强手套 - Google Patents
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Abstract
一种手指手套,用于加强包裹在所述手套中的人手的抓握运动,其中所述手套具有手掌、手套手指(4a-4c)、轭状物(6a-6c)、力检测传感器(12a-12c)以及控制单元(19),所述手套手指(4a-4c)在每一面上包含人工肌腱(1a-1c),所述人工肌腱(1a-1c)沿着所述手套的内部延伸,所述轭状物(6a-6c)被安装在所述手套手指的指尖上,以便围绕着被包裹的手指的指尖,人工肌腱(1a-1c)在所述手套手指的每一面上被连接到所述轭状物,所述力检测传感器(12a-12c)适于检测包裹在所述手套手指中的手指与接触面之间的力,所述力被施加到所述手指,用于手套手指的人工肌腱被连接到至少一个致动器(10a-10c),所述控制单元(19)促使所述致动器依据由所述力检测传感器测得的力,向所述手套手指的人工肌腱上施加拉力,因而促使包裹在所述手套手指中的手指弯曲。
Description
技术领域
本发明涉及一种手套,该手套将被戴在人手上,并用于加强人手一个或多个手指进行的抓握运动。
背景技术
具有正常机能的人感到,能够用手抓握物体,并在手指与物体之间以所需的恰当的力以所需长度的时间来保持物体,是很自然的。当人通过手的抓握运动不具有足够的力量时,会发现这样的抓握运动不可能或几乎不可能进行。肌肉力量不足以实现这种抓握运动的情形的例子包括肌肉衰弱的老年人以及例如脑损伤后康复的人。同样的问题还会影响具有某些类型慢性症状的人,比如风湿病人。其它情形的例子包括,例如,某些情形下的宇航员或体力劳动者,在这些情形下,增强人手在抓握运动中能够施加到物体上的肌肉力量,对于人来说是有利的或是必要的。
历史上很少采用技术工具来增强那些无法实施上述抓握运动的人的肌肉力量。近似相关情形的一个例子是当人完全缺失一只手的情况。在此情况下,有多种不同的呈假肢形式的机械解决方案,这些假肢能够以各种各样的方式来执行抓握运动。
美国专利说明书4084267提出了用于矫正疗法的驱动装置的例子,即用于向人的手指施加肌肉力量等效物的外部辅助工具。该说明书涉及戴在手指上部和/或内侧上的线缆。
标题为“The Exoskeleton Glove for Control of Paralyzed Hands(用于控制瘫痪手部的外骨架手套)”;P.Brown,D.Jones,S.K.Singh;1993 IEEE,第642-647页的文章提出了用于瘫痪手部的手套的外骨架。该外骨架为机械构造,并形成一种围绕手部的承载骨架。
标题为“An Anthropomorphic Hand Exoskeleton to PreventAstronaut Hand Fatigue during Extravehicular Activities(用于防止宇航员在舱外活动期间手部疲劳的人形手部外骨架)”;B.L.Shields,J.A.Main,S.W.Peterson,A.M.Strauss;1997 IEEE,第668-673页的另一篇文章也同样描述了用于手部的机械外骨架的例子,专门用于在使用手指工作期间在他们的肌肉很快疲劳的情况下增强肌肉运动的力量。
所引用的这两篇文章涉及由承载单元构成的机械骨架的例子,这往往使骨架笨重,且不能用于上述类型的需求。
通过引用文献US2006/0094989来再次参考先前技术。在该说明书中公开了一个例子,其中通过沿手指在护套中延伸的绳索来致使手指运动。对于每个手指关节,为每个手指提供一条绳索,以使手指伸展,并沿手指内侧提供一条绳索,以使手指弯曲。该设计企图控制各个关节,因而对于每个关节都需要一个致动器来使它伸展,并需要一个致动器来使它弯曲。因而当很多手指被致动时,需要许多致动器。其目的在于将运动施加到关节上,而不是将力量施加到由手指进行的抓握上。
参照另一文献NL 7014761,其中提出了用于人手或假肢指节致动的方法。当利用弹簧来打开手时,仅促动手指的闭合。每个手指通过在手指内侧延伸的一条绳索来致动。因而仅需一个致动器来将扭矩施加到手指的所有三个关节上。当关节的数量大于致动器的数量时,这样的装置布局被称为欠致动。NL 7014761中提出的设计的缺点是,如果该设计施加在人手上,手指关节与绳索之间的距离差不多固定为手指内侧处皮肤到关节的距离。为了使欠致动良好地进行,绳索与关节之间的垂直距离应随着与指尖距离的增加而增加。例如,如果手指要仅在指尖处施加力,则所述垂直距离应线性增加,而如果该力要在整个手指长度上均匀分布,则该垂直距离应恰如增加与指尖的距离。
本发明的目的在于提出解决当前技术缺点的方案。
发明内容
根据本发明的一个方面,提出一种具有根据所附权利要求1特点的装置。
本发明的更多实施例被示出在从属权利要求中。
本发明的所述方面涉及配备有手指的手套,下文中称为手指手套,该手套在本发明的一个方面中形成系统的一部分,用于加强肌肉力量,该力量是利用戴有该加强手套的人的手指在抓握运动中发起的。该手套利用戴有该手套的手指来平衡推力,所述推力是由人工肌腱中的力沿着手指产生的,所述人工肌腱适于实现所需的加强作用。
手指手套在其内部或在中间层中配备有绳索,该绳索由合适的材料制成,用于充当所述人工肌腱,“肌腱”的表达在下文中用于表示这些绳索。
附图说明
图1在朝向手掌观察时的平面图中示出了根据本发明一实施例的手指手套,手掌被包裹在手套中,但为清晰起见,省去了所述手套的所有组成材料。
图2示出了与图1相同但从手的侧面观察时的手套。
图3是配备有手套的手部的透视图,该手套用于加强抓握运动,其中省去了真实的手套材料,并示意性地示出了致动器,该致动器根据来自所示传感器的信号来致动。
图4示意性地示出了用于手套的致动器的反馈环回路,该手套用于加强由任意手指进行的抓握运动。
具体实施方式
以下参照附图来描述本发明的多个实施例。
图1中非常简单地示出了根据本发明的加强手套,其中手指手套被戴在人手上,但省去了固定有机械部件的实际手套,以使图形自身更具有说明性。从而,实际的手套及其设计并未在图中示出,这是因为手指手套的设计当然能以无数方式变化。例如,可使用已经存在的手套,比如运动手套、高尔夫手套或任何类型的解剖手套,但一种特殊的手套优选地被专门用于适合手指手套使用者或患者的特别需求。
如前所述,在本发明的一个实施例中,手指手套是在此称为加强手套的系统的部件。该加强手套不仅包括手指手套,而且还包括:
-用于每个可有帮助的手套手指的力检测传感器,
-用于向人工肌腱施加拉力的致动器,以使手套的指定手指朝向手掌向内侧弯曲,从而能够执行抓握运动,
-反馈回路,包括具有传输函数的电路,使得所述致动器中的马达响应于来自传感器的信号,并响应于所述传输函数中设置的参数而向所述人工肌腱施加拉力。
术语“手套手指”在下文中意谓手套的手指,用于容纳戴有所述手套的手指。它因而表示一种手套手指,其用于加强所述手指的肌肉力量,且所述手套手指的特征适用于由所述加强作用所覆盖的所有手套手指。从而,例如,可能碰巧仅有三个手套手指如上所述被装备,但也可能有四个或五个手指被类似地配置。
图1以附图标记1a-1c示出了用作人工肌腱的绳索。为清晰起见,该图仅示出了配备有人工肌腱的三个手套手指,即相应于拇指、食指和中指的手套手指。当然可能对于所有手指,均配备有在此描述的相应装置,用于在手指运动过程中加强肌肉力量,在此情况下,如果全部五个手指均配备有根据本发明该方面的加强装置,则系统中涉及的所有部件(不是指本文中标记为a-c的三个手指)同样完全包括标记为a-e的相应部件。人工肌腱1a-1c穿过导向器2a、2b、2c和导管3a、3b、3c,所述导向器和导管均被固定在手套上。导向器的目的是以低摩擦的方式将特定手指的肌腱从其跨过手掌的延伸部分引导和连接到沿所述特定手指的恰当线路上。导向器2a、2b、2c可包括任意下述部件:套筒、引导辊、引导销、环、孔眼。如图中所示,为每个相应的手套手指配备导向器2a、2b、2c,从而用于弯曲特定手套手指的两个肌腱1a-1c适于穿过相同的导向器2a、2b、2c,到达特定的手套手指,导向器2a、2b、2c位于靠近该手套手指的基部处。从而,例如,导向器2b位于靠近手套手指4b的基部处,该手套手指4b对应于人手的食指。专门作用于手套食指4b的人工肌腱1b穿过所述导向器2b,并经由导管3b沿该手套手指延伸。导管3a、3b、3c位于相应的手套手指的侧面,优选地靠近手套手指的内侧。相应地,人工肌腱1a-1c将沿手套手指的侧面延伸,并如上所述靠近它们的内侧。
人工肌腱1a-1c包括成对的肌腱,每对肌腱位于手套手指的相应侧面上,其目的在于当向属于特定手套手指的肌腱施加拉力时,实现横向力矩平衡。所述导管和导向器也被如此布置,以使肌腱在离开手指关节轴一定垂直距离处延伸,以便向手指施加合适的弯矩。所述距离更靠近手掌,而不是远离手掌。在此还应指出,手套手指4a-4c可配备有相应于人工肌腱的绳索,在涉及手套手指的抓握运动之后,所述人工肌腱将手套手指伸直。然而,在人手的抓握运动过程中,即当关于某物体的抓握运动已经实现和完成时,没有特定的手部肌肉经常会使手指回复到伸直位置。
为了实现良好的结构稳定性,导向器2被固定到刚性支撑件5上,所述刚性支撑件5覆盖着与手掌相当的手套的大部分。刚性支撑件5的设计可部分地依据用于所述手套的哪些手指要配备加强装置而变化,并且当然可使所述支撑件因人而异地设计,即适应要使用手套的个人。所述支撑件被设计用作固定导向器2a-2c的基础,以使它们能够引导所述人工肌腱,即保持所述肌腱靠近手的表面,并保证每个手指的两条肌腱被引导,以便在靠近相应手指基部的位置处离开手掌。
手掌支撑件5同时也是力量抵抗部件,用于抵消经由人工肌腱1a-1c所施加的力。人工肌腱1a-1c由线套7a-7c包围,该线套7a-7c由端部套筒8a-8c终止。所述各个端部套筒8a-8c被固定在手掌支撑件5上,以便当拉力作用在所述相应肌腱上时,把来自相应肌腱1a-1c的力传递到手掌支撑件5,即手掌支撑件5抵消了来自肌腱的力。
安装件9a-9c也可有利地安装到手掌支撑件5上。这些安装件9a-9c的目的是在端部套筒8a-8c与导向器2a-2b之间引导肌腱1a-1c,以便在该区域中为肌腱提供预定的曲率,从而防止肌腱呈现不合适的路径或弯曲成非常尖锐的角度。
如果手套的相应区域为刚性,则手掌支撑件5不必为单独的单元,因而所述手掌支撑件可与手套形成为一体。
为了进一步确保支撑件5紧靠手掌,支撑件5可优选地被如此配置,以使它具有卷绕着人手的延伸部分,即,使得它在拇指与食指之间卷绕着掌骨,并在拇指与食指之间延伸适当距离到手背上。沿手掌支撑件5可安装另外一些用于引导人工肌腱的导向器。手掌支撑件5也优选地由刚性塑料制成,并且还可包括开放区域。
根据本发明某方面的手套在配备有加强装置的手套手指4a-4c上具有轭状物(yoke)6a-6c,该轭状物6a-6c被布置在手套手指的指尖上,以便围绕着被包裹的手指的指尖,或者紧靠手指的指尖。该轭状物的目的是保证当人工肌腱1a-1c被连接到所述轭状物6a-6c时,结果相当于将自然的肌腱固定到最外面的指骨。因而该轭状物用于服务于下述目的:当人工肌腱,比如肌腱1b在轭状物6b上牵拉时,被包裹的指尖将导致手指4b弯曲,该手指4b在本例中为食指。所述人工肌腱还延伸穿过位于手指侧面并靠近手指内侧的导管3a-3c,该事实导致手套中的手指实现类似于自然手指运动方式的抓握运动。
轭状物6可按各种不同的方式来配置。因而它可呈现帽状物(bonnet)的形状,所述帽状物的形状覆盖着被包裹的手指的实际指尖,将人工肌腱1a-1c固定连接到所述帽状物的侧面。根据优选实施例,轭状物6还可形成为在上侧和侧面围绕着指尖的窝座,或者可选地,在上侧和指尖周围每个侧面围绕着指尖的窝座。在呈现窝座形式的实施例中,所述轭状物具有良好定位的紧固点,该紧固点位于窝座侧面朝向手部最深入且靠近手指内侧的位置。作为这些实施例的变型,所述轭状物在最简单的情况下可能呈现真实绳索的形式,该绳索构成人工肌腱1a-1c,其中人工肌腱1a-1c围绕真实指尖行进,并可与轭状物相当,从而使紧固点成为多余的。在这样的实施例中,人工肌腱可在手指指尖的端部变平。根据不同的配置,肌腱可相对于其相应的轭状物固定不动,或者肌腱可被滑动连接到其相应的轭状物,从而肌腱可相对于轭状物在滑动中跨过所述轭状物。
在轭状物6呈帽状物或窝座的情况下,它优选地由塑性材料制成,但当然也可使用某些其它材料,比如金属或合成物。轭状物6的构成材料还可呈现以下形式:a)连续覆盖材料,b)穿孔材料,c)网孔材料,d)根据a)至c)的任一种的材料但包括开放区域。并且优选地,所述轭状物的材料可被增强,比如通过金属丝线、玻璃纤维或相当物来增强,尤其是在打算用作紧固点的材料部分的周围进行增强。在本实施例中,所述轭状物可能通过模制来制作,以便适合特定的使用者。
手套的不同部分由不同类型的材料制成。绝大部分由柔性材料制成,以便向被包裹的手部提供良好的舒适性。其它部分,比如手套手指的上侧部分,由至少在一个方向上(垂直于手指的纵向)为刚性的材料制成。其它可能要求材料刚性的手套部位是在手掌支撑件5周围。所述材料优选地可透过湿气,以使手套的穿戴者可长期穿戴它而不出现问题。呈现人工肌腱1a-1c、导向器2a-2c、导管3a-3c、手掌支撑件5以及轭状物6形式的零件可都位于手套的内表面。在这些部件中,至少手掌支撑件5、导管3a-3c以及轭状物6在该情况下被固定到手套的所述内表面。在可选实施例中,所述手套包括至少一个外层和一个内层,在此情况下,本段中列举的全部或至少部分部件被置于所述内层与外层之间。
构成手套的材料完全或部分地包括:a)连续覆盖材料,b)穿孔材料,c)网孔材料,d)根据任意a)至c)的任一种材料但包括开放区域。
沿着手套手指侧面固定的导管3a-3c优选地呈现出沿着手套手指固定的管道、通道或槽道的形式。其原则是人工肌腱1a-1c沿着手套手指被引导。可选地,可使用与手套本身形成为一体的缝制导管。必要的是,至少在所述导管之间为人工肌腱1a-1c提供弯曲的可能性,并且人工肌腱沿着手套手指的长度可被缩短或伸长。导管可为连续的,并由柔性材料制成,或者如果使用僵硬的管道、通道、槽道等,则导管至少在手指的关节处必须被中断。在使用管道等的情况下,其材料优选地具有低摩擦特性,比如聚四氟乙烯(PTFE)。
人工肌腱1a-1c优选地由低摩擦、易弯曲的材料制成,比如下述材料的任一种:尼龙、钢、Dynema(高分子聚乙烯)、具线纹的Kevlar(凯夫拉尔)。
以下参照图4来描述利用插入手套手指中的手指来执行抓握运动,该图示出了反馈回路11,其中五个手指配备有加强装置,尽管在上文中描述了仅利用三个活动手指的动作。在所示例子中,来自全部五个手套手指的传感器被连接在反馈回路中。
构成人工肌腱1a-1c的绳索通向用于每对肌腱的致动器10a-10c,例如致动器10b用于利用食指进行抓握运动。用于各个手指的致动器10a-10c被连接到反馈回路11,并通过反馈回路11被控制。
力检测传感器12a-12c位于手套手指4a-4c的内侧。所述传感器12a-12c测量手指与物体之间产生的全部力量或部分力量,该物体被手套中包裹的手指抓握。
力检测传感器12a-12c形成反馈回路11的一部分,该反馈回路11还包括电路13本身,电路13包括利用传输函数编程的处理器14。由传感器12a-12c测得的用于某个手指的力,比如用于食指的传感器12b的力,被按比例确定并被转换成用于所述手指致动器10b的参考力。然后,该力导致传感器12b上更大的力,即所谓的正反馈,由于处理器14的作用,致动器10b利用该力使所述手指向内弯曲,以便通过施加拉力来作用在人工肌腱上,在本例中为肌腱1b。恰当的比例因子产生加强功能。该比例因子可通过诸如电位计的变换器15来改变,该变换器被连接到电路13。所述反馈可例如通过微控制单元来实现。上述反馈是已知技术的例子,在此不予赘述。还应指出,每个手套手指的力检测传感器的数量可能是一个或多个,其沿着手套手指内侧。因而“传感器”的表达可被解释为意味着传感器可包括多个单元。还应指出,由传感器测得的力是手指施加到接触面上的完全或部分的力,该接触面可能是要被手抓握的物体,但该接触面也可能是轭状物的内侧,该轭状物具有壁面(比如窝座壁),以使传感器12a-12c位于所述壁面与手指之间。
在轭状物6a-6b呈现在每个面上围绕手指的窝座的情况下,所述反馈回路可按可选方式来配置,从而如前所述,力量传感器12a-12c检测到手套穿戴者的手指主动施加在所述轭状物上的力,但从不检测致动器10b施加在所述轭状物上的任何力。在滤波和按比例改变之后,该测得的力可随后被用作致动器的参考力。因而在此情况下可避免正反馈中可能出现的问题。
可通过引入用于每个肌腱的内控制回路来提高手套的性能(反应准确性)。该控制回路将利用人工肌腱的张力测量来提高所施加力的准确性。该张力可在致动器处来测量(并为所述致动器的固有部分),但应尽量靠近所述轭状物,以便减小由于摩擦而带来的张力误差。一个可选的测量方案是在手掌支撑件之内,另一个可选方案是在所述轭状物中。
根据一个实施例,致动器10a-10c可被连接到人工肌腱1a-1c,这些人工肌腱被连接到一个以上的手套手指4a-4c。根据另一实施例,多个致动器可被连接到同一手套手指的人工肌腱上,从而能够改进手套手指的控制。
控制单元19可适于使致动器10a-10c仅向一个手套手指4a-4c的人工肌腱1a-1c上施加拉力,例如,控制单元可使致动器弯曲例如食指弯曲,所述食指插入在手套的食指对应物中。控制单元也可适于使致动器弯曲多于一个容纳手指的手套手指。
根据一可选实施例,致动器10a-10c通过人工肌腱1a-1c被连接到仅仅一个手套手指4a-4c上。
根据另一实施例,控制单元19适于使致动器10a-10c仅向连接到手套手指4a-4c上的人工肌腱1a-1c施加拉力,在这些手套手指4a-4c之内布置有检测所述力的力检测传感器12a-12c。
所述致动器可呈现电动机的形式,其中齿轮被连接到卷绕装置,该卷绕装置可例如为线卷轴16a-16c,人工肌腱被卷绕在该线卷轴16a-16c上。所述电动机也可被连接到本领域中已知的诸如滚珠螺杠的线性装置上。根据一个例子,位于致动器10b中的传感器17b检测到连接在相应手指上的人工肌腱1b中的拉力。所述测得的力被用于关闭内反馈回路,该内反馈回路被引导至一确定的设定点,即由确定的比例因子来控制。图4示出了五个致动器。这应解释为意味着各个致动器通过人工肌腱1a-1c连接到相应的手套手指4a-4c上。致动器与手套手指的连接可按多种可选方式来实现,如上所述。
电池18向致动器10a-10c和电路13提供能量。所述部件、电路13、处理器14、电位计15优选地被封闭在特制的盒子中,该盒子在此被称为控制单元19,并优选地位于前臂上,在此情况下,所述人工肌腱可优选地被布置成连接在所述手套与控制单元19之间。图1和图2并未示出将信号从力检测传感器12a-12c携带到控制单元的线。在图3中,所述线以标记20来表示。
在轭状物6呈现帽状物或窝座形式的情况下,所述肌腱可绕整个轭状物6延伸,从而使紧固点不相关,并导致力更好地分布,并可能允许手指向侧面运动。
以下为大量更多的实施例变型:
导管3a-3c由这样的材料制成,以致它们可被允许自始至终地沿着手套手指连续地延伸,这意味着它们也可具有伸缩管状(bellowslike)结构,以使某些区段能够改变长度。在后一种情况下,所述导管还可被允许从手掌支撑件5上的导向器2a-2c自始至终地延伸至相应手指上的轭状物6。
所述导管3a-3c可被缝入到手套中。
可向手套中的至少一个手指提供加强作用。例如,如果自然手的拇指通过例如包裹在石膏中而被固定,则在康复期间,能够执行抓握运动的足够良好的辅助工具呈现手套的形式,该手套仅向食指的肌肉提供加强作用。
为了减小肌腱1a-1c与手掌支撑件5之间的摩擦,安装件9a-9c可由例如滚珠或球轴承来代替。
全部或任意所需成对的人工肌腱,比如用于食指的肌腱1b,可由在支撑件5处分裂成两部分的肌腱来代替,所述两部分肌腱如前述例子中那样继续前进。
致动器10可位于实际的手掌中。
在一个实施例中,当手套运动的控制是由微控制器单元进行时,可利用显示器来改进用户界面。此外,所述微控制器可被连接到外部计算机,使得操纵控制设置更为简易。所述连接也可被用于找回使用日志。所述日志可例如为传感器读数或长时期的使用统计。
定义
手指是指所有手指,包括拇指。
手指在此被定义为具有四个面,手指的上侧是指,当手伸展且背面向上时,具有类似于手上侧(背面)的方向,内侧是指手指可朝手掌向内弯曲的那一面,而侧面也就是指手指的侧面。
Claims (20)
1、一种手指手套,例如用于加强抓握运动,所述抓握运动由包围在所述手套中的人手的一个或多个手指来执行,其中所述手套包括手套手指和手掌,其特征在于所述手套还包括:
-用于至少一个手套手指(4a-4c)的人工肌腱(1a-1c),所述人工肌腱(1a-1c)沿着所述手套的内侧延伸,并在所述手套手指的每一侧上具有穿过固定在所述手套手指的侧面上的导管(3a-3c)延伸的人工肌腱(1a-1c),
-轭状物(6a-6c),所述轭状物(6a-6c)被固定在所述至少一个手套手指(4a-4c)的尖端上,并被设计成围绕着包围在所述手套手指(4a-4c)中的指尖,并且
其中,手套手指的所述人工肌腱(1a-1c)被固定或滑动连接到所述轭状物(6a-6c)上,因而施加在手套手指的人工肌腱上的拉力使包围在所述手套手指(4a-4c)中的手指朝手掌向内弯曲。
2、根据权利要求1的手指手套,其中所述手套包括在手掌处的刚性支撑件(5)。
3、根据权利要求2的手指手套,其中
用于至少一个手套手指(4a-4c)的所述手套的手掌和所述支撑件(5)中的一个包括导向器(2a-2c),用于引导所述人工肌腱至所述至少一个手套手指(4a-4c)。
4、根据权利要求3的手指手套,其中所述导向器(2a-2c)包括下述部件的至少一个:套筒、引导辊、引导销、环、孔眼。
5、根据权利要求1的手指手套,其中所述轭状物(6a-6c)的形状适于容纳人手的指尖,并采用下述部件之一的形状:围绕所述指尖的窝座、用于所述指尖的帽状物、所述人工肌腱(1a-1c)本身、所述人工肌腱(1a-1c)本身的平直部分。
6、根据权利要求5的手指手套,其中在轭状物(6a-6c)采用帽状物或窝座的情况下,将所述人工肌腱(1a-1c)紧固到所述轭状物(6a-6c)上的紧固点位于所述手套手指(4a-4c)的侧面且靠近所述手套的手指内侧。
7、根据权利要求3的手指手套,其中
所述人工肌腱(1a-1c)、所述导向器(2a-2c)和所述导管(3a-3c)中的至少一个位于所述手套的外层与内层之间。
8、根据任意一项前述权利要求的手指手套,其中,所述手掌支撑件(5)采取用于所述导向器(2a-2c)的支撑面的形式,用于将所述人工肌腱(1a-1c)引导至手套手指(4a-4c)的导向器(2a-2c)被固定在靠近每个手套手指(4a-4c)的基部,所述手套手指(4a-4c)配备有人工肌腱(1a-1c)。
9、根据权利要求2-7中任意一项的手指手套,其中,所述人工肌腱(1a-1c)由线套(7a-7c)围绕,所述线套(7a-7c)配备有固定在所述手掌支撑件(5)上的端部套筒(8a-8c)。
10、根据权利要求1的手指手套,其中,所述导管(3a-3c)形成为下述部件之一:管道、通道和槽道,且所述导管为下述其中之一:a)连续和柔性的,b)在手指关节处中断。
11、一种利用权利要求1中的手套来加强抓握运动的系统,所述抓握运动由包围在所述手套中的人手的一个或多个手指执行,其特征在于所述系统包括:
-位于所述手套手指(4a-4c)内部的力检测传感器(12a-12c),所述力检测传感器(12a-12c)被布置成用于检测包围在所述手套手指(4a-4c)中的手指与接触面之间的力,所述力被施加到所述手指上,
-用于手套手指(4a-4c)的人工肌腱(1a-1c)被连接到至少一个致动器(10a-10c)上,
-控制单元(19),所述控制单元(19)被布置成使所述至少一个致动器(10a-10c)根据由所述力检测传感器(12a-12c)测得的力,向所述至少一个手套手指(4a-4c)的人工肌腱(1a-1c)上施加拉力,因而,当所述被包围的手指平衡沿着手指由所述人工肌腱中的拉力产生的推力时,使得包围在所述至少一个手套手指(4a-4c)中的手指弯曲。
12、根据权利要求11的系统,其中,所述控制单元(19)适于使致动器(10a-10c)向至少一个手套手指(4a-4c)的所述人工肌腱(1a-1c)上施加拉力。
13、根据权利要求11的系统,其中,所述控制单元(19)适于使至少一个致动器(10a-10c)仅向一个手套手指(4a-4c)的所述人工肌腱(1a-1c)上施加拉力。
14、根据权利要求11的系统,其中,所述控制单元(19)适于使致动器(10a-10c)仅向连接到手套手指(4a-4c)上的人工肌腱(1a-1c)施加拉力,在这些手套手指(4a-4c)的内侧布置有检测所述力的力检测传感器(12a-12c)。
15、根据权利要求11的系统,其中,所述力检测传感器(12a-12c)、所述致动器(10a-10c)以及所述控制单元(19)被包括在反馈回路(11)中,因而所述控制单元(19)本身包括具有处理器(14)的电路(13),所述处理器(14)利用传输函数F来编程。
16、根据权利要求11-15中任意一项的系统,其中,所述力检测传感器(12a-12c)测量所述手指与所述接触面之间产生的全部力或部分力。
17、根据权利要求15的系统,其中,所述被检测的力被传输函数F中的比例因子按比例改变,并被转换成用于所述控制致动器(10a-10c)的参考力。
18、根据权利要求17的系统,其中,使用连接到所述电路(13)的变换器(15)来设定所述比例因子。
19、根据权利要求15、17和18中任意一项的系统,其中,所述传输函数F控制经由所述致动器(10a-10c)施加在相应的手套手指(4a-4c)上的拉力的设定。
20、根据权利要求11-15以及17和18中任意一项的系统,其中,致动器(10a-10c)采取电动机(16a-16c)的形式,所述电动机(16a-16c)被连接到用于所述人工肌腱(1a-1c)的卷绕或线性装置上。
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