[发明专利]外骨骼手套

说明书

外骨骼手套(2)至少设置有用于每个手指的单独的连杆机构(4、5、6、7)，其中，该连杆机构包括通过连接件(10、17、20)连系的一系列连杆(8、11、15、19)，第一连杆附接至手套(2)，并且距手套最远的最末连杆(19)设置有指套(18)，其中，在连杆机构的内部或沿着连杆机构的边所引导的线缆(21)将最末连杆(19)和/或指套(18)连接至第一连杆(8)，以便将力通过线缆(21)传输，从而作用在最末连杆(19)和/或指套(18)上。

技术领域

本发明涉及外骨骼手套，该外骨骼手套设置有用于至少手指或拇指的单独的连杆机构，其中，该连杆机构包括通过连接件连系的一系列连杆，第一连杆附接至手套，并且位于距手套最远的端部处的最末连杆设置有指套。

背景技术

WO2018/021909教示了这种外骨骼手套。

EP-A-2 345 951和US2013/0219585两者均公开了一种外骨骼手套，该外骨骼手套设置有用于至少手指或拇指的单独的连杆机构，其中，该连杆机构包括通过连接件连系的一系列连杆，第一连杆附接至手套，并且位于距手套最远的端部处的最末连杆设置有指套，其中，在连杆机构的内部或沿着连杆机构的边所引导的线缆将最末连杆和/或指套连接至第一连杆，以便将力通过该线缆传输，从而作用在最末连杆和/或指套上。

WO99/21478公开了一种用于对有生命的本体的指节位置和关节角度进行测量的外骨骼装置，其中，该本体包括通过中间关节结合的多个指节。该装置固定在所述有生命的本体的第一活动末端和第二固定末端，该装置具有相对于有生命的指节移位的装置指节，其中，装置指节通过装置关节连接，并且该装置具有用于测量所述装置关节的角度的传感器装置。使用来自传感器装置的信号，可以确定终端的装置指节的位置，并且基于对有生命的本体的结构的了解来计算有生命的关节的角度。

发明内容

本发明的目的是对已知的外骨骼手套进行修改，以使使用者能够以类似于现实世界对象的方式与虚拟对象进行交互。

本发明的另一目的是提供一种适合于向手套的使用者的手指提供力和触觉反馈的外骨骼手套。

本发明的又一目的是使外骨骼手套保持较低的重量并使得可以使用不具有需要外部供电的特征的手套。

为了促进一个或更多个上述目的，本发明的外骨骼手套具有所附权利要求中的一个或更多个所附权利要求的特征。

在本发明的第一方面，在第一连杆处或在第一连杆附近设置有弹簧加载的滑轮以用于缠绕或解绕线缆，其中，该滑轮与电磁制动器连接。利用线缆，可以向使用者的手指提供与连杆机构相对应的机械力反馈。弹簧加载的滑轮使得在手指运动期间能够在线缆上提供连续的张力。通过应用滑轮，还实现了将线性平移转换成用于撤回线缆的旋转。电磁制动器使得，在当虚拟对象连接至手指的虚拟表示的时刻，该制动器可以向滑轮提供摩擦力。该摩擦力经由线缆传输至手指的尖端，即传输至最末连杆和/或指套。

优选地，电磁制动器能够通过可变电压来驱动。通过调节该电压，可以将各种效果比如虚拟对象的形状和密度传达给使用者的手指。

通过将手套布置成由电池供电，该手套将非常易于用户使用，而无需连接至外部电源。

本发明的外骨骼手套被适当地实施成使得线缆在连杆机构中的引导轮上被引导，该引导轮定位成远离手套。

在本发明的另一方面，连杆机构设置有振动触觉反馈马达。利用该反馈马达，可以将关于虚拟对象的另外的信息比如硬度、粗糙度或者例如对虚拟对象的进入点的模拟传达至使用者的手指。为了相同的目的，还可以设置作用在线缆上的至少一个致动器。

附图说明

在下文中，将参照根据本发明的外骨骼手套的示例性实施方式的附图及该示例性实施方式的使用来进一步阐明本发明，该示例性实施方式对于所附权利要求不是限制性的。