專利名稱：加強手套的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種手套，該手套將被戴在人手上，并用于加強人手 一個或多個手指進行的抓握運動。
背景技術：
具有正常機能的人感到，能夠用手抓握物體，并在手指與物體之 間以所需的恰當的力以所需長度的時間來保持物體，是很自然的。當 人通過手的抓握運動不具有足夠的力量時，會發現這樣的抓握運動不 可能或幾乎不可能進行。肌肉力量不足以實現這種抓握運動的情形的 例子包括肌肉衰弱的老年人以及例如腦損傷后康復的人。同樣的問題 還會影響具有某些類型慢性癥狀的人，比如風濕病人。其它情形的例 子包括，例如，某些情形下的宇航員或體力勞動者，在這些情形下， 增強人手在抓握運動中能夠施加到物體上的肌肉力量，對于人來說是 有利的或是必要的。
歷史上很少采用技術工具來增強那些無法實施上述抓握運動的人 的肌肉力量。近似相關情形的一個例子是當人完全缺失一只手的情況。 在此情況下，有多種不同的呈假肢形式的機械解決方案，這些假肢能 夠以各種各樣的方式來執行抓握運動。
美國專利說明書4084267提出了用于矯正療法的驅動裝置的例 子，即用于向人的手指施加肌肉力量等效物的外部輔助工具。該說明 書涉及戴在手指上部和/或內側上的線纜。
標題為 "The Exoskeleton Glove for Control of Paralyzed Hands (用于控制癱瘓手部的外骨架手套)"；P. Brown， D. Jones, S.K. Singh; 1993 IEEE,笫642-647頁的文章提出了用于癱瘓手部的手套的外骨 架。該外骨架為機械構造，并形成一種圍繞手部的承載骨架。標題為 "An Anthropomorphic Hand Exoskeleton to Prevent Astronaut Hand Fatigue during Extravehicular Activities(用于防止宇 航員在艙外活動期間手部疲勞的人形手部外骨架)"；B丄.Shields, J.A. Main, S.W. Peterson, A.M. Strauss; 1997 IEEE，第668-673頁的另一 篇文章也同樣描述了用于手部的機械外骨架的例子，專門用于在使用 手指工作期間在他們的肌肉很快疲勞的情況下增強肌肉運動的力量。
所引用的這兩篇文章涉及由承載單元構成的機械骨架的例子，這 往往使骨架笨重，且不能用于上述類型的需求。
通過引用文獻US2006/0094989來再次參考先前技術。在該說明書 中公開了一個例子，其中通過沿手指在護套中延伸的繩索來致使手指 運動。對于每個手指關節，為每個手指提供一條繩索，以使手指伸展， 并沿手指內側提供一條繩索，以使手指彎曲。該設計企圖控制各個關 節，因而對于每個關節都需要一個致動器來使它伸展，并需要一個致 動器來使它彎曲。因而當很多手指被致動時，需要許多致動器。其目 的在于將運動施加到關節上，而不是將力量施加到由手指進行的抓握 上。
參照另 一文獻NL 7014761 ，其中提出了用于人手或假肢指節致動 的方法。當利用彈簧來打開手時，僅促動手指的閉合。每個手指通過 在手指內側延伸的一條繩索來致動。因而僅需一個致動器來將扭矩施 加到手指的所有三個關節上。當關節的數量大于致動器的數量時，這 樣的裝置布局被稱為欠致動。NL7014761中提出的設計的缺點是，如 果該設計施加在人手上，手指關節與繩索之間的距離差不多固定為手 指內側處皮膚到關節的距離。為了使欠致動良好地進行，繩索與關節 之間的垂直距離應隨著與指尖距離的增加而增加。例如，如果手指要 僅在指尖處施加力，則所述垂直距離應線性增加，而如果該力要在整 個手指長度上均勻分布，則該垂直距離應恰如增加與指尖的距離。
本發明的目的在于提出解決當前技術缺點的方案。
發明內容
6根據本發明的一個方面，提出一種具有根據所附權利要求1特點的裝置。
本發明的更多實施例被示出在從屬權利要求中。
本發明的所述方面涉及配備有手指的手套，下文中稱為手指手套,該手套在本發明的一個方面中形成系統的一部分，用于加強肌肉力量，該力量是利用戴有該加強手套的人的手指在抓握運動中發起的。該手套利用戴有該手套的手指來平衡推力，所述推力是由人工肌腱中的力沿著手指產生的，所述人工肌腱適于實現所需的加強作用。
手指手套在其內部或在中間層中配備有繩索，該繩索由合適的材料制成，用于充當所述人工肌腱，"肌腱"的表達在下文中用于表示這些繩索。
圖1在朝向手掌觀察時的平面圖中示出了根據本發明一實施例的手指手套，手掌被包裹在手套中，但為清晰起見，省去了所述手套的所有組成材料。
圖2示出了與圖l相同但從手的側面觀察時的手套。
圖3是配備有手套的手部的透視圖，該手套用于加強抓握運動，
其中省去了真實的手套材料，并示意性地示出了致動器，該致動器根
據來自所示傳感器的信號來致動。
圖4示意性地示出了用于手套的致動器的反饋環回路，該手套用
于加強由任意手指進行的抓握運動。
具體實施例方式
以下參照附圖來描述本發明的多個實施例。
圖1中非常簡單地示出了根據本發明的加強手套，其中手指手套被戴在人手上，但省去了固定有機械部件的實際手套，以使圖形自身更具有說明性。從而，實際的手套及其設計并未在圖中示出，這是因為手指手套的設計當然能以無數方式變化。例如，可使用已經存在的
7手套，比如運動手套、高爾夫手套或任何類型的解剖手套，但一種特殊的手套優選地被專門用于適合手指手套使用者或患者的特別需求。
如前所述，在本發明的一個實施例中，手指手套是在此稱為加強
手套的系統的部件。該加強手套不僅包括手指手套，而且還包括
- 用于每個可有幫助的手套手指的力檢測傳感器，
- 用于向人工肌腱施加拉力的致動器，以使手套的指定手指朝向手掌向內側彎曲，從而能夠執行抓握運動，
- 反饋回路，包括具有傳輸函數的電路，使得所述致動器中的馬達響應于來自傳感器的信號，并響應于所述傳輸函數中設置的參數而向所述人工肌腱施加拉力。
術語"手套手指"在下文中意謂手套的手指，用于容納戴有所述手套的手指。它因而表示一種手套手指，其用于加強所述手指的肌肉力量，且所述手套手指的特征適用于由所述加強作用所覆蓋的所有手套手指。從而，例如，可能碰巧僅有三個手套手指如上所述被裝備，但也可能有四個或五個手指被類似地配置。
圖1以附圖標記la-lc示出了用作人工肌腱的繩索。為清晰起見，該圖僅示出了配備有人工肌腱的三個手套手指，即相應于拇指、食指和中指的手套手指。當然可能對于所有手指，均配備有在此描述的相應裝置，用于在手指運動過程中加強肌肉力量，在此情況下，如果全部五個手指均配備有根據本發明該方面的加強裝置，則系統中涉及的所有部件(不是指本文中標記為a-c的三個手指)同樣完全包括標記為a-e的相應部件。人工肌腱la-lc穿過導向器2a、 2b、 2c和導管3a、3b、 3c，所述導向器和導管均被固定在手套上。導向器的目的是以低摩擦的方式將特定手指的肌腱從其跨過手掌的延伸部分引導和連接到沿所述特定手指的恰當線路上。導向器2a、 2b、 2c可包括任意下述部件套筒、引導輥、引導銷、環、孔眼。如圖中所示，為每個相應的手套手指配備導向器2a、 2b、 2c，從而用于彎曲特定手套手指的兩個肌腱la-lc適于穿過相同的導向器2a、 2b、 2c，到達特定的手套手指，導向器2a、 2b、 2c位于靠近該手套手指的基部處。從而，例如，導向
8器2b位于靠近手套手指4b的基部處，該手套手指4b對應于人手的食指。專門作用于手套食指4b的人工肌腱lb穿過所述導向器2b，并經由導管3b沿該手套手指延伸。導管3a、 3b、 3c位于相應的手套手指的側面，優選地靠近手套手指的內側。相應地，人工肌腱la-lc將沿手套手指的側面延伸，并如上所述靠近它們的內側。
人工肌腱la-lc包括成對的肌腱，每對肌腱位于手套手指的相應側面上，其目的在于當向屬于特定手套手指的肌腱施加拉力時，實現橫向力矩平衡。所述導管和導向器也被如此布置，以使肌腱在離開手指關節軸一定垂直距離處延伸，以便向手指施加合適的彎矩。所述距離更靠近手掌，而不是遠離手掌。在此還應指出，手套手指4a-4c可配備有相應于人工肌腱的繩索，在涉及手套手指的抓握運動之后，所述人工肌腱將手套手指伸直。然而，在人手的抓握運動過程中，即當關于某物體的抓握運動已經實現和完成時，沒有特定的手部肌肉經常會使手指回復到伸直位置。
為了實現良好的結構穩定性，導向器2被固定到剛性支撐件5上，所述剛性支撐件5覆蓋著與手掌相當的手套的大部分。剛性支撐件5的設計可部分地依據用于所述手套的哪些手指要配備加強裝置而變化，并且當然可使所述支撐件因人而異地設計，即適應要使用手套的個人。所述支撐件被設計用作固定導向器2a-2c的基礎，以使它們能夠引導所述人工肌腱，即保持所述肌腱靠近手的表面，并保證每個手指的兩條肌腱被引導，以便在靠近相應手指基部的位置處離開手掌。
手掌支撐件5同時也是力量抵抗部件，用于抵消經由人工肌腱la-lc所施加的力。人工肌腱la-lc由線套7a-7c包圍，該線套7a-7c由端部套筒8a-8c終止。所述各個端部套筒8a-8c被固定在手掌支撐件5上，以便當拉力作用在所述相應肌腱上時，把來自相應肌腱la-lc的力傳遞到手掌支撐件5,即手掌支撐件5抵消了來自肌腱的力。
安裝件9a-9c也可有利地安裝到手掌支撐件5上。這些安裝件9a-9c的目的是在端部套筒8a-8c與導向器2a-2b之間引導肌腱la-lc，以便在該區域中為肌腱提供預定的曲率，從而防止肌腱呈現不合適的路徑或彎曲成非常尖銳的角度。
如果手套的相應區域為剛性，則手掌支撐件5不必為單獨的單元，因而所述手掌支撐件可與手套形成為一體。
為了進一步確保支撐件5緊靠手掌，支撐件5可優選地被如此配置，以使它具有巻繞著人手的延伸部分，即，使得它在拇指與食指之間巻繞著掌骨，并在拇指與食指之間延伸適當距離到手背上。沿手掌支撐件5可安裝另外一些用于引導人工肌腱的導向器。手掌支撐件5也優選地由剛性塑料制成，并且還可包括開放區域。
根據本發明某方面的手套在配備有加強裝置的手套手指4a-4c上具有軛狀物(yoke) 6a-6c，該軛狀物6a-6c被布置在手套手指的指尖上，以便圍繞著被包裹的手指的指尖，或者緊靠手指的指尖。該軛狀物的目的是保證當人工肌腱la-lc被連接到所述輒狀物6a-6c時，結果相當于將自然的肌腱固定到最外面的指骨。因而該軛狀物用于服務于下述目的當人工肌腱，比如肌腱lb在扼狀物6b上牽拉時，被包裹的指尖將導致手指4b彎曲，該手指4b在本例中為食指。所述人工肌腱還延伸穿過位于手指側面并靠近手指內側的導管3a-3c，該事實導致手套中的手指實現類似于自然手指運動方式的抓握運動。
軛狀物6可按各種不同的方式來配置。因而它可呈現帽狀物(bonnet)的形狀，所述帽狀物的形狀覆蓋著被包裹的手指的實際指尖，將人工肌腱la-lc固定連接到所述帽狀物的側面。根據優選實施例，軛狀物6還可形成為在上側和側面圍繞著指尖的窩座，或者可選地，在上側和指尖周圍每個側面圍繞著指尖的窩座。在呈現窩座形式的實施例中，所述軛狀物具有良好定位的緊固點，該緊固點位于窩座側面朝向手部最深入且靠近手指內側的位置。作為這些實施例的變型，所述軛狀物在最簡單的情況下可能呈現真實繩索的形式，該繩索構成人工肌腱la-lc，其中人工肌腱la-lc圍繞真實指尖行進，并可與軛狀物相當，從而使緊固點成為多余的。在這樣的實施例中，人工肌腱可在手指指尖的端部變平。根據不同的配置，肌腱可相對于其相應的軛狀物固定不動，或者肌腱可被滑動連接到其相應的輒狀物，從而肌腱
10可相對于軛狀物在滑動中跨過所述軛狀物。
在軛狀物6呈帽狀物或窩座的情況下，它優選地由塑性材料制成， 但當然也可使用某些其它材料，比如金屬或合成物。軛狀物6的構成 材料還可呈現以下形式a)連續覆蓋材料，b)穿孔材料，c)網孔材 料，d)根據a)至c)的任一種的材料但包括開放區域。并且優選地， 所述軛狀物的材料可被增強，比如通過金屬絲線、玻璃纖維或相當物 來增強，尤其是在打算用作緊固點的材料部分的周圍進行增強。在本 實施例中，所述軛狀物可能通過模制來制作，以便適合特定的使用者。
手套的不同部分由不同類型的材料制成。絕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適性。其它部分，比如手套手 指的上側部分，由至少在一個方向上(垂直于手指的縱向)為剛性的 材料制成。其它可能要求材料剛性的手套部位是在手掌支撐件5周圍。 所述材料優選地可透過濕氣，以使手套的穿戴者可長期穿戴它而不出 現問題。呈現人工肌腱la-lc、導向器2a-2c、導管3a-3c、手掌支撐 件5以及軛狀物6形式的零件可都位于手套的內表面。在這些部件中， 至少手掌支撐件5、導管3a-3c以及軛狀物6在該情況下被固定到手套 的所述內表面。在可選實施例中，所述手套包括至少一個外層和一個 內層，在此情況下，本段中列舉的全部或至少部分部件被置于所述內 層與外層之間。
構成手套的材料完全或部分地包括a)連續覆蓋材料，b)穿 孔材料，c)網孔材料，d)根據任意a)至c)的任一種材料但包括開 放區域。
沿著手套手指側面固定的導管3a-3c優選地呈現出沿著手套手指 固定的管道、通道或槽道的形式，其原則是人工肌腱la-lc沿著手套 手指被引導。可選地，可使用與手套本身形成為一體的縫制導管。必 要的是，至少在所述導管之間為人工肌腱la-lc提供彎曲的可能性， 并且人工肌腱沿著手套手指的長度可被縮短或伸長。導管可為連續的， 并由柔性材料制成，或者如果使用僵硬的管道、通道、槽道等，則導 管至少在手指的關節處必須被中斷。在使用管道等的情況下，其材料
ii優選地具有低摩擦特性，比如聚四氟乙烯(PTFE)。
人工肌腱la-lc優選地由低摩擦、易彎曲的材料制成，比如下述 材料的任一種尼龍、鋼、Dynema(高分子聚乙烯)、具線紋的Kevlar (凱夫拉爾)。
以下參照圖4來描述利用插入手套手指中的手指來執行抓握運 動，該圖示出了反饋回路ll，其中五個手指配備有加強裝置，盡管在 上文中描述了僅利用三個活動手指的動作。在所示例子中，來自全部
五個手套手指的傳感器被連接在反饋回路中。
構成人工肌腱la-lc的繩索通向用于每對肌腱的致動器10a-10c， 例如致動器10b用于利用食指進行抓握運動。用于各個手指的致動器 10a-10c被連接到反饋回路11，并通過反饋回路11凈皮控制。
力檢測傳感器12a-12c位于手套手指4a-4c的內側。所述傳感器 12a-12c測量手指與物體之間產生的全部力量或部分力量，該物體被手 套中包裹的手指抓握。
力檢測傳感器12a-12c形成反饋回路11的一部分，該反饋回路11 還包括電路13本身，電路13包括利用傳輸函數編程的處理器14。由 傳感器12a-12c測得的用于某個手指的力，比如用于食指的傳感器12b 的力，被按比例確定并被轉換成用于所述手指致動器10b的參考力。 然后，該力導致傳感器12b上更大的力，即所謂的正反饋，由于處理 器14的作用，致動器10b利用該力使所述手指向內彎曲，以便通過施 加拉力來作用在人工肌腱上，在本例中為肌腱lb。恰當的比例因子產 生加強功能。該比例因子可通過諸如電位計的變換器15來改變，該變 換器被連接到電路13。所述反饋可例如通過微控制單元來實現。上述 反饋是已知技術的例子，在此不予贅述。還應指出，每個手套手指的 力檢測傳感器的數量可能是一個或多個，其沿著手套手指內側。因而 "傳感器"的表達可被解釋為意味著傳感器可包括多個單元。還應指 出，由傳感器測得的力是手指施加到接觸面上的完全或部分的力，該 接觸面可能是要被手抓握的物體，但該接觸面也可能是軛狀物的內側， 該軛狀物具有壁面(比如窩座壁)，以使傳感器12a-12c位于所述壁面與手指之間。
在軛狀物6a-6b呈現在每個面上圍繞手指的窩座的情況下，所述 反饋回路可按可選方式來配置，從而如前所述，力量傳感器12a-12c 檢測到手套穿戴者的手指主動施加在所述軛狀物上的力，但從不檢測 致動器10b施加在所述軛狀物上的任何力。在濾波和按比例改變之后， 該測得的力可隨后被用作致動器的參考力。因而在此情況下可避免正 反饋中可能出現的問題。
可通過引入用于每個肌腱的內控制回路來提高手套的性能(反應 準確性)。該控制回路將利用人工肌腱的張力測量來提高所施加力的準 確性。該張力可在致動器處來測量(并為所述致動器的固有部分)，但 應盡量靠近所述軛狀物，以便減小由于摩擦而帶來的張力誤差。 一個 可選的測量方案是在手掌支撐件之內，另一個可選方案是在所述輒狀 物中。
根據一個實施例，致動器10a-10c可^皮連接到人工肌腱la-lc，這 些人工肌腱被連接到一個以上的手套手指4a-4c。根據另一實施例，多 個致動器可被連接到同一手套手指的人工肌腱上，從而能夠改進手套 手指的控制。
控制單元19可適于使致動器10a-10c僅向一個手套手指4a-4c的 人工肌腱la-lc上施加拉力，例如，控制單元可使致動器彎曲例如食 指彎曲，所迷食指插入在手套的食指對應物中。控制單元也可適于使 致動器彎曲多于一個容納手指的手套手指。
根據一可選實施例，致動器10a-10c通過人工肌腱la-lc被連接到 僅僅一個手套手指4a-4c上。
根據另一實施例，控制單元19適于使致動器10a-10c僅向連接到 手套手指4a-4c上的人工肌腱la-lc施加拉力，在這些手套手指4a-4c 之內布置有檢測所述力的力檢測傳感器12a-12c。
所述致動器可呈現電動機的形式，其中齒輪被連接到巻繞裝置， 該巻繞裝置可例如為線巻軸16a-16c，人工肌腱被巻繞在該線巻軸 16a-16c上。所述電動機也可被連接到本領域中已知的諸如滾珠螺杠的
13線性裝置上。根據一個例子，位于致動器10b中的傳感器17b檢測到 連接在相應手指上的人工肌腱lb中的拉力。所述測得的力被用于關閉 內反饋回路，該內反饋回路被引導至一確定的設定點，即由確定的比 例因子來控制。圖4示出了五個致動器。這應解釋為意味著各個致動 器通過人工肌腱la-lc連接到相應的手套手指4a-4c上。致動器與手 套手指的連接可按多種可選方式來實現，如上所述。
電池18向致動器10a-10c和電路13提供能量。所述部件、電路 13、處理器14、電位計15優選地被封閉在特制的盒子中，該盒子在 此被稱為控制單元19，并優選地位于前臂上，在此情況下，所述人工 肌腱可優選地被布置成連接在所述手套與控制單元19之間。圖1和圖 2并未示出將信號從力檢測傳感器12a-12c攜帶到控制單元的線。在圖 3中，所述線以標記20來表示。
在軛狀物6呈現帽狀物或窩座形式的情況下，所述肌腱可繞整個 軛狀物6延伸，從而使緊固點不相關，并導致力更好地分布，并可能 允許手指向側面運動。
以下為大量更多的實施例變型
導管3a-3c由這樣的材料制成，以致它們可被允許自始至終地沿 著手套手指連續地延伸，這意味著它們也可具有伸縮管狀 (bellowslike)結構，以使某些區段能夠改變長度。在后一種情況下， 所述導管還可被允許從手掌支撐件5上的導向器2a-2c自始至終地延 伸至相應手指上的軛狀物6。
所述導管3a-3c可被縫入到手套中。
可向手套中的至少一個手指提供加強作用。例如，如果自然手的 拇指通過例如包裹在石青中而被固定，則在康復期間，能夠執行抓握 運動的足夠良好的輔助工具呈現手套的形式，該手套僅向食指的肌肉 提供加強作用。
為了減小肌腱la-lc與手掌支撐件5之間的摩擦，安裝件9a-9c 可由例如滾珠或球軸承來代替。
全部或任意所需成對的人工肌腱，比如用于食指的肌腱lb，可由在支撐件5處分裂成兩部分的肌腱來代替，所述兩部分肌腱如前述例 子中那樣繼續前進。
致動器IO可位于實際的手掌中。
在一個實施例中，當手套運動的控制是由微控制器單元進行時， 可利用顯示器來改進用戶界面。此外，所述微控制器可被連接到外部 計算機，使得操縱控制設置更為簡易。所述連接也可被用于找回使用 日志。所述日志可例如為傳感器讀數或長時期的使用統計。
定義
手指是指所有手指，包括拇指。
手指在此被定義為具有四個面，手指的上側是指，當手伸展且背 面向上時，具有類似于手上側(背面)的方向，內側是指手指可朝手 掌向內彎曲的那一面，而側面也就是指手指的側面。
權利要求
1、一種手指手套，例如用于加強抓握運動，所述抓握運動由包圍在所述手套中的人手的一個或多個手指來執行，其中所述手套包括手套手指和手掌，其特征在于所述手套還包括-用于至少一個手套手指(4a-4c)的人工肌腱(1a-1c)，所述人工肌腱(1a-1c)沿著所述手套的內側延伸，并在所述手套手指的每一側上具有穿過固定在所述手套手指的側面上的導管(3a-3c)延伸的人工肌腱(1a-1c)，-軛狀物(6a-6c)，所述軛狀物(6a-6c)被固定在所述至少一個手套手指(4a-4c)的尖端上，并被設計成圍繞著包圍在所述手套手指(4a-4c)中的指尖，并且其中，手套手指的所述人工肌腱(1a-1c)被固定或滑動連接到所述軛狀物(6a-6c)上，因而施加在手套手指的人工肌腱上的拉力使包圍在所述手套手指(4a-4c)中的手指朝手掌向內彎曲。
2、 根據權利要求1的手指手套，其中所述手套包括在手掌處的剛 性支撐件(5)。
3、 根據權利要求2的手指手套，其中用于至少一個手套手指(4a-4c)的所述手套的手掌和所述支撐件 (5)中的一個包括導向器(2a-2c)，用于引導所述人工肌腱至所述至 少一個手套手指(4a-4c)。
4、 根據權利要求3的手指手套，其中所述導向器(2a-2c)包括 下述部件的至少一個套筒、引導輥、引導銷、環、孔眼。
5、 根據權利要求1的手指手套，其中所述軛狀物(6a-6c)的形 狀適于容納人手的指尖，并采用下述部件之一的形狀圍繞所述指尖 的窩座、用于所述指尖的帽狀物、所述人工肌腱(la-lc)本身、所述 人工肌腱(la-lc)本身的平直部分。
6、 根據權利要求5的手指手套，其中在軛狀物(6a-6c)采用帽 狀物或窩座的情況下，將所述人工肌腱(la-lc)緊固到所述軛狀物(6a-6c)上的緊固點位于所述手套手指(4a-4c)的側面且靠近所述手套的手指內側。
7、 根椐權利要求3的手指手套，其中所述人工肌腱(la-lc)、所述導向器(2a-2c)和所述導管(3a-3c ) 中的至少一個位于所述手套的外層與內層之間。
8、 根據任意一項前述權利要求的手指手套，其中，所述手掌支撐 件(5)采取用于所述導向器(2a-2c)的支撐面的形式，用于將所述 人工肌腱(la-lc)引導至手套手指(4a-4c)的導向器(2a-2c )被固 定在靠近每個手套手指(4a-4c)的基部，所述手套手指(4a-4c)配 備有人工肌腱(la-lc)。
9、 根據權利要求2-7中任意一項的手指手套，其中，所述人工肌 腱(la-lc)由線套(7a-7c)圍繞，所述線套(7a-7c )配備有固定在 所述手掌支撐件(5)上的端部套筒(8a-8c)。
10、 根據權利要求l的手指手套，其中，所述導管(3a-3c)形成 為下述部件之一管道、通道和槽道，且所迷導管為下述其中之一a) 連續和柔性的，b)在手指關節處中斷。
11、 一種利用權利要求1中的手套來加強抓握運動的系統，所述 抓握運動由包圍在所述手套中的人手的一個或多個手指執行，其特征 在于所述系統包括一位于所述手套手指(4a-4c)內部的力檢測傳感器(12a-12c), 所述力檢測傳感器(12a-12c)被布置成用于檢測包圍在所述手套手指 (4a-4c)中的手指與接觸面之間的力，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(la-lc)被連接到至少 一個致動器(10a-10c)上，- 控制單元(19)，所述控制單元(19)被布置成使所述至少一 個致動器(10a-10c)根據由所述力檢測傳感器(12a-12c)測得的力， 向所迷至少一個手套手指(4a-4c)的人工肌腱(la-lc)上施加拉力， 因而，當所述被包圍的手指平衡沿著手指由所述人工肌腱中的拉力產 生的推力時，使得包圍在所述至少一個手套手指(4a-4c)中的手指彎曲。
12、 根據權利要求ll的系統，其中，所述控制單元(19)適于使 致動器(lOa-lOc )向至少一個手套手指(4a-4c )的所述人工肌腱(la-lc ) 上施力口4立力。
13、 根據權利要求ll的系統，其中，所述控制單元(19)適于使 至少一個致動器(10a-10c)僅向一個手套手指(4a-4c)的所述人工肌 腱(la-lc)上施加拉力。
14、 根據權利要求ll的系統，其中，所述控制單元(19)適于使 致動器(10a-10c )僅向連接到手套手指(4a-4c )上的人工肌腱(la-lc ) 施加拉力，在這些手套手指(4a-4c)的內側布置有檢測所述力的力檢 測傳感器(12a-12c)。
15、 根據權利要求11的系統，其中，所述力檢測傳感器(12a-12c)、 所迷致動器(10a-10c)以及所述控制單元(19 )被包括在反饋回路(11) 中，因而所述控制單元(19 )本身包括具有處理器(14 )的電路(13 ), 所述處理器(14)利用傳輸函數F來編程。
16、 根據權利要求11-15中任意一項的系統，其中，所述力檢測 傳感器(12a-12c)測量所述手指與所述接觸面之間產生的全部力或部 分力。
17、 根據權利要求15的系統，其中，所述被檢測的力被傳輸函數 F中的比例因子按比例改變，并被轉換成用于所述控制致動器(10a-10c)的參考力。
18、 根據權利要求17的系統，其中，使用連接到所述電路(13) 的變換器(15)來設定所述比例因子。
19、 根據權利要求15、 17和18中任意一項的系統，其中，所述 傳輸函數F控制經由所述致動器(10a-10c)施加在相應的手套手指(4a-4c)上的拉力的設定，
20、 根據權利要求11-15以及17和18中任意一項的系統，其中， 致動器(10a-10c )采取電動機(16a-16c )的形式，所述電動機(16a-16c ) 被連接到用于所述人工肌腱(la-lc)的巻繞或線性裝置上。
全文摘要
一種手指手套，用于加強包裹在所述手套中的人手的抓握運動，其中所述手套具有手掌、手套手指(4a-4c)、軛狀物(6a-6c)、力檢測傳感器(12a-12c)以及控制單元(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)沿著所述手套的內部延伸，所述軛狀物(6a-6c)被安裝在所述手套手指的指尖上，以便圍繞著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連接到所述軛狀物，所述力檢測傳感器(12a-12c)適于檢測包裹在所述手套手指中的手指與接觸面之間的力，所述力被施加到所述手指，用于手套手指的人工肌腱被連接到至少一個致動器(10a-10c)，所述控制單元(19)促使所述致動器依據由所述力檢測傳感器測得的力，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彎曲。
文檔編號A61F5/01GK101511310SQ200780032202
公開日2009年8月19日 申請日期2007年8月30日 優先權日2006年9月1日
發明者H·馮·霍爾斯特, J·因格瓦斯特, J·威坎德 申請人:拜奧伺服技術股份公司