[发明专利]具有行为控制模式的手持式铰接用户辅助设备

权利要求书

1.一种上肢活动能力受限的用户使用的手持式工具，包括：

手柄；

器具安装座，以可拆卸地容纳和保持用户辅助器具；

致动器组件，其安装在手柄上，以相对于手柄物理地操纵器具安装座；

第一传感器，其设置为感测手柄的取向；

第二传感器，其设置为感测用户辅助器具的取向；

控制器，其联接到致动器组件以及第一传感器和第二传感器；和

存储器，其联接到控制器，该存储器存储指令，该指令在由控制器执行时使手持式工具执行以下操作：

识别附接到器具安装座上的用户辅助器具的类型；

基于所识别的用户辅助器具的类型来选择行为例程，其中，所述行为例程辅助所述上肢活动能力受限的用户执行某些日常任务；以及

根据行为例程相对于手柄操纵用户辅助器具，以帮助利用手持式工具执行所述任务；

所述存储器存储附加指令，所述附加指令在由控制器执行时将使手持式工具执行进一步的操作，包括：

监视第一传感器以识别手持式工具的摇动；

当确定已经发生手持式工具的摇动时，将用户辅助器具锁定在当前位置；以及

当确定已经发生另一摇动时，解锁用户辅助器具以恢复自动保持固定取向。

2.根据权利要求1所述的手持式工具，其中，选择行为例程包括：

从存储在存储器中的多个不同行为例程中选择行为例程，不同行为例程中的每个用于帮助执行与多种不同类型的用户辅助器具中的每一个相关的不同任务，

其中，所述器具安装座被配置成可拆卸地接受和保持多个不同类型的用户辅助器具；

其中识别附接到器具安装座上的用户辅助器具的类型包括从可选择性附接到所述器具安装座上的多个不同类型的用户辅助器具中识别所述类型。

3.根据权利要求2所述的手持式工具，其中，根据行为例程相对于手柄操纵用户辅助器具包括：

尽管根据行为例程，手柄的取向发生了有限的变化，但仍会自动保持用户辅助器具的固定取向。

4.根据权利要求1所述的手持式工具，其中，所述器具安装座包括第一标识符触点，其与用户辅助器具上的第二标识符触点对准，并且其中，识别用户辅助器具的类型包括：

通过所述第一和第二标识符触点测量设置在用户辅助器具内的电阻器的电阻值；

将所述电阻值与电阻值表进行比较，该电阻值表将电阻值与用户辅助器具的类型相关联。

5. 根据权利要求1所述的手持式工具，其中，所述致动器组件包括：

第一马达，其刚性地安装在手柄上，并且定向成使器具安装座相对于手柄绕第一旋转轴线旋转；和

第二马达，其安装在第一马达上，以使器具安装座相对于手柄绕与第一旋转轴线正交的第二旋转轴线旋转，其中，所述器具安装座设置在第二马达的输出端。

6.根据权利要求5所述的手持式工具，其中，所述第一传感器包括第一惯性测量单元（IMU），并且所述第二传感器包括刚性地连接至器具安装座的第二IMU。

7.根据权利要求1所述的手持式工具，其中，所述用户辅助器具包括牙刷器具，并且所述行为例程包括牙刷行为例程，用于在利用手持式工具刷牙时帮助用户。

8.根据权利要求7所述的手持式工具，其中，根据行为例程操纵用户辅助器具包括：

激活用户辅助器具上的刷毛的清洁运动；

尽管手柄的取向发生了变化，但在清洁用户的当前排牙齿的同时，仍保持用户辅助器具的当前取向；

将用户辅助器具调整到下一取向，以清洁用户的下一排牙齿；以及

重复保持和调整，直到已经清洁用户的所有排牙齿。

9.根据权利要求8所述的手持式工具，其中，在固定时间段之后或者在接收到用户命令之后，将用户辅助器具的当前取向调整为下一取向。