CN107106402A - 抗衰老施用器 - Google Patents

Abstract

末端执行器能够用于以刺激频率刺激皮肤的部分。所述末端执行器可耦合到电机并且具有单个接触点或多个接触点，在该接触点处所述末端执行器被配置成接触皮肤的所述部分。所述单个接触点的位置距所述末端执行器的中心有偏移，或者所述多个接触点的位置彼此相距基于所述刺激频率的倒数的目标距离。当基部耦合到所述电机并且所述电机运行时，所述末端执行器具有基于所述刺激频率的振荡频率。当施加力以使所述末端执行器朝向皮肤的所述部分偏斜时，以大约所述刺激频率在皮肤的所述部分内产生周期性刺激。

Description

抗衰老施用器

相关申请的交叉引用

本申请涉及2014年12月31日提交的美国第14/587587号专利申请，2014年12月31日提交的美国第14/588,209号专利申请，2014年12月31日提交的美国第14/588,230号专利申请，以及2014年12月31日提交的美国第14/588,255号专利申请，其内容通过引用全部特此并入。

概述

提供本概述是为了以简化形式介绍一系列概念，这些概念在以下的详述中进一步描述。本概述不旨在确定所要求保护的主题的关键特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个实施方案中，用于以刺激频率刺激皮肤的部分的系统包括具有电机的设备和可操作地耦合到电机的末端执行器。所述末端执行器包括单个接触点或多个接触点，在所述接触点处所述末端执行器被配置成接触皮肤的所述部分。所述单个接触点的位置距所述末端执行器的中心有偏移，或者所述多个接触点的位置彼此相距基于目标刺激频率的倒数的目标距离。所述电机被配置成移动所述末端执行器，以使当所述电机运行时，所述系统具有基于所述目标刺激频率的振荡频率。当所述电机运行并且向所述系统施加力以使所述末端执行器朝向皮肤的所述部分偏斜时，所述末端执行器以大约所述目标刺激频率在皮肤的所述部分内产生周期性刺激。

在一个实例中，所述末端执行器包括杯形端，所述杯形端被配置以使当所述力从所述末端执行器施加到皮肤的所述部分时，所述单个接触点是所述末端执行器接触皮肤的所述部分的唯一部分，或当所述力从所述末端执行器施加到皮肤的所述部分时，所述多个接触点是所述末端执行器接触皮肤的所述部分的唯一部分。在另一实例中，所述电机被配置成传递一个或多个振荡运动或振动运动，并且所述末端执行器被配置成向所述皮肤传递周期性机械应变。在另一实例中，所述末端执行器包括基部和端部。在另一实例中，所述基部具有选择的质量，以使当所述电机运行时所述系统具有处于大约所述目标刺激频率的振荡频率。在另一实例中，所述端部包括所述单个接触点或所述多个接触点，并且其中所述端部经由中心支撑件连接到所述基部，以使所述单个接触点或所述多个接触点远离所述中心支撑件悬臂样伸出。在另一实例中，所述末端执行器可释放地耦合到所述设备，所述末端执行器包括驱动组件，当所述末端执行器可释放地耦合到所述设备时，所述驱动组件与所述设备的驱动轮毂啮合，并且所述电机可操作地耦合到所述驱动轮毂，以使所述电机的运行引起所述驱动轮毂的移动，传递所述移动到驱动组件以移动末端执行器。

在另一实施方案中，用于以刺激频率刺激皮肤的部分的末端执行器包括可与电机耦合的基部和具有单个接触点或多个接触点的端部，在所述接触点处所述末端执行器被配置成接触皮肤的所述部分。所述单个接触点的位置距所述末端执行器的中心有偏移，或者所述多个接触点的位置彼此相距基于所述刺激频率的倒数的目标距离。所述末端执行器被配置以使当所述基部耦合到所述电机并且所述电机运行时，所述末端执行器具有基于所述刺激频率的振荡频率。当所述电机运行并且施加力以使所述末端执行器朝向皮肤的所述部分偏斜时，以大约所述刺激频率在皮肤的所述部分内产生周期性刺激。

在一个实例中，所述端部具有所述多个接触点，并且所述多个接触点包括彼此等距布置的至少三个接触点。在另一实例中，所述三个接触点中的每两个一组之间的距离是所述刺激频率的倒数的整个整数增量(whole integer increment)。在另一实例中，所述端部具有所述多个接触点，并且所述多个接触点中的每一个位于多个垫中的一个上，并且所述多个垫中每一个的边缘具有圆形的肩部。在另一实例中，所述端部具有所述多个接触点，并且所述多个垫中的每一个具有至少一个圆形的肩部、至少一个贯穿所述垫的面的狭缝，或在面上的表面纹理。在另一实例中，所述端部的表面具有在从约10肖氏A至约90肖氏A的范围内的硬度。在另一实例中，所述端部的表面包括刚性材料。在另一实例中，末端执行器还包括球分配器，其被配置成响应于与皮肤的所述部分进行接触的所述球分配器而将处理组合物分配到皮肤的所述部分。在另一实例中，所述刺激频率在约65Hz至约120Hz的范围内。在另一实例中，从所述末端执行器施加到皮肤的所述部分的力在约20克力至约500克力的范围内。

在另一实施方案中，使用包括耦合到末端执行器的电机的设备以刺激频率处理皮肤的部分的方法包括以振荡频率驱动末端执行器，所述末端执行器具有位置距所述末端执行器的中心有偏移的单个接触点或具有其位置彼此相距基于目标刺激频率的倒数的距离的多个接触点，和在由所述单个接触点或所述多个接触点所接触的皮肤的部分内以大约所述目标刺激频率诱导周期性刺激。

在一个实例中，该方法还包括当以所述振荡频率驱动所述末端执行器时，使用所述末端执行器将组合物施加到皮肤的所述部分。在另一实例中，施加所述组合物包括施加配置成处理皮肤的所述部分的状况的组合物。在另一实例中，以所述振荡频率驱动所述末端执行器包括基于皮肤的所述部分的状况选择所述目标刺激频率。

附图说明

因为当结合附图时，参照以下的详细描述，所公开主题的上述方面和许多伴随的优点将变得更好理解，所以其将变得更容易领会，其中：

图1A、1B和1C分别描绘了末端执行器的实施方案的透视图、侧视图和俯视图；

图2A和2B描绘了包括端部和基部的末端执行器的另一实施方案的透视图；

图3描绘了根据本文所述的末端执行器的实施方案的包括设备和末端执行器的系统的实施方案；

图4描绘了根据本文所述的末端执行器的实施方案的包括设备和末端执行器的系统的另一实施方案；

图5以框图的形式描绘了根据本文所述的设备的实施方案的设备的操作结构的实例；

图6A和6B分别描绘了具有设备和紧靠皮肤的部分的末端执行器的系统的实施方案的空载状态和负载状态；

图7A至7H描绘了可与本文所述的末端执行器的实施方案一起使用的接触区域的实施方案以及在皮肤位移上的接触区域的实施方案的结果实例；

图8A至8D描绘了具有不同数量和布置的接触区域的末端执行器的其它实施方案的俯视图；

图9A、9B和9C分别描绘了具有球分配器的末端执行器的实施方案的透视图、侧视图和分解图；

图10描绘了能够使用具有耦合到末端执行器的电机的本文所述系统的实施方案来实施的方法的实施方案；

图11A、11B和11C分别描绘了末端执行器及其复合运动(complex movement)的实施方案的侧视图、俯视图和局部侧视图；和

图12A和12B分别描绘了具有单个接触点的末端执行器的实施方案的俯视图和侧视图。

详述

输入到生物机体内的各种形式的能量对生物机体有不同的影响。这些形式的能量输入包括机械输入、热输入、电磁输入、电输入、声输入等。一个特定的研究领域，称为机械生物学，旨在了解细胞或组织力学中的物理力和变化如何影响生物机体。

在某些条件下，输入到生物机体的皮肤的部分的机械刺激(例如，施加的周期性应变、机械运动、施加的应变等)导致生物标志物(例如蛋白)产生的增加。在一个实例中，尤其可以利用使用末端执行器以特定频率施加的周期性机械应变来调节皮肤内的多种蛋白。所公开的实施方案采用的技术和方法刺激真皮和表皮中的细胞的频率响应以诱导与年轻、健康的皮肤相关的蛋白产生。人皮肤细胞(特别是真皮成纤维细胞)通过细胞骨架重排和增加胞外基质蛋白的产生来响应组织中的应变。在实施方案中，通过以特定频率组合皮肤中离散的、不同的应变，所公开的技术和方法从皮肤中发现的多种细胞类型诱导的生长和修复活性增加，从而产生抗衰老作用。根据生物机体中皮肤的部分的特定位置，在约65Hz至约120Hz范围内产生的机械运动或应变可以刺激抗衰老作用。

在实施方案中，所公开的施加周期性机械应变的累积效应包括一种或多种抗衰老作用。例如，通过对皮肤施加特定的应力，皮肤细胞将通过上调(增加)某些蛋白的产生而对应力起反应。应力的特征和持续时间将影响哪些蛋白被上调和上调至何种程度。作为可实现的益处的非限制性实例，某些公开的实施方案可用于上调皮肤中的整联蛋白的产生，其通过增加表皮内聚力(cohesion)而导致抗衰老作用。

以下讨论提供了用于实现用于以刺激频率刺激皮肤的部分的技术和方法的系统、装置和方法的实例，以便通过在皮肤的部分内上调某些蛋白的产生来改善皮肤健康。在实施方案中，具有多个接触点的末端执行器用于以刺激频率刺激皮肤的部分，其中所述接触点的位置彼此相距基于刺激频率的倒数的目标距离。在实施方案中，用于以刺激频率刺激皮肤的部分的系统包括设备和具有多个接触点的末端执行器，所述多个接触点的位置彼此相距基于刺激频率的倒数的距离。在实施方案中，用于以刺激频率刺激皮肤的部分的方法包括启动电机的运行以向末端执行器的末端传递运动并施加力以使末端执行器朝向皮肤的部分偏斜，以大约刺激频率引起皮肤的部分的周期性刺激。周期性刺激的实例包括在皮肤的部分中诱导的周期性机械应变、诱导进入皮肤的部分内的周期性压力波等。

在下面的描述中，阐述了许多具体细节以提供对本发明的一个或多个实施方案的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，在没有一些或全部具体细节的情况下可以实施本发明的许多实施方案。在某些情况下，为了不会不必要地模糊本发明的各个方面，未详细描述众所周知的处理步骤。此外，应当理解，本发明的实施方案可以采用本文所述的特征的任何组合。

末端执行器100的实施方案在图1A至1C中描绘。末端执行器100包括接触点102。在实施方案中，接触点102可以呈现多种形状、构型和几何图形，包括球形、多边形、圆柱形、圆锥形、平面、抛物线，以及规则或不规则形式。在其它实施方案中，如下面就图12A和12B所讨论的，末端执行器100包括其位置远离末端执行器100的中心偏移距离的单个接触点。

末端执行器100还包括接触区域104。接触点102中的每一个位于接触区域104中的一个上。在实施方案中，接触点102的位置彼此远离目标距离106。例如，在实施方案中，接触点102的位置彼此远离的目标距离106由刺激频率的倒数确定。在图1A至1C中所示的特定实施方案中，接触点102包括彼此等距离的接触点(即，接触点102之间的距离106均大致相同，例如在彼此的±5％内)。末端执行器100包括位于接触区域104之间的中心部分108。图1A至1C描绘了具有X-、Y-和Z-方向的坐标系。在Z-方向上，中心部分108从接触区域104降低，以使在接触区域104的接触点102，接触区域104将接触在Z方向上降低的平坦物体。

末端执行器100包括在中心部分108的相对侧上的中心支撑件110。如图1B中所见，接触区域104位于从中心支撑件110悬臂样伸出的末端执行器100的部分上。在一些实施方案中，接触区域104具有配置成将周期性机械应变传递到皮肤的表面性质(surfacequality)(即，不锈钢、塑料、细丝等)。在一个实施方案中，末端执行器100由非刚性材料制成。非刚性材料的一些实例包括塑料(例如，聚氨酯、硅酮)、弹性体材料(例如，热塑性弹性体)、橡胶材料(例如热塑性硫化橡胶、天然橡胶)、及其任意组合。在一个实例中，末端执行器100的非刚性材料具有如美国测试与材料学会(American Society for Testing andMaterials(ASTM))标准D2240所定义的约10肖氏A至约90肖氏A范围内的硬度。当末端执行器100由非刚性材料制成，并且接触区域104位于从中心支撑件110悬臂样伸出的末端执行器100的部分上时，具有接触区域104的末端执行器100的部分具有弹簧样的性质，实现接触区域104在Z-方向上的一些移动。

可选地，在一些实施方案中，末端执行器100由刚性材料(例如不锈钢、硬塑料、细丝、碳纤维等)制成。在一些实施方案中，末端执行器100由刚性和非刚性材料的组合制成。在一个实例中，末端执行器100的结构部分(例如末端执行器100的内部)由刚性材料制成，并且末端执行器100的与皮肤接触的部分由非刚性材料制成。在其它实施方案中，末端执行器100由一种或多种抗菌材料或抗微生物材料制成。抗菌材料或抗微生物材料可以是本文所述的任何材料(例如，刚性材料、非刚性材料)的变化。

在图1A和1C中所示的实施方案中，末端执行器100包括紧固件孔112。在一个实施方案中，将机械紧固件(例如，螺钉、螺栓、铆钉等)置于紧固件孔112中以便将末端执行器100机械地紧固至另一个部件。在其它实施方案中，将末端执行器100模制到连接基座上(例如，使用二次注入注模工艺)。在其它实施方案中，末端执行器100用粘合剂(例如机械地和/或化学地)结合到连接基座上。在一个实施方案中，末端执行器100可耦合到被配置成移动末端执行器的电机。在一个实例中，当末端执行器100可耦合到电机并且电机运行时，电机以围绕Z-方向的轴旋转移动使末端执行器100振荡。

在一个实施方案中，末端执行器100用于以刺激频率刺激皮肤的部分。在一个实施方案中，末端执行器100用于以目标频率在皮肤的部分中诱导周期性响应。在一个实施方案中，末端执行器100用于响应所施加的电位将周期性机械应变施加到皮肤的部分。在实施方案中，配置设备302以管理与驱动末端执行器相关的工作周期(duty cycle)和频率。例如，在实施方案中，设备302包括电路，所述电路被配置成管理与驱动与末端执行器相关的工作周期和频率。

在一个实例中，基于皮肤的部分的状况来选择刺激频率。例如，基于以刺激频率由皮肤的部分的周期性机械应变激活的抗衰老作用来选择刺激频率。接触点102的位置彼此相距基于刺激频率的倒数的目标距离。例如，在65Hz的刺激频率下，刺激频率的倒数(即，周期)为0.0167秒/周期。在2.0米/秒的波传播速度下，波长为0.0333米/秒，或3.33厘米/秒。基于频率的波长距离的其它实例在表1中示出。

在一个实施方案中，接触点102的位置彼此相距的距离是刺激频率的倒数的整个整数增量。使用上述65Hz的实例，刺激频率的倒数的一个整个整数增量是3.08cm。因此，在该65Hz实例中，接触点102之间的距离106是3.08cm。使用具有110Hz刺激频率的另一个实例，波长为1.82厘米/秒。刺激频率的倒数的一个整个整数增量是3.64cm。因此，在该100Hz实例中，接触点102之间的距离106是3.64cm。频率和频率的倒数的整个整数增量的许多其它实例是可能的。

末端执行器200的另一实施方案在图2A和2B中描绘。末端执行器200包括端部202和基部204。端部202包括接触点206和接触区域208。接触点206中的每一个位于接触区域208中的一个上。基部204包括配置成与设备的驱动轮毂啮合的驱动组件210(未示出)。在一个实例中，设备包括可操作地耦合到驱动轮毂的电机。当末端执行器200可释放地耦合到设备，并且驱动组件210啮合到驱动轮毂时，电机的运行引起驱动轮毂的移动，该移动被传递到驱动组件以移动末端执行器。

如图2A中所描绘的，末端执行器200的端部202经由中心支撑件212连接到末端执行器200的基部204。接触区域206位于从中心支撑件212悬臂样伸出的端部202的部分上。在一个实施方案中，端部202由非刚性材料制成，并且接触区域208和具有接触区域208的端部202的部分具有允许接触区域208的一些移动的弹簧样性质。在一个实例中，基部204的一些或全部由刚性材料制成。在该实例中，具有接触区域208的端部202的部分保持其弹簧样性质，即使基部204的一些或全部由非刚性材料制成。

当末端执行器200耦合到电机并且电机运行时，末端执行器200和电机的系统具有共振频率。系统的共振频率是系统特征的函数，例如电机的运行参数、电机的质量和末端执行器200的质量。在一个实施方案中，末端执行器200被设计成由特定电机驱动从而以刺激频率刺激皮肤的部分。在一个实例中，选择末端执行器200的质量以使末端执行器200和特定电机的系统具有基于刺激频率的共振频率。在一个实例中，选择末端执行器200的质量包括选择端部202或基部204中的一个或多个的质量。在基于刺激频率的共振频率的一个实例中，共振频率与刺激频率大致相同。在基于刺激频率的共振频率的其它实例中，共振频率是刺激频率的整个整数增量。

图2B描绘了还包括耦合环214的末端执行器200。耦合环214被配置成将末端执行器200耦合到另一个物体，例如包括电机的设备。耦合到包括电机的设备的末端执行器的实例在以下更详细地描述。

本文所述的末端执行器的实施方案可用于系统中，如图3中描绘的系统300。系统300包括设备302和末端执行器304。图3中所描绘的设备302为手柄的形式，然而，设备302可以采取任何数量的其它形式。设备302包括驱动轮毂306。设备302包括可操作地耦合到驱动轮毂306的电机(未示出)，以使电机的运行引起驱动轮毂306的移动。设备302包括一个或多个用户输入机构308。在一个实施方案中，电机的运行基于由一个或多个用户输入机构308接收的用户输入。在一些实例中，由一个或多个用户输入机构308接收的用户输入引起以下中的一个或多个：启动电机的运行、改变电机的运行特性和停止电机的运行。

在实施方案中，图3中描绘的末端执行器304包括端部310和基部316。端部包括多个接触点312。在一个实施方案中，多个接触点312的位置彼此相距基于刺激频率的倒数的距离。多个接触点312中的每个位于多个接触区域314中的一个上。基部316经由中心支撑件318耦合到端部310。基部包括被配置成与设备302的驱动轮毂306啮合的驱动组件320。

在实施方案中，末端执行器304在物理上可耦合到设备302。当末端执行器304耦合到设备302时，末端执行器304的驱动组件320啮合到设备302的驱动轮毂306，以使设备302的电机的运行引起驱动轮毂306的移动，该移动传递到末端执行器304的驱动组件320以移动末端执行器。在一个实施方案中，电机的运行向末端执行器304传递具有一定量的惯性的振荡运动，以使末端执行器304以目标频率和振幅移动。在一个实例中，电机被配置成以约65Hz至约120Hz范围内的频率驱动末端执行器304。在另一个实例中，电机被配置成以峰值-峰值运动的约1°至约16°的范围内的角振幅驱动末端执行器304。当施加到皮肤的部分时，末端执行器304的这种振荡运动大致以刺激频率在皮肤的部分内产生周期性刺激。在一些实例中，振荡频率大致为刺激频率。在其它实例中，振荡频率与刺激频率不同。在一个实例中，周期性刺激是刺激频率下的周期性机械应变，其刺激目标生物标志物的某些抗衰老作用。

在实施方案中，末端执行器304经由一个或多个通信接口通信地耦合到设备302。

具有设备402和末端执行器404的系统400的另一实例在图4中描绘。图4中描绘的设备402为手持式设备的形式，其旨在用用户的手指抓住设备402周围使设备保持抵靠用户的手掌。当设备402为手持式设备的形式时，设备402可以采取任何数量的其它形式。设备402包括驱动轮毂406。设备402包括可操作地耦合到驱动轮毂406的电机(未示出)，以使电机的运行引起驱动轮毂406的移动。设备402包括一个或多个用户输入机构408。在一个实施方案中，电机的运行基于由一个或多个用户输入机构408接收的用户输入。在一些实例中，由一个或多个用户输入机构408接收的用户输入引起以下中的一个或多个：启动电机的运行、改变电机的运行特性和停止电机的运行。

图4中所描绘的末端执行器404包括端部410和基部416。端部包括多个接触点412。在一个实施方案中，多个接触点412的位置彼此相距基于刺激频率的倒数的距离。多个接触点412中的每一个位于多个接触区域414中的一个上。基部416经由中心支撑件418耦合到端部410。基部包括被配置成与设备402的驱动轮毂406啮合的驱动组件420。

在一个实施方案中，末端执行器404可与设备302和设备402二者互换使用。换言之，在该特定实例中，末端执行器404的驱动组件420与设备302的驱动轮毂306和设备402的驱动轮毂406可分别啮合。在一个实施方案中，设备302和设备402具有不同的特征，如不同的电机尺寸、不同的电机惯性等。在这种情况下，具有末端执行器404和设备302的系统具有与具有末端执行器404和设备402的系统不同的振荡频率。由于与末端执行器和设备的不同组合在共振频率上的差异，在一些实施方案中，末端执行器设计成(如通过选择末端执行器的特定质量)与特定的设备和/或电机一起运行，以具有目标共振频率。

在一个实施方案中，末端执行器404可操作地耦合到设备402。例如，当末端执行器404耦合到设备402时，末端执行器404的驱动组件420啮合到设备402的驱动轮毂406，以使设备402的电机的运行引起驱动轮毂406的移动，该移动传递到末端执行器404的驱动组件420以移动末端执行器。在一个实施方案中，电机的运行向末端执行器404传递具有一定量的惯性的振荡运动，以使末端执行器404以目标频率和振幅移动。在一个实例中，电机被配置成以约65Hz至约120Hz范围内的频率驱动末端执行器404。在另一个实例中，电机被配置成以峰值-峰值运动的约1°至约16°范围内的角振幅驱动末端执行器404。当施加到皮肤的部分时，末端执行器404的这种振荡运动以大约刺激频率在皮肤的部分内产生周期性刺激。在一些实例中，振荡频率大约为刺激频率。在其它实例中，振荡频率与刺激频率不同。在一个实例中，周期性刺激是刺激频率下的周期性机械应变，其刺激目标生物标志物的某些抗衰老作用。

图5以框图的形式描绘了设备500的操作结构的实例。本文所述的设备的其它实施方案，例如设备302和设备402，在一些实例中包括操作结构，如图5所示的操作结构。在一个实施方案中，设备500包括驱动电机组件502，电力存储源510、例如可充电电池和驱动控制器508。在一个实例中，驱动控制器508耦合到或包括一个或多个用户接口机构(例如，图3中的一个或多个用户接口机构308和图4中的一个或多个用户接口机构408)。驱动控制器570被配置并布置成选择性地将电力从电力存储源510输送到驱动电机组件502。在实施方案中，驱动控制器508包括耦合到控制电路的功率调节或模式控制按钮，如程序化微控制器或处理器，其被配置成控制电力向驱动电机组件502的输送。在实施方案中的驱动电机组件502包括电驱动电机504(或简称为电机504)，其经由驱动齿轮组件驱动连接头，如末端执行器。

在一个实施方案中，当末端执行器耦合到设备500(例如，如当末端执行器304耦合到图3中的设备302时)，驱动电机组件502被配置成在第一旋转方向和第二旋转方向上向末端执行器传递振荡运动。在一个实施方案中，驱动电机组件502包括驱动轴506(也称为安装臂)，其被配置成将振荡运动传递到设备500的驱动轮毂。设备500被配置成以声频来振荡末端执行器。在实施方案中，设备500以从约65Hz至约120Hz的频率来振荡末端执行器。在第7,786,646号美国专利中示出并描述了可以由设备500使用以使末端执行器振荡的驱动电机组件502的一个实例。然而，应当理解，这仅仅是一种这样的设备的结构和运行的实例，并且这种设备的结构、运行频率和振荡幅度可以部分地根据其预期应用和/或施用器头的特性如其惯性特性等而变化。在本发明的实施方案中，选择频率范围以便以近共振驱动末端执行器。因此，所选择的频率范围部分地取决于连接头的惯性特性。应当理解，以近共振驱动连接头提供许多益处，包括在负载状态下(例如，当接触皮肤时)以合适的振幅驱动连接头的能力。有关设备的设计参数的更详细的讨论，请参见第7,786,646号美国专利。

图6A和6B分别描绘了紧靠皮肤的部分602的系统600的空载状态和负载状态。系统包括耦合到末端执行器606的设备604。末端执行器606包括多个接触点608。在一个实施方案中，多个接触点608的位置彼此相距基于刺激频率的倒数的距离。多个接触点608中的每一个位于多个接触区域610中的一个上。末端执行器具有位于多个接触区域610之间的中心部分612。末端执行器606经由中心支撑件614耦合到设备604，中心支撑件614位于中心部分612的相对侧。包括接触区域610的末端执行器606的部分远离中心支撑件614悬臂样伸出。

在图6A所示的实施方案中，系统600处于空载状态(即，末端执行器606未与皮肤的部分接触)。设备包括移动末端执行器606的电机。在一个实施方案中，电机向末端执行器606传递围绕轴616的振荡运动。当电机运行时，系统600具有基于期望的刺激频率的振荡频率。在一个实施方案中，基于在皮肤的部分内以刺激频率的周期性刺激所刺激的抗衰老作用选择刺激频率。如图6A中所示，末端执行器606具有杯形形状，其中接触点608的位置比中心部分612更接近皮肤的部分602。根据图6A中所示的点，当系统600降低到皮肤的部分602时，接触点608是系统600接触皮肤的部分608的第一部分。

在图6B中所示的实施方案中，将力618施加到系统600以使末端执行器606朝向皮肤的部分602偏斜。在一个实施方案中，施加到系统600的力618在约85克力(约0.83N)至约100克力(约0.98N)的范围内。在图6B中所示的实施方案中，施加到系统600的力618导致末端执行器606的悬臂样部分朝向设备604偏斜。在一些实例中，由于末端执行器606的悬臂样部分由非刚性材料制成，因此悬臂样部分的这种偏斜是可能的。尽管末端执行器606的悬臂样部分的偏斜可以改变末端执行器606的杯形形状，但是力618不会导致中心部分612接触皮肤的部分602。因此，当施加力618时，仅有接触区域610保持与皮肤的部分602接触。末端执行器606与皮肤的部分602的任何接触，而不是接触区域610与末端执行器606之间的接触，可以使末端执行器606对皮肤的部分602的任何周期性刺激中断。

在力618施加到系统600的情况下，设备604的运行的电机继续移动末端执行器606。当力618施加到系统600时，末端执行器606的移动以大约刺激频率在皮肤的部分602内产生周期性刺激。在一个实例中，周期性刺激是通过皮肤的部分602传播的基于波的机械应变。多个接触点608的位置(即，彼此在基于刺激频率的倒数的距离处)促进周期性刺激的传播，因为由多个接触点608中的每一个产生的周期性刺激与多个接触点608中的其它的周期性刺激同相。换言之，多个接触点608中的一个不抵消由多个接触点608中的另一个产生的周期性刺激。

末端执行器的接触区域和皮肤的部分之间的相互作用不仅仅受到接触区域的位置的影响。图7A至7F描绘了接触区域的实施方案和在皮肤位移上接触区域的实施方案的结果的实例。图7A至7F中描绘的接触区域能够和本文描述的末端执行器的实施方案一起使用。此外，末端执行器的接触区域可用于将处理组合物施加到皮肤的部分。在各种实施方案中，本文所述的处理组合物是以下中的一种或多种：化妆品组合物(例如，化妆品、粉底、古铜色化妆品(bronzer)等)、医用软膏(例如抗菌软膏、氢化可的松霜等)、清洁剂(例如，肥皂、卸妆剂等)，或能够施用于皮肤的部分的任何其它组合物。在各种实施方案中，处理组合物是液体、非牛顿物质、凝胶、或任何其它类型的组合物。

图7A描绘了接触区域700的实施方案的侧视图。接触区域包括平滑面702和圆形的肩部704。在一些实施方案中，当在具有多个接触区域的末端执行器中使用时，平滑面702包括被配置成接触皮肤的部分的接触位置。圆形的肩部704具有不使面702具有明显边缘的半径。图7B描绘了示出当皮肤的部分与接触区域700接触并且接触区域700在皮肤的部分内产生周期性刺激时，皮肤的部分随时间的皮肤位移δ1的实例的图。

图7C描绘了接触区域706的实施方案的侧视图。接触区域包括平滑面708和圆形的肩部710。在一些实施方案中，当在具有多个接触区域的末端执行器中使用时，平滑面708包括被配置成接触皮肤的部分的接触位置。圆形的肩部710具有使面708具有明显的边缘的半径。在图7A和7C所示的实施方案中，圆形的肩部710的半径小于圆形的肩部704的半径。图7D描绘了示出当皮肤的部分与接触区域706接触并且接触区域706在皮肤的部分内产生周期性刺激时，皮肤的部分随时间的皮肤位移δ2的实例的图。比较图7B和7D中的图，所示的周期性刺激具有相同的频率，但是使用接触区域706上的圆形的肩部710的皮肤位移δ2大于使用接触区域700上的圆形的肩部704的皮肤位移δ1。更大的皮肤位移δ2是由于皮肤的部分与面708上的圆形的肩部710所提供的明显的边缘之间的更大摩擦所致。

图7E和7F描绘了具有贯穿接触区域的面的狭缝的接触区域的两个实施方案的横截面图。图7E描绘了具有面714的接触区域712的横截面图。接触区域712还具有贯穿面714的两个狭缝716。虽然接触区域712的该实施方案具有两个狭缝，但在其它实施方案中，接触区域具有贯穿面的其它数量的狭缝，例如一个狭缝。在两个狭缝716之间，接触区域712的部分718返回到面714的大致相同的水平。当接触区域712遍及皮肤的部分移动时，面714中由狭缝716产生的凹槽(recess)能够容纳处理组合物。以这种方式，面714中由狭缝716产生的凹槽用作小的储存器，以更均匀地遍及皮肤的部分涂布处理组合物。狭缝716还在面714上提供明显的边缘，其在接触区域712和皮肤的部分之间提供更大的摩擦，以在皮肤的部分中产生更大的皮肤位移。

图7F描绘了具有面722的接触区域720的横截面图。接触区域720还具有贯穿面722的两个狭缝724。虽然接触区域722的该实施方案具有两个狭缝，但在其它实施方案中，接触区域具有贯穿面的其它数量的狭缝，例如一个狭缝。在两个狭缝724之间，接触区域720的部分726升高超过两个狭缝724的最深部分，但是从面722的水平凹入。当接触区域720遍及皮肤的部分移动时，由狭缝724在面722中产生的凹槽以及凹部(recessed portion)726能够容纳处理组合物。以这种方式，由狭缝724在面722中产生的凹槽和凹部726用作小的储存器，以更均匀地遍及皮肤的部分涂布处理组合物。由狭缝724在面722中产生的凹槽和凹部726还提供接触区域720与皮肤的部分之间的摩擦，以在皮肤的部分中产生更大的皮肤位移。

图7G和7H描绘了在其表面上具有表面纹理的接触区域的实施方案的侧视图。图7G描绘了接触区域728的侧视图。接触区域728包括在面730上具有凹坑(dimple)732形式的表面纹理的面730。图7H描绘了接触区域734的侧视图。接触区域734包括在面736上具有线形凸起(bump)738形式的表面纹理的面736。在其它实施方案中，在接触区域的面上使用其它形式的表面纹理。在接触区域的面上的表面纹理的益处的实例包括以下中的一种或多种：将处理组合物更好地施加到皮肤的部分中、由接触区域形成更大的皮肤位移或改善接触区域针对皮肤的部分的操作感觉。

图8A至8D描绘了具有不同数量和布置的接触区域的末端执行器的实施方案的俯视图。图8A至8D中的每一个描绘了末端执行器800A-D的俯视图。每一个末端执行器800A-D包括多个接触点802A-D。每一个接触点802A-D位于多个接触区域804A-D中的一个上。每一个末端执行器800A-D还包括中心部分806A-D，其远离接触区域804A-D凹入，以使接触点802A-D是将与皮肤的部分接触的末端执行器800A-D的第一部分。

末端执行器800A-D具有不同数量和布置的接触区域804A-D。更具体地，如图8A所描绘的，末端执行器800A具有花形布置(flower arrangement)，该花形布置具有圆形中心部分806A和围绕圆形中心部分806A的六个圆形接触区域804A。如图8B中所描绘的，末端执行器800B具有作为花形布置的变化的布置。末端执行器800B具有圆形中心部分806B以及围绕圆形中心部分806B的八个尖的接触区域804B。如图8C中所描绘的，末端执行器800C具有蝶形布置(butterfly arrangement)，该蝶形布置具有两端尖的椭圆形(vesica piscisshape)的中心部分806C和四个接触区域804C。四个接触区域804C布置成在中心部分806C的每一侧上有两组两个接触区域804C。如图8D中所描绘的，末端执行器800D具有饼形布置(pie-shaped arrangement)，该饼形布置具有圆形中心部分806B和围绕圆形中心部分806D的六个饼块形(pie-piece-shaped)的接触区域804D。末端执行器上的接触区域的数量和布置的许多其它变化是可能的。

图8A至8D中所描绘的末端执行器800A-D的每一个实施方案包括多个接触点802A-D。在一个实例中，接触点802A-D的位置彼此相距基于刺激频率的倒数的目标距离。使四个或更多个接触点的位置彼此等距可能是不可能的。例如，在四个接触点位于正方形的角的情况下，接触点的位置距相邻角处的其它接触点可以是等距离的，但是接触点的位置距横跨正方形的对角线的接触点将不是等距离的。然而，即使四个或更多个接触点的位置彼此等距可能是不可能的，但是四个或更多个接触点的位置可以彼此相距基于刺激频率的倒数的目标距离。例如，四个或更多个接触点可以相对于彼此位于目标处，以使四个或更多个接触点的各个接触点不会抵消由四个或更多个接触点的其它接触点产生的周期性刺激。

末端执行器的另一实施方案在图9A至9C中描绘，其具有被配置成将处理组合物分配到皮肤的部分的球分配器。更具体地，图9A、9B和9C分别描绘了末端执行器900的透视图、侧视图和分解图。末端执行器900包括端部902和基部904。末端执行器900的端部902具有多个接触点906。多个接触点906中的每一个位于多个接触区域908中的一个上。接触点906的位置彼此相距基于刺激频率的倒数的目标距离。基部904包括驱动组件910，驱动组件910被配置成啮合到设备的驱动轮毂。基部904经由中心支撑件912与端部902耦合。接触区域908位于端部902上，以使接触区域908从中心支撑件912悬臂样伸出。

在实施方案中，末端执行器900还包括位于末端执行器900的端部902的中心部分916中的分配器914。在实施方案中，分配器914位于端部902的不同位置，例如多个接触点906中的一个上。如图9B中所示，只要多个接触点906远离中心部分916延伸，球分配器914就不远离中心部分916延伸。以这种方式，在一个实例中，当第一力施加到末端执行器900而球分配器914不接触皮肤的部分时，多个接触点906朝向皮肤的部分偏斜。当施加第一力以使末端执行器900朝向皮肤的部分偏斜并且电机运行以移动末端执行器时，以大约刺激频率在皮肤的部分内产生周期性刺激。在另一实例中，当将大于第一力的第二力施加到末端执行器900时，球分配器914接触皮肤的部分。

在一个实施方案中，当球分配器914接触皮肤的部分时，球分配器914将处理组合物分配到皮肤的部分。在一个实施方案中，处理组合物位于基部904内，例如至少在中心支撑件912内。在一个实施方案中，当球分配器914接触皮肤的部分时，球分配器914滚动，使位于基部904内的一些处理组合物被分配到皮肤的部分。当末端执行器900继续在皮肤的部分上移动时，接触区域906将分配的处理组合物施加在皮肤的部分的表面上。

图9A至9C中所描绘的末端执行器900的实施方案包括球分配器914。然而，球分配器不是能够与末端执行器一起使用的唯一类型的分配器。在其它实施方案中，末端执行器包括不同于球分配器的处理组合物分配器以将处理组合物分配到皮肤的部分。

本文描述的具有耦合到末端执行器的电机的系统的实施方案能够用于实施图10中所描绘的方法1000。在框1002，启动电机的运行。在一个实例中，电机位于设备内，并且电机通过由设备接收的用户输入来启动，所述设备经由一个或多个用户输入机构接收用户输入。在框1004，从电机向末端执行器传递运动。在一个实例中，电机可操作地耦合到与末端执行器的驱动组件啮合的驱动轮毂，并且电机的运行以振荡方式移动末端执行器。在一个实施方案中，电机的运行使系统具有基于刺激频率的振荡频率。在框1006，向末端执行器施加力以使末端执行器朝向皮肤的部分偏斜，以便末端执行器的多个接触点接触皮肤的部分。在一个实例中，多个接触点的位置彼此相距基于刺激频率的倒数的距离。在框1908，电机运行和所施加的使末端执行器朝向皮肤的部分偏斜的力的组合导致末端执行器以大约刺激频率在皮肤的部分内产生周期性刺激。

在一些实施方案中，方法1000包括本文所述的未在图10中描绘的另外的步骤。在一个实例中，方法1000包括施加配置成处理皮肤的部分的状况的组合物。在另一实例中，方法1000包括施加配置成处理皮肤的部分的状况的组合物。在另一实例中，方法1000包括基于皮肤的部分的状况来选择刺激频率。

图11A和11B分别描绘了末端执行器1100的侧视图和俯视图。末端执行器1100包括位于接触区域1104上的接触点1102。末端执行器1100还包括中心支撑件1110。在一些实施方案中，如图11A中所示，将末端执行器1100配置成以平行于z轴的方向沿着路径1120线性移动。在另一实施方案中，如图11B中所示，将末端执行器1100配置成在围绕z轴的x-y平面中以振荡运动1122的方式移动。在一些实施方案中，末端执行器1100通过耦合到末端执行器1100的中心支撑件1110的设备(例如，设备302或设备402)沿着路径1120和/或以振荡运动1122的方式移动。

图11C描绘了具有接触点1102中的一个的末端执行器1100的部分的侧视图。在一些实施方案中，当末端执行器1100在x-y平面中(例如，以振荡运动1122的方式)振荡和末端执行器1100在平行于z轴的方向上(例如，沿着路径1120)线性移动时，所描绘的接触点1102以合成运动1124的方式移动。合成运动1124是作为末端执行器1100围绕z轴的振荡运动和末端执行器1100在z轴方向上的敲击运动(tapping motion)的组合的结果的复合运动(complex motion)。在一些实例中，末端执行器1100围绕z轴的振荡运动的速度大于末端执行器1100在z轴方向上的线性运动的速度。

在一些实施方案中，选择末端执行器1100围绕z轴的振荡运动的频率以及末端执行器1100在z轴方向上的敲击运动的频率以产生振荡频率模式(有时被称为“谐波”)。在一些实例中，末端执行器1100的合成运动1124以大约目标刺激频率(例如，振荡频率)在使用者的皮肤的部分内产生周期性刺激。在一些实例中，振荡频率模式与低阻尼并存。在某些情况下，当将末端执行器1100施加到在皮肤的部分上具有制剂的皮肤的该部分时，末端执行器1100的振荡频率模式增加制剂至皮肤的部分中的渗透。

在其它实例中，末端执行器1100包括加入到复合运动和/或振荡频率模式的一个或多个特征。在一些实施方案中，末端执行器1100包括以下中的一个或多个：中空弹性体轴、弹性体隔膜、球窝或轴向弹簧，其本身可能共振或可能不共振。这些特征中的任何一个可以单独使用或与末端执行器1100围绕z轴的振荡运动和/或末端执行器1100在z轴方向上的线性运动的频率选择组合使用，以产生期望的振荡频率模式。

虽然本文所述的末端执行器的许多实施方案包括具有其位置彼此相距基于刺激频率的倒数的目标距离的接触点的多个接触点，但是本文所述的末端执行器的任何实施方案可改为包括单个末端执行器以替换多个接触点。在图12A和12B中分别描述了具有单个接触点1202的末端执行器1200的实施方案的俯视图和侧视图。接触点1202位于接触区域1204上。单个接触点1202的位置远离末端执行器1206的中心偏移距离1206。在所描绘的实施方案中，使用机械紧固件将接触区域1204紧固到末端执行器1200的中心部分1208。在其它实施方案中，接触区域1204以其它方式耦合到中心部分1208，例如经由粘合剂、经由模制或经由任何其它耦合机构。在其它实施方案中，接触区域1204与中心部分1208一起模制成单件。

使用单个施用器点的一个好处是，单个施用器点可以以对应于与末端执行器几何形状无关的用于机械生物学效应的刺激频率的振荡频率来操作。在具有本文所述的多个接触点的末端执行器的实施方案中，每一个接触点将产生在皮肤中传播的波。这两个波将会相遇，并且如果接触点适当地在几何上相互间隔开，那么它们的波将不会抵消。然而，如果接触点未适当地在几何上隔开，则它们的波可以抵消。单点末端执行器(例如，末端执行器1200)与这样的相对于其它接触点在几何上隔开的约束无关，并且由此可放置在相对于运动或振荡的中心偏移的任何(例如，偏移1206)位置，因为只产生一个波，没有竞争波以抵消它。

本文公开的任何实施方案能够与位置距离末端执行器的中心有偏移的单个接触点或者其位置彼此相距基于目标刺激频率的倒数的目标距离的多个接触点一起使用。在一个实例中，末端执行器100的接触点102可以由单个接触点(例如，末端执行器1200的单个接触点1202)代替。在另一实例中，末端执行器1200的单个接触点1202可以由多个接触点(例如，末端执行器100的接触点102)代替。应当注意，为了本发明的目的，术语如“上”、“下”、“垂直的”、“水平的”、“向内地”、“向外地”、“内”、“外”、“前”、“后”等应被解释为描述性的，且不限制所要求保护的主题的范围。此外，本文中使用“包括”(“including)，“包括”(“comprising”)或“具有(having)”及其变化意味着包括其后列出的项目及其等同物以及附加项目。除非另有限定，术语“连接的”(“connected”)、“耦合的”(“coupled”)和“安装的”及其变化在此广泛使用并且包括直接和间接的连接、耦合和安装。

在前面的描述中已经描述了本发明的原理、代表性实施方案和操作模式。然而，意欲被保护的本发明的方面不被解释为限于所公开的特定实施方案。此外，本文所述的实施方案应视为是示例说明性的而非限制性的。应当理解，在不脱离本发明的精神的情况下，可以通过其它方式以及采用的等同物做出变化和改变。因此，明确地要将所有这样的变化、改变和等同物均落在所要求保护的本发明的精神和范围内。

Claims (21)

1.一种用于以刺激频率刺激皮肤的部分的系统，所述系统包括：

设备，所述设备具有电机；和

末端执行器，其可操作地耦合到所述电机，所述末端执行器包括单个接触点或多个接触点，在所述接触点处所述末端执行器被配置成接触皮肤的所述部分；

其中所述单个接触点的位置距所述末端执行器的中心有偏移，或者所述多个接触点的位置彼此相距基于目标刺激频率的倒数的目标距离；

其中所述电机被配置成移动所述末端执行器，以使当所述电机运行时，所述系统具有基于所述目标刺激频率的振荡频率；

其中，当所述电机运行并且向所述系统施加力以使所述末端执行器朝向皮肤的所述部分偏斜时，所述末端执行器以大约所述目标刺激频率在皮肤的所述部分内产生周期性刺激。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述末端执行器包括杯形端，所述杯形端被配置以使当所述力从所述末端执行器施加到皮肤的所述部分时，所述单个接触点是所述末端执行器的唯一接触皮肤的所述部分的部分，或当所述力从所述末端执行器施加到皮肤的所述部分时，所述多个接触点是所述末端执行器的唯一接触皮肤的所述部分的部分。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述电机被配置成传递一个或多个振荡运动或振动运动，并且所述末端执行器被配置成向所述皮肤传递周期性机械应变。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述末端执行器包括基部和端部。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述基部具有选择的质量，以使当所述电机运行时所述系统具有共振频率。

6.根据权利要求4所述的系统，其中所述端部包括所述单个接触点或所述多个接触点，并且其中所述端部经由中心支撑件连接到所述基部，以使所述单个接触点或所述多个接触点远离所述中心支撑件悬臂样伸出。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述末端执行器可释放地耦合到所述设备，其中所述末端执行器包括驱动组件，当所述末端执行器可释放地耦合到所述设备时，所述驱动组件与所述设备的驱动轮毂啮合，并且其中所述电机可操作地耦合到所述驱动轮毂，以使所述电机的运行引起所述驱动轮毂的移动，将所述驱动轮毂的移动传递到所述驱动组件以移动所述末端执行器。

8.一种用于以刺激频率刺激皮肤的部分的末端执行器，所述末端执行器包括：

基部，所述基部可耦合到电机；

端部，所述端部具有单个接触点或多个接触点，在所述接触点处所述末端执行器被配置成接触皮肤的所述部分，其中所述单个接触点的位置距所述末端执行器的中心有偏移，或者所述多个接触点的位置彼此相距基于所述刺激频率的倒数的目标距离；

其中所述末端执行器被配置以使当所述基部耦合到所述电机并且所述电机运行时，所述末端执行器具有基于所述刺激频率的共振频率；和

其中，当所述电机运行并且施加力以使所述末端执行器朝向皮肤的所述部分偏斜时，以大约所述刺激频率在皮肤的所述部分内产生周期性刺激。

9.根据权利要求8所述的末端执行器，其中所述端部具有所述多个接触点，并且其中所述多个接触点包括彼此等距布置的至少三个接触点。

10.根据权利要求9所述的末端执行器，其中所述三个接触点中的每两个一组之间的距离是所述刺激频率的倒数的整个增量。

11.根据权利要求8所述的末端执行器，其中所述端部具有所述多个接触点，并且其中所述多个接触点中的每一个位于多个垫中的一个上，并且其中所述多个垫中每一个的边缘具有圆形的肩部。

12.根据权利要求8所述的末端执行器，其中所述端部具有所述多个接触点，并且其中所述多个垫中的每一个具有至少一个圆形的肩部、至少一个贯穿所述垫的面的狭缝，或在面上的表面纹理。

13.根据权利要求8所述的末端执行器，其中所述端部的表面具有在从约10肖氏A至约90肖氏A的范围内的硬度。

14.根据权利要求8所述的末端执行器，其中所述端部的表面包括刚性材料。

15.根据权利要求8所述的末端执行器，所述末端执行器还包括：

球分配器，其被配置成响应于与皮肤的所述部分进行接触的所述球分配器而将处理组合物分配到皮肤的所述部分。

16.根据权利要求8所述的末端执行器，其中所述刺激频率在约65Hz至约120Hz的范围内。

17.根据权利要求8所述的末端执行器，其中从所述末端执行器施加到皮肤的所述部分的力在约20克力至约500克力的范围内。

18.一种使用包括耦合到末端执行器的电机的设备以刺激频率处理皮肤的部分的方法，所述方法包括：

以振荡频率驱动末端执行器，所述末端执行器具有位置距所述末端执行器的中心有偏移的单个接触点或其位置彼此相距基于目标刺激频率的倒数的距离的多个接触点，和

在所述单个接触点或所述多个接触点所接触的皮肤的部分内以大约目标刺激频率诱导周期性刺激。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：

当以共振频率驱动所述末端执行器时，使用所述末端执行器将组合物施加到皮肤的所述部分。

20.根据权利要求19所述的方法，其中施加所述组合物包括施加配置成处理皮肤的所述部分的状况的组合物。

21.根据权利要求18所述的方法，其中以共振频率驱动所述末端执行器包括基于皮肤的所述部分的状况选择所述目标刺激频率。