本發(fā)明涉及假體領(lǐng)域，例如手假體，或者涉及沒有感覺的身體部位，并且特別涉及提供用于這樣的假體或者沒有感覺的身體部位的電觸覺反饋的電刺激設(shè)備。

背景技術(shù)：

市面上可用的能夠基于肌電圖(emg)控制信號(肌電假體)打開或閉合手的多功能電動假體目前正面臨著幾個挑戰(zhàn)。它們通常只允許兩個自由度(手打開和閉合)，它們?nèi)狈Ω杏X反饋，它們具有有限的電池壽命，并且在全天攜帶時具有過度的重量并且積累熱量。這樣的缺點(diǎn)導(dǎo)致今天肌電假體的平均拒絕率超過25％。正在進(jìn)行的研究——包括組合使用多個emg記錄和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)——可能很快將形成用于更先進(jìn)的手假體的神經(jīng)控制的基礎(chǔ)，從而提供大量的自由度，如f.c.p.sebelius等人在thejournalofhandsurgery的2005年7月第30卷第4期第780至789頁的“refinedmyoelectriccontrolinbelow-elbowamputeesusingartificialneuralnetworksandadataglove”中所描述的。

然而，使得用戶能夠?qū)⑷嗽焓肿R別為“他/她的身體的一部分”的感覺反饋的缺乏仍然表現(xiàn)為一個根本問題。沒有感覺功能的手被認(rèn)為是異物并且經(jīng)常被所有者拒絕，如ramachandran和blakeslee在1998年所述的那樣?？梢允沟媚軌蛘{(diào)節(jié)抓握力和執(zhí)行精細(xì)的運(yùn)動任務(wù)的本體感覺信息和觸覺對于用戶認(rèn)同人造手是非常重要的。

手假體中的幾種感覺反饋接口已經(jīng)被測試了多年并且被報導(dǎo)，例如由r.r.riso在ios出版社的technologyandhealthcare的1999年第7卷第6期第401至409頁的“strategiesforprovidingupperextremityamputeeswithtactileandhandpositionfeedback–movingclosertothebionicarm”中報導(dǎo)以及由g.lundborg和b.rosén在handclinics,2001,17(3)：481-8的“sensorysubstitutioninprosthetics”中報導(dǎo)。

我們認(rèn)識到為用戶提供感覺反饋的三種方法：

第一個方法是基于使用完整的感覺系統(tǒng)來替代丟失的感覺系統(tǒng)。使用利用視覺來引導(dǎo)假體手的運(yùn)動的肌電假體的截肢者自動使用這種方法。如在國際專利申請wo9848740中所述的那樣，已經(jīng)將使用聽覺來代替缺失的感覺描述為使手沒有感覺的主要神經(jīng)損傷中的有效策略，并且也已在手假體中進(jìn)行了試驗(yàn)。

第二個方法是基于對完整神經(jīng)的直接刺激。在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中已經(jīng)使用了各種類型的神經(jīng)接口(riso，1999)。神經(jīng)接口策略的理論優(yōu)勢是感覺刺激可以直接傳遞到周圍神經(jīng)，從而可以到達(dá)中樞神經(jīng)系統(tǒng)(cns)。但是，存在幾個缺點(diǎn)和困難。需要經(jīng)皮通道設(shè)備或遙測技術(shù)將感覺信息從身體外部傳遞到內(nèi)部。感覺神經(jīng)束的電刺激可能不是形態(tài)特定的(modality-specific)，并且可能引起非生理和奇怪的感覺感知。因此，對完整神經(jīng)的直接刺激的原理將在今后許多年內(nèi)仍處于實(shí)驗(yàn)階段。

第三種方法是基于對身體較遠(yuǎn)區(qū)域中的完整皮膚的皮膚感受器的刺激。將皮膚刺激轉(zhuǎn)移到較遠(yuǎn)的皮膚區(qū)域的使用的嘗試已經(jīng)在數(shù)十年前嘗試過了。根據(jù)這一原理，身體上較遠(yuǎn)的皮膚區(qū)域可以經(jīng)受皮膚電刺激(如szeto和riso在“rehabilitationengineering”書中第3章所述，ismb0-8493-6951-7，1990)或振動(如mann和reimers在ieeetrans.manmach.syst.，11(1)，110，1970中的“kinestheticsensingfortheemgcontrolled“bostonarm””中所述)。早期原型表明可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)，但是由于非常不愉快和非生理的感覺使得簡單的接口(例如單通道刺激)具有有限的適用性(由lundborg等人在1999年報導(dǎo))。近年來，解決了將實(shí)現(xiàn)更直觀的閉環(huán)控制的新的復(fù)雜反饋接口。一些研究小組優(yōu)先進(jìn)行振動觸覺刺激來獲得感覺反饋(例如witeveen等人在醫(yī)學(xué)與生物工程學(xué)會(embc)，ieee的2012年度國際會議的第2969至2972頁的graspingforceandslipfeedbackthroughvibrotactilestimulationtobeusedinmyoelectricforearmprostheses中所描述的；cipriani等人在2002年ieeetransactionsonbiomedicalengineering的第59卷第2期第400至408頁的aminiaturevibrotactilesensorysubstitutiondeviceformultifingeredhandprosthetics中所描述的)。一些其他人選擇皮膚電刺激(如geng等人在2011,8:9的journalofneuroengineeringandrehabilitation的impactsofselectedstimulationpatternsontheperceptionthresholdinelectrocutaneousstimulation中所描述的；或者szeto等人在electrocutaneousstimulationforsensorycommunicationinrehabilitationengineering,biomedicalengineering,ieeetransactionson，bme-29300，1982中所描述的)。

美國專利申請us2009/0048539a1公開了一種用于沒有感覺的身體肢體或身體肢體假體的感覺反饋的系統(tǒng)。所公開的系統(tǒng)由施加至假肢或沒有感覺的身體肢體的傳感器形成，傳感器連接至收集來自傳感器的信號并將它們處理成輸出信號的處理器。然后將輸出信號傳遞到由布置在患者的完整相鄰身體肢體的皮膚上的信號換能器形成的觸覺顯示器。由于自然出現(xiàn)的神經(jīng)部件很難定位并且因此信號換能器可能不能被放置在最佳布置中，所以患者可以借助于聽覺或視覺來學(xué)習(xí)如何區(qū)分不同的刺激，例如通過觀察哪個手指被暴露于刺激(例如熱)。然而，本公開內(nèi)容依賴于存在至少一個布置在沒有感覺的身體肢體或身體肢體假體上的傳感器以便實(shí)現(xiàn)功能。當(dāng)反饋與控制信號例如在肌電假體中的emg控制耦合時，該系統(tǒng)只能用于閉環(huán)控制，并且不能用在前饋設(shè)置中。

國際專利申請wo98/25552公開了一種用于在假體設(shè)備的感覺系統(tǒng)中提供感覺知覺的裝置和方法。反饋是基于將感覺輸出直接映射到具有適當(dāng)?shù)拇碳し鹊闹付ㄍǖ馈?/p>

國際專利申請wo2012/055029公開了一種安裝在患者身上(例如，在患者的下背部上)的用于從刺激焊盤接收信息以向用戶提供反饋的顯示器。

總之，明顯的是在假體領(lǐng)域?yàn)轳罱又劣行У膭恿Χ喙δ芗袤w身體肢體的感覺反饋系統(tǒng)提供適用的解決方案存在很強(qiáng)的動機(jī)，這導(dǎo)致假體設(shè)備具有更大的接受性和可用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明使用基于通過多焊盤電極進(jìn)行皮膚電刺激的方法，從而為身體肢體假體例如手假體或者為沒有感覺的身體肢體例如沒有感覺的手提供感覺反饋接口系統(tǒng)，這克服了常規(guī)設(shè)備的限制。特別地，該系統(tǒng)通過提供本體感覺信息解決了識別人造身體部位或身體肢體(假體身體肢體)或者部分或完全喪失感覺的身體肢體的問題。還可以提供觸覺。感興趣的信息通過皮膚電刺激傳遞到用戶的皮膚。這使得能夠調(diào)節(jié)抓握力并執(zhí)行精細(xì)的運(yùn)動任務(wù)。該設(shè)備使用直觀易學(xué)的反饋接口，該反饋接口可以向用戶提供來自人造身體肢體(或用于恢復(fù)身體肢體的感覺的感覺系統(tǒng))的本體感覺和感覺信息，并且使得能夠基于多焊盤電極配置和刺激頻率的變化來調(diào)節(jié)抓握力和執(zhí)行精細(xì)運(yùn)動任務(wù)?？梢酝ㄟ^專門設(shè)計的電刺激器來改變電極配置，所述專門設(shè)計的電刺激器通過多路復(fù)用單元來在多焊盤電極上實(shí)現(xiàn)時空分布的刺激。

此外，本發(fā)明還涉及用于對來自人造身體肢體(或者部分或完全喪失感覺的身體肢體)的本體感覺和感覺信息使用對直觀(易于察覺和理解的)反饋信息/消息方案集進(jìn)行編碼的刺激(陣列電極上的激活焊盤)位置和刺激參數(shù)(脈沖寬度、刺激幅度以及刺激頻率)變量集來進(jìn)行編碼的協(xié)議。該協(xié)議針對用于控制假體或沒有感覺的身體肢體的每一組本體感覺或感覺信息限定了直觀的編碼方案。例如，人造手的旋轉(zhuǎn)使用激活電極的旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行編碼，并且由人造手施加的力的增加使用激活電極上刺激頻率的增加來進(jìn)行編碼。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于將來自假體或來自布置在具有差感覺或沒有感覺的身體部位處的感覺系統(tǒng)的本體感覺信息傳遞到穿戴這樣的假體或感覺系統(tǒng)的用戶的皮膚的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：用于以由至少一個輸入信號限定的刺激模式的形式提供電觸覺反饋的設(shè)備；以及被配置成位于所述用戶的身體的一部分上的至少一個多焊盤電極，所述多焊盤電極包括被配置成根據(jù)所述刺激模式選擇性地和離散地激活/去激活的多個焊盤。

該設(shè)備包括：用于處理所述至少一個輸入信號的裝置，其中，所述至少一個輸入信號包括來自所述假體或來自所述感覺系統(tǒng)的控制信號，從而將所述至少一個輸入信號編碼為表示所述人造假體或感覺系統(tǒng)的相應(yīng)多個操作參數(shù)的多個預(yù)定義的刺激模式中的一個；用于基于所選擇的刺激模式來產(chǎn)生多個電脈沖的刺激裝置；用于將所述電脈沖從所述刺激裝置傳導(dǎo)到所述至少一個多焊盤電極的裝置，從而基于所述刺激模式選擇性地激活/去激活所述多焊盤電極的離散焊盤并且改變所述離散焊盤的配置參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)于所述至少一個輸入信號的時空分布的皮膚刺激。

在特定實(shí)施方式中，該系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)采集裝置，該數(shù)據(jù)采集裝置被配置成捕獲要被提供給所述處理裝置以被處理為輸入信號的控制信號。

該系統(tǒng)可以被合并在承座中，該承座被配置成一端放置在身體部位的殘肢上并且在相對端處接納人造肢體假體。可替選地，至少所述多焊盤電極被合并在衣物中，該衣物被配置成位于用戶的具有人造肢體假體的身體部位上或者用戶的在沒有感覺的身體肢體處具有感覺系統(tǒng)的身體部位上。

在特定實(shí)施方式中，至少一個多焊盤電極被設(shè)計成圓形地圍繞用戶的殘肢或身體部位，其中，包括在所述至少一個多焊盤電極中的多個焊盤被布置成沿著多焊盤電極的單個陣列。

在優(yōu)選實(shí)施方式中，至少一個輸入包括用于假體的孔徑(aperture)、屈曲、旋轉(zhuǎn)和/或抓握力的控制信號或來自布置在具有差感覺或沒有感覺的身體部位處的感覺系統(tǒng)的控制信號中的至少一個。在特定實(shí)施方式中，至少一個輸入還包括感覺信息。

在特定實(shí)施方式中，假體是人造手或者具有差感覺或沒有感覺的身體部位是手。

優(yōu)選地，預(yù)定義的刺激模式由以下刺激參數(shù)的一些或全部來限定：多焊盤電極中一個或多個激活焊盤的位置、刺激頻率、刺激脈沖寬度以及刺激脈沖幅度。

可替選地，刺激模式僅由以下刺激參數(shù)限定：刺激位置和刺激頻率。

另外，該系統(tǒng)可以被配置成用于將來自所述假體或來自布置在具有差感覺或沒有感覺的身體部位處的所述感覺系統(tǒng)的感覺信息傳遞至穿戴這樣的假體或者感覺系統(tǒng)的用戶的皮膚。

在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種方法，其用于將來自假體或來自布置在具有差感覺或沒有感覺的身體部位處的感覺系統(tǒng)的本體感覺信息傳遞至穿戴這樣的假體或者感覺系統(tǒng)的用戶的皮膚。該方法包括以下步驟：以由至少一個輸入信號限定的刺激模式的形式提供電觸覺反饋；以及選擇性地和離散地激活/去激活位于所述用戶的身體的一部分上的至少一個多焊盤電極的多個焊盤，所述激活/去激活根據(jù)所述刺激模式來完成。

以由至少一個輸入信號限定的刺激模式的形式提供電觸覺反饋的步驟優(yōu)選地包括：處理所述至少一個輸入信號，其中，所述至少一個輸入信號包括從所述假體或從所述感覺系統(tǒng)獲得的控制信號，從而將所述至少一個輸入信號編碼成表示所述假體或感覺系統(tǒng)的相應(yīng)多個操作參數(shù)的多個預(yù)定義的刺激模式中的一個；基于包含在預(yù)定義的映射方案中的所選擇的刺激模式來產(chǎn)生多個電脈沖；將所述電脈沖傳導(dǎo)至所述至少一個多焊盤電極，從而基于包含在預(yù)定義的映射方案中的所述刺激模式來選擇性地激活/去激活所述多焊盤電極的離散焊盤并且改變所述離散焊盤的配置參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)于所述至少一個輸入信號的時空分布的皮膚刺激。

在特定實(shí)施方式中，至少一個輸入還包括感覺信息。

在特定實(shí)施方式中，人造手的或布置在具有差感覺或沒有感覺的手處的感覺系統(tǒng)的孔徑被編碼成如下：在初始位置(手打開)，激活的焊盤是布置在臂的最遠(yuǎn)背部處的兩個焊盤，并且當(dāng)手開始閉合時，這些焊盤被去激活，同時相鄰的焊盤被激活，這個過程持續(xù)進(jìn)行直到手閉合，并且布置在臂的中心掌部處的焊盤被激活；或者反之亦然，意味著要激活的第一焊盤是布置在臂的掌部處的兩個焊盤。

在特定實(shí)施方式中，由人造手施加的或由布置在具有差感覺或者沒有感覺的手處的感覺系統(tǒng)測量的抓握力通過響應(yīng)于測量的力的改變而改變一個或更多個激活焊盤上的刺激頻率來進(jìn)行編碼。

在特定實(shí)施方式中，人造手的或布置在具有差感覺或沒有感覺的手處的感覺系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)被編碼成多焊盤電極上的激活焊盤的旋轉(zhuǎn)演變，在開始旋轉(zhuǎn)的瞬間，對應(yīng)于人造手或感覺系統(tǒng)的原始位置的第一焊盤被激活，同時在人造手或感覺系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)期間，已經(jīng)激活的焊盤被去激活，同時在旋轉(zhuǎn)方向上的后面的焊盤被激活，依次類推，直至對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)結(jié)束的焊盤被激活。

在特定實(shí)施方式中，人造手的或布置在具有差感覺或沒有感覺的手處的感覺系統(tǒng)的屈曲/伸展被編碼成多焊盤電極上的至少一個額外焊盤按預(yù)編程的時間序列的激活。

在特定實(shí)施方式中，該方法使得用戶能夠同時檢測以下輸入中的至少兩個：

-人造手的或布置在具有差感覺或沒有感覺的手處的感覺系統(tǒng)的孔徑/抓握；

-由人造手施加的或由布置在具有較感覺或沒有感覺的手處的感覺系統(tǒng)測量的抓握力；

-人造手的或布置在具有差感覺或沒有感覺的手處的感覺系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)；以及

-人造手的或布置在具有差感覺或沒有感覺的手處的感覺系統(tǒng)的屈曲/伸展。

在本發(fā)明的最后一方面中，提供了一種包括用于執(zhí)行已經(jīng)描述的方法的計算機(jī)程序指令/代碼的計算機(jī)程序產(chǎn)品。

總之，提供了用于電觸覺反饋的具體解決方案以及控制人造肢體(或沒有感覺的肢體)所需的信息的具體編碼方案。在這個解決方案中，反饋旨在用于對假體進(jìn)行直觀控制，而不是直接傳遞感覺數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)和特征將從下面的詳細(xì)描述中變得明顯，并且將在所附權(quán)利要求書中具體地指出。

附圖說明

為了完成描述并且為了提供對本發(fā)明更好的理解，提供了一組附圖。所述附圖形成說明書的構(gòu)成部分，并且示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，其不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明的范圍，而只是作為如何可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的示例。附圖包括以下圖：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的可能實(shí)施方式的在假體的承座(socket)內(nèi)部的用于將來自人造手的本體感覺信息傳遞至受試者的皮膚的電觸覺反饋接口設(shè)備和多焊盤電極。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的表示電觸覺反饋接口的框圖。

圖3示出了合并在承座中的用于傳遞來自人造手的本體感覺和感覺信息的電觸覺反饋接口設(shè)備。

圖4示出了放置在可以位于身體任何部位上的衣物中的用于傳遞來自人造手的本體感覺和感覺信息的電觸覺反饋接口設(shè)備。

圖5示出了用于電觸覺反饋接口的具有公共陽極的多焊盤電極的可能實(shí)現(xiàn)方式。

圖6示出了用于電觸覺反饋接口的具有同心焊盤的多焊盤電極的可替選的實(shí)現(xiàn)方式。

圖7至圖10示出了針對不同輸入信號的用于激活電極的不同映射/編碼方案。

具體實(shí)施方式

在本文中，術(shù)語“包括”及其衍生詞(例如“包含”等)不應(yīng)被理解為排除的意義，即這些術(shù)語不應(yīng)被解釋為排除所描述和限定的內(nèi)容可以包括另外的元件、步驟等的可能性。

在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“大約”和其同族術(shù)語(例如“近似”等)應(yīng)被理解為指示非常接近于附隨前面提到的術(shù)語的那些值的值。也就是說，距準(zhǔn)確值的偏差在合理限制內(nèi)應(yīng)能被接受，因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，由于測量不準(zhǔn)確等原因，距所指示的值的這樣的偏差是不可避免的。這同樣適用于術(shù)語“大概”和“約”以及“基本上”。

術(shù)語“身體部位”的“身體肢體”旨在沿著本文來指臂或腿或其一部分(例如一個或更多個手指或腳趾或其部分)，或整個手或腳或其一部分，前臂或腿下部例如小腿或其一部分，或上臂或大腿或其一部分。

在本文中，使用表述“沒有敏感性或具有差敏感性”或“沒有感覺”來指由于任何原因而缺乏感覺或具有減弱的感覺的身體部位或身體肢體。這種缺乏感覺的原因的非限制性示例是神經(jīng)損傷、代謝性神經(jīng)病以及神經(jīng)假體即使用電刺激來致動癱瘓的肢體或身體部位的系統(tǒng)的使用。相反，表述“沒有損壞”、“完整”、“具有完全敏感性”或“具有完全感覺”指的是雖然接近或靠近沒有感覺的身體部位但具有未損傷或者基本上或部分未損傷的組織的身體部位。當(dāng)存在身體肢體的截肢時，靠近截肢部位的非損傷部位被稱為“殘肢”。

下面的描述不應(yīng)被認(rèn)為是限制性意義，而只是被給出以用于描述本發(fā)明的廣泛原理。將參考示出根據(jù)本發(fā)明的裝置和結(jié)果的上述附圖，通過示例的方式來描述本發(fā)明的下面的實(shí)施方式。

圖1示出了用于將來自人造(假體)身體部位或者來自部分或完全喪失感覺的身體部位(未示出)的本體感覺信息反饋給受試者的皮膚的系統(tǒng)的概圖。由于對刺激未損傷的身體部位(例如手丟失的前臂或者前臂丟失的上臂)的皮膚進(jìn)行管理的電刺激器和多焊盤電極，該系統(tǒng)使得用戶能夠在精神上感知人造身體部位或者具有差感覺或沒有感覺的身體部位的自然感覺。該系統(tǒng)基于軀體感覺系統(tǒng)的部分的受控電刺激。在優(yōu)選實(shí)施方式中，受控電刺激是異步的，并且通過單通道刺激器和多焊盤電極來實(shí)現(xiàn)。

如圖1所示，該系統(tǒng)包括至少一個電觸覺反饋設(shè)備10，所述至少一個電觸覺反饋設(shè)備10基于某些輸入14來命令位于用戶的非損傷身體部位的接口或多焊盤電極13(由形成矩陣的小焊盤形成)傳遞低強(qiáng)度電脈沖串。換句話說，它傳遞時空分布的電刺激。電觸覺反饋設(shè)備10還包括圖1中未示出的至少一個電刺激器和多路復(fù)用單元，其用作能夠響應(yīng)于從處理單元接收的指令(電信號)而同步地或異步地激活多焊盤電極13上的離散焊盤的電流隔離脈沖路由器。因此，多焊盤電極13通過用戶的皮膚施加時空分布經(jīng)皮電刺激。脈沖串經(jīng)由這些小焊盤以不同時間、不同頻率和/或不同強(qiáng)度被發(fā)送以便產(chǎn)生激活皮膚感受器并因此激活傳入(軀體感覺)神經(jīng)系統(tǒng)和感覺皮層的獨(dú)特信號。術(shù)語“反饋”指的是通過多焊盤電極13產(chǎn)生的向用戶提供關(guān)于系統(tǒng)輸入14的感興趣的信息的刺激。

圖1的多焊盤電極13可以放置在受試者的臂的殘肢上，在這種情況下，未示出的人造(假體)身體部位是人造手，或者多焊盤電極13可以與未截肢的身體部位一起使用，例如與部分或完全喪失感覺的身體部位一起使用。

圖2示出了圖1中概述的系統(tǒng)的框圖。兩個主要框被表示為：電觸覺反饋設(shè)備10和多焊盤電極13。設(shè)備10具有處理單元或者處理裝置15(在圖1的概圖中其集成在設(shè)備10中)，處理單元或者處理裝置15基于一個或更多個輸入14的限定的映射方案來控制要傳送到多焊盤電極13的刺激參數(shù)(即激活電極、刺激頻率、脈沖寬度和幅度)。處理單元15基于稍后解釋的直觀映射方案來處理輸入信號14并且作為對其的響應(yīng)而選擇適當(dāng)?shù)拇碳?shù)。映射方案在處理單元15中限定。設(shè)備10還具有刺激單元11，也稱為電刺激器11，其基于處理單元15的要求來產(chǎn)生期望參數(shù)(例如幅度、持續(xù)時間和頻率)的電脈沖。設(shè)備10還具有多路復(fù)用單元12，所述多路復(fù)用單元12基于處理單元15的要求將來自刺激單元11的電脈沖傳導(dǎo)到多焊盤電極13上的期望焊盤。直接連接處理單元15和多路復(fù)用單元12的箭頭表示刺激位置的映射，而連接處理單元15和電刺激器11的箭頭表示刺激參數(shù)的映射。換句話說，處理單元限定刺激方案，并且刺激器產(chǎn)生被傳遞至多焊盤電極上的特定位置的脈沖。電觸覺接口是通過感覺刺激向用戶提供的反饋。處理單元基于預(yù)定義的映射方案來計算刺激模式。電刺激單元產(chǎn)生刺激脈沖并且控制施加到用戶的皮膚的電流以便符合處理單元的要求。多路復(fù)用單元12基于來自處理單元的信息將脈沖路由至多焊盤電極13上的期望位置。

如圖2所示，系統(tǒng)輸入14可以是外部系統(tǒng)輸入141和/或由包括在電觸覺反饋設(shè)備10中的數(shù)據(jù)采集單元142直接測量的信號。外部輸入141包括來自人造身體部位或用于沒有感覺的身體肢體的感覺系統(tǒng)的任何感覺信息。這些輸入可以通過模擬、數(shù)字或無線通信接口進(jìn)行收集。來自數(shù)據(jù)采集單元142的輸入可以包括emg、慣性測量或由數(shù)據(jù)采集設(shè)備本身進(jìn)行的任何其他物理性質(zhì)的測量。在優(yōu)選實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)采集單元142基于emg放大器，由此捕獲emg輸入信號。可替選地，數(shù)據(jù)采集單元142可以基于至少一個慣性傳感器。

這些輸入14、141、142一旦經(jīng)過處理就通過由多焊盤電極13形成的接口以皮膚刺激的形式傳送給用戶。電觸覺反饋設(shè)備10的處理單元15限定了用于輸入信號的直觀映射方案。映射方案被設(shè)計成仿造隨人造手或沒有感覺的身體肢體發(fā)生的過程。例如，通過激活的電極的離開(departure)來映射手打開(手指的離開)。通過刺激頻率的增加來映射力的增加。這使得映射直觀并且易于學(xué)習(xí)，如已經(jīng)參與本發(fā)明系統(tǒng)的不同測試和實(shí)驗(yàn)的受試者所報告的。圖7至圖10示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的提出的一些映射方案集。

在特定實(shí)施方式中，僅需要一個輸入信號14來提供電觸覺反饋，并且因此，如果存在一個或更多個外部系統(tǒng)輸入141，則數(shù)據(jù)采集單元142不是系統(tǒng)的必需部分，反之亦然：如果存在用電觸覺反饋設(shè)備10的數(shù)據(jù)采集單元142測量的一個或更多個信號，則不需要外部輸入141?？商孢x地，可以存在著兩種類型的輸入信號。

在特定實(shí)施方式中，其中該系統(tǒng)由穿戴人造身體部位(例如手假體)或者感覺系統(tǒng)(例如手上的數(shù)據(jù)手套)的人使用，系統(tǒng)輸入14可以包括由包括在假體設(shè)備或感覺系統(tǒng)中的傳感器獲得的感覺信息。包括在假體設(shè)備或感覺系統(tǒng)中的常規(guī)傳感器的非限制性示例是觸摸傳感器、壓力傳感器、力傳感器、彎曲傳感器、振動或慣性傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、聯(lián)合編碼器或其任何組合、或者能夠響應(yīng)刺激的任何其他傳感器，并且可以是一個傳感器或多個傳感器或者具有同時感測不同刺激的能力的多傳感器。包括在人造身體部位(例如手假體)或者感覺系統(tǒng)(例如手上的數(shù)據(jù)手套或者功能電氣刺激(fes)手抓握系統(tǒng)或者用于手抓握的神經(jīng)假體)中的這些傳感器被放置在期望感覺反饋的地方。所有這些輸入14是外部輸入141。如果使用人造身體部位，則人造身體部位(例如人造手或者fes手抓握系統(tǒng))優(yōu)選地包括使得能夠進(jìn)行人造手的閉環(huán)控制的傳感器和系統(tǒng)輸入14。該系統(tǒng)使得能夠進(jìn)行人造身體部位或者感覺系統(tǒng)的前饋肌電控制。這基于來自身體殘余部位(殘肢)中的肌肉的多個記錄，其能夠使得用戶能夠像是自然地基于來自這些控制信號的生物反饋對假體或者感覺系統(tǒng)進(jìn)行控制。在沒有反饋的人造身體部位中這種像是自然的控制是不可能的，從而需要用戶看著人造身體部位以便控制它。輸入14可以是來自人造肢體或者用于沒有感覺的身體肢體的感覺系統(tǒng)的感覺測量和/或可以基于控制信號測量(例如用于肌電假體的emg)。如果它們包含來自假體或感覺系統(tǒng)中的傳感器的測量，則它們可以用于閉環(huán)控制，并且如果它們基于控制信號，則它們可以用于人造肢體(例如手)或感覺系統(tǒng)(如數(shù)據(jù)手套)的前饋控制。emg測量可以由數(shù)據(jù)采集單元142獲得，或者可以是來自假體或來自感覺系統(tǒng)的外部輸入141。如果系統(tǒng)用于人造身體部位或感覺系統(tǒng)的控制，則這些信號僅有感興趣的信息用于反饋。假體設(shè)備(或感覺系統(tǒng))基于內(nèi)置的編碼器來產(chǎn)生本體感覺信息以及感覺信息，例如由此測量的力。對于肌電假體，由emg采集系統(tǒng)通過記錄電極測量的emg信號(在各種濾波和處理之后)是用戶必須產(chǎn)生以便控制假體的控制信號?？刂菩盘柨梢杂杉袤w設(shè)備或由控制接口(如果不是由假體直接獲得控制信號，則理解為可以獲得控制信號的任何設(shè)備)確定。在肌電控制的情況下，控制信號是emg，但它可以是用于驅(qū)動假體的任何其他生物生理信號?？刂菩盘栕鳛橥獠枯斎?41被采集到系統(tǒng)，或者它們可以基于由電觸覺反饋設(shè)備10的數(shù)據(jù)采集單元142執(zhí)行的控制信號測量在處理單元15中進(jìn)行計算。如果控制信號測量由電觸覺反饋設(shè)備10執(zhí)行，則它們還可以隨后被轉(zhuǎn)發(fā)到控制接口(或者如果控制接口沒有被合并在假體或感覺系統(tǒng)中則被轉(zhuǎn)發(fā)到假體或感覺系統(tǒng))。在優(yōu)選實(shí)施方式中，系統(tǒng)輸入14包括用于人造手或者具有差敏感性的手的孔徑、屈曲、旋轉(zhuǎn)和抓握力的控制信號(前饋)。它們還可以包括感覺信息(閉環(huán))。換句話說，來自假體或感覺系統(tǒng)中的傳感器的信息意味著閉環(huán)控制，而關(guān)于控制信號(由假體、感覺系統(tǒng)或電觸覺反饋本身測量的emg或慣性)的信息意味著前饋控制。這些輸入信號14的映射由處理單元15進(jìn)行計算以便提供電觸覺接口。

信息編碼(模式或映射方案)的設(shè)計——圖7至圖10示出了其實(shí)現(xiàn)方式——是基于可以由用戶明確區(qū)分的不同刺激模式的分析。發(fā)明人在他們的研究中觀察到，健康受試者和截肢者可以區(qū)分的最可靠的感覺是刺激的位置和刺激的頻率。相反，脈沖寬度和刺激幅度的變化導(dǎo)致刺激的不充分識別或者不愉快的刺激。這是為什么在本發(fā)明的系統(tǒng)中信息優(yōu)選地以刺激位置和刺激頻率進(jìn)行編碼的主要原因。術(shù)語“信息”在這里指的是對熱、冷、壓力等的感覺和/或由假體或感覺系統(tǒng)產(chǎn)生的力和/或本體感覺信息(孔徑、旋轉(zhuǎn)、屈曲)和/或來自假體或數(shù)據(jù)手套中的任何其他傳感器的任何其他信息。

接下來，描述用于將來自人造(假體)身體部位或來自部分或完全喪失感覺的身體部位(經(jīng)由感覺系統(tǒng))的本體感覺信息傳遞至受試者的皮膚的系統(tǒng)的兩個優(yōu)選實(shí)施方式。特別地，實(shí)施方式涉及人造(假體)手或者涉及部分或完全喪失感覺(并且因此穿戴感覺系統(tǒng))的手。

在圖3所示的優(yōu)選實(shí)施方式中，具有電觸覺反饋設(shè)備30和多焊盤刺激電極33的系統(tǒng)被合并在肢體假體(或人造肢體)37的承座36中，并且因此被放置在用戶39的殘肢38上。換句話說，圖3示出了肢體假體37的承座36。承座36包括電觸覺反饋設(shè)備30和多焊盤電極33。在該特定實(shí)施方式中，假體是人造手37。在特定實(shí)施方式中，多焊盤電極33嵌入在承座36中。承座和電極的制造工藝和材料不屬于本發(fā)明的范圍。在圖3中，外部輸入信號341從假體37捕獲，而包含在電觸覺反饋設(shè)備30中的數(shù)據(jù)采集單元(圖3中未示出)采集控制信號(例如，emg控制信號)。圖3中從設(shè)備30到多焊盤電極33的箭頭旨在強(qiáng)調(diào)控制信號可以由設(shè)備本身測量，并且它們不是來自人造身體部位37。反饋刺激通過多焊盤電極33被提供至殘肢38。

在可替選實(shí)施方式中，圖4示出了包括多焊盤電極43的衣物46。換句話說，多焊盤刺激電極43被集成在可位于用戶49的身體的任何部位上的柔軟的衣物46中，而不一定是殘缺的身體部位的殘肢。衣物46可以由穿戴假體的用戶(圖4的頂部)或由具有沒有感覺的身體肢體(而不是被截肢)的用戶(圖4的底部)使用。衣物46可以被放置在截肢者49的殘肢48上(如果系統(tǒng)與假體471一起使用)或者在臂上的任意位置上(如果系統(tǒng)與假體471一起使用或者如果系統(tǒng)與用于沒有感覺的身體部位的感覺系統(tǒng)472一起使用)。所示的感覺系統(tǒng)472是數(shù)據(jù)手套。在第一種情況(與假體一起使用的系統(tǒng))下，多焊盤刺激電極43和電觸覺反饋設(shè)備40可以獨(dú)立于肌電設(shè)備并獨(dú)立于用于將人造肢體471安裝到受試者49的殘肢48上的承座來使用。電觸覺反饋設(shè)備40可以集成在相同的衣物46中或者可以位于其他地方。電觸覺反饋設(shè)備40和多焊盤電極43必須物理地連接。因此，在優(yōu)選實(shí)施方式中，它們在相同的衣物46中。在特定實(shí)施方式中，手套472具有反饋能力(用于向用戶通知本體感覺控制信息的能力)。感覺系統(tǒng)472例如手套的反饋能力的典型示例是測量彎曲的能力或者測量由手指指骨限定的角度的能力。此外，感覺系統(tǒng)472例如手套提供感覺信息，特別是觸摸或力的能力。例如，當(dāng)穿戴這樣的手套的用戶抓握某物時，手套在被移動以便抓住物體時，手套提供本體感覺信息，并且當(dāng)物體被最終抓住時，本體感覺信號停止。然后提供觸摸或力信息。本體感覺信息被發(fā)送給用戶。優(yōu)選地，通過刺激將本體感覺和感覺(觸摸)信息的組合發(fā)送給用戶。

電觸覺反饋設(shè)備可以連接到人造手(肢體)37、471或感覺系統(tǒng)472例如數(shù)據(jù)手套。這些連接可以是模擬/數(shù)字有線連接(例如如圖3所示)，或者是通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何無線通信接口的無線連接。在圖4的實(shí)施方式中，這種通信優(yōu)選無線的。

多焊盤電極13、33、43可以使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的材料和技術(shù)來制造，例如導(dǎo)電硅橡膠插件、導(dǎo)電油墨的絲網(wǎng)印刷，其中，通過直接接觸干燥的電極表面或者經(jīng)由皮膚和電極之間的導(dǎo)電水凝膠材料插件來建立與皮膚的接觸。形成多焊盤電極13、33、43的焊盤或電極足夠小以使得在陽極和陰極之間能夠流動受控的電流。在優(yōu)選實(shí)施方式中，陰極在身體上的位置確定激活的皮膚感受器，并且陽極可以位于相同身體的任何位置處。因此，用作陰極的多焊盤電極13、33、43上的焊盤將確定識別的刺激的位置。由于這種配置，通過這種具有多焊盤電極13、33、43的電觸覺接口對輸入信號14的映射可以通過選擇/改變刺激位置(也就是說，通過選擇性地激活/去激活各個焊盤)和/或通過控制刺激參數(shù)(刺激的頻率、脈沖寬度或幅度)來實(shí)現(xiàn)。

多焊盤電極13、33、43優(yōu)選地以這樣的方式被設(shè)計成位于用戶的未損壞的身體部位上，使得形成多焊盤電極13、33、43的電極或焊盤圓形地位于在所述身體上或上方。在用戶具有耦接到殘肢的假體的情況下，這個身體部位優(yōu)選地是用戶的臂(或腿)的殘肢。對焊盤的尺寸和形狀進(jìn)行選擇以便產(chǎn)生舒適但還是選擇性的刺激。具有多焊盤電極的層優(yōu)選地被集成到柔軟并且柔韌的基底中，該基底以允許系統(tǒng)在身體肢體的任何部分上定位的方式設(shè)計；從而便于系統(tǒng)的應(yīng)用。在圖5和6中示出了兩個優(yōu)選的多焊盤電極設(shè)計，但是也可以替選地使用其它形狀和數(shù)量的焊盤。多焊盤電極可以被制造成使得能夠?qū)崿F(xiàn)以允許將系統(tǒng)定位在人造肢體的承座中的方式設(shè)計的干燥皮膚接口(例如導(dǎo)電橡膠)。電極也可以集成到柔軟并且柔韌的基底中，該基底以允許將系統(tǒng)定位在身體上各個所選的位置上的衣物的方式設(shè)計。圖5示出了多焊盤電極53的可能實(shí)現(xiàn)方式，其包括公共陽極531和多個陰極532。多焊盤電極53采取配置成圍繞殘肢的帶環(huán)(band)、帶子(belt)或帶條(tape)的形式。陰極532沿著帶布置，從而形成一排電極，而陽極531優(yōu)選地采取與陰極532的列平行的長電極的形式。圖6示出了包括多對陽極631-陰極632的多焊盤電極63的可替選實(shí)現(xiàn)方式，其中，每個陰極632被一個優(yōu)選同心陽極631圍繞。多焊盤電極63也采取配置成圍繞殘肢的帶環(huán)、帶子或帶條的形式。成對的陽極-陰極沿著帶布置，從而形成一排焊盤或電極。

接下來，描述如何對來自人造身體部位(或部分或完全喪失感覺的身體部位)的本體感覺和感覺信息進(jìn)行編碼，以及如何修改刺激參數(shù)(脈沖寬度、刺激幅度和刺激頻率)以便正確地響應(yīng)若干系統(tǒng)輸入。特別地，圖7至圖10示出了四個示例性消息。由于可以使用額外的消息，因此這些是非限制性的示例。

在優(yōu)選實(shí)施方式中，該系統(tǒng)能夠?qū)娜嗽焓只蛴糜诰哂胁蠲舾卸鹊氖值母杏X系統(tǒng)獲得的四個獨(dú)立的輸入14進(jìn)行反應(yīng)。四個不同的輸入信號是：人造手的孔徑(從閉合的抓握到打開的手)；由人造手或感覺系統(tǒng)測量的力；人造手或感覺系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)；以及人造手或感覺系統(tǒng)的屈曲/伸展。本發(fā)明的系統(tǒng)通過(在處理單元15處)限定四個相應(yīng)的可以用于將感興趣的信息傳送給用戶的刺激編碼方案來對這四個獨(dú)立的輸入進(jìn)行反應(yīng)。如果使用人造手或感覺系統(tǒng)，則取決于人造手或感覺系統(tǒng)，這些輸入可以包括例如關(guān)于人造手或手套的孔徑、旋轉(zhuǎn)和屈曲/伸展的人造手本體感覺信息，以及來自內(nèi)置在人造手或手套中的最終傳感器(觸摸傳感器、力傳感器、振動傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器或其他傳感器)的信息。

圖7表示優(yōu)選地選擇為對與人造手或手套的孔徑相關(guān)聯(lián)的輸入信號作出反應(yīng)的所提出的編碼/映射方案。在該方案中，當(dāng)人造手或手套完全打開時，要激活的焊盤或電極是布置在臂的中心背部處的兩個焊盤或電極。當(dāng)手開始閉合時，這些焊盤被去激活并且相鄰焊盤被激活。該過程繼續(xù)進(jìn)行直到布置在臂的中心掌部處的焊盤或電極被激活，這表示閉合的手。圖7中的虛線箭頭描述了焊盤的激活/去激活的演變?？商孢x地，激活可以是相反的方向，也就是說，要被激活的第一焊盤是布置在臂的中心掌部處的兩個焊盤，該過程以布置在中心背部處的兩個焊盤的激活而結(jié)束。換句話說，激活的焊盤從第一種情形改變，在第一種情形下，任意兩個端部焊盤是激活的并且其余焊盤未被激活，直到僅兩個中心焊盤被激活；或者反之亦然。多焊盤電極需要具有允許這種有序的激活/去激活焊盤的形狀并且需要圍繞臂或殘臂布置。多焊盤電極的示例性的適當(dāng)形狀是手鐲。

圖8表示優(yōu)選地選擇為對與由人造手或手套測量的力相關(guān)聯(lián)的輸入信號作出反應(yīng)的所提出的編碼/映射方案。在這種情況下，映射通過響應(yīng)于力的改變而改變一個或更多個激活電極上的刺激頻率來完成。例如，由人造手或手套測量的力的增加轉(zhuǎn)換為刺激頻率的增加。換句話說，由人造手(或最終感測系統(tǒng))施加的力的增加通過激活電極上刺激頻率的增加來編碼。圖8中所示的映射不限于兩個激活電極(圖8的深色部分)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，如關(guān)于圖7所解釋的，這兩個激活焊盤之間的距離對孔徑進(jìn)行編碼。這意味著，例如，如果用戶正抓握比圖8所示的物體厚的物體，則激活電極(其在本實(shí)施方式中被選擇為兩個，但可以是不同數(shù)量的電極)不是圖8中的深色電極，而是靠近背側(cè)的其它電極。相反，如果用戶例如正抓握稻草——比圖8所示的物體更薄的物體，則激活電極不是圖8中的深色電極，而是靠近掌側(cè)的其它電極。重要的是指出，用于由人造手測量的力的編碼方案結(jié)合前面描述的用于人造手或手套的孔徑的編碼方案可以向用戶提供關(guān)于被抓握的物體的剛度的信息。例如，如果當(dāng)力增大時孔徑減小，則用戶將能夠識別物體是否正在被人造手或手套擠壓。由于提出的孔徑/抓握和施加的力的編碼使用相應(yīng)獨(dú)立的刺激參數(shù)(刺激位置和刺激頻率)，因此這是可能的。

圖9表示優(yōu)選地選擇為對與人造手或手套的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的輸入信號作出反應(yīng)的所提出的編碼/映射方案。將人造手或手套的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換(編碼)成圓形定位的多焊盤電極上的激活焊盤的旋轉(zhuǎn)演變。要激活的第一焊盤對應(yīng)于人造手或手套的原始位置(在開始旋轉(zhuǎn)的瞬間)。在人造手或手套的旋轉(zhuǎn)期間，已經(jīng)激活的焊盤被去激活，而在旋轉(zhuǎn)方向上的后面的焊盤被激活，依次類推，直到對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)結(jié)束的焊盤被激活。在所提出的解決方案中，該信息編碼與圖7和圖8所示的編碼方案無關(guān)，因此可以與關(guān)于手孔徑和施加的力的信息耦合使用。換句話說，所提出的編碼方案實(shí)際上使得用戶能夠同時檢測例如旋轉(zhuǎn)和孔徑/抓握，或同時檢測旋轉(zhuǎn)和施加的力。

圖10表示優(yōu)選地選擇為對與人造手或手套的屈曲/伸展相關(guān)聯(lián)的輸入信號作出反應(yīng)的所提出的編碼/映射方案。人造手或手套的屈曲/伸展被轉(zhuǎn)換(映射)成多焊盤電極上的額外焊盤按預(yù)編程時間序列的激活。該消息或者編碼方案與前面的三個消息或編碼方案不同，因?yàn)椴幌衲切┫⒒蚓幋a方案，該消息或者編碼方案旨在發(fā)送相對信息。代替以其他方式激活的不同數(shù)量(例如2個)電極，只有當(dāng)人造手(或手套或fes手抓握系統(tǒng))相對于相應(yīng)臂的角度改變一定量(例如15度)時，在臂/殘肢的同一側(cè)上的若干電極(例如但不限于6個)才被激活。與人造手或者系統(tǒng)的屈曲/伸展相關(guān)聯(lián)的編碼方案可以與力的方案組合，這是因?yàn)楫?dāng)至少一個焊盤被刺激時，刺激頻率可以獨(dú)立于激活的焊盤的位置或數(shù)量而被感知。

總之，由于四個編碼方案彼此獨(dú)立，因此可以同時使用它們中的多于一個的編碼方案，以用于使得用戶能夠?qū)蓚€或更多個獨(dú)立輸入做出反應(yīng)。換句話說，該系統(tǒng)能夠結(jié)合至少兩個功能。作為示例，例如可以使用2個傳入的刺激焊盤的位置來編碼手的孔徑并且提供對力的信息的頻率編碼(例如，更高的刺激頻率用于更大的力)。又例如，可以組合所描述的手旋轉(zhuǎn)(正/反掌)和抓握力(頻率)。這是可能的，因?yàn)榇碳ざㄎ?也稱為刺激位置)和刺激頻率是獨(dú)立變量，并且因此可以用于編碼同時傳入的信號(例如，孔徑/抓握用刺激位置編碼并且力用頻率編碼)。總之，所提出的編碼方案實(shí)際上使用戶能夠注意到例如對象是否被擠壓(由于刺激頻率(表示力增加)和刺激電極的接近度(表示孔徑減小)的同時增加而注意到)。

如可以觀察到的，在對應(yīng)于四個編碼方案的所示實(shí)施方式中，電極的物理結(jié)構(gòu)必須是圍繞放置有電極的身體部位的圓形(手鐲型)。消息的所示組合僅能用在電極的這種配置中。

總之，在其中人穿戴人造手或手套并且具有手鐲型多焊盤電極(圖5或圖6)的發(fā)明系統(tǒng)已經(jīng)被布置在他/她的臂殘肢上的該示例性實(shí)施方式中，如下來完成映射：激活的電極從臂的中心背部向臂的中心掌部移動是基于手孔徑的變化(圖7)，激活的電極上的刺激頻率的變化是基于抓握力(圖8)，激活的電極的旋轉(zhuǎn)是基于人造手或手套的旋轉(zhuǎn)(圖9)，以及激活的電極的數(shù)量變化是基于人造手或手套的屈曲/伸展(圖10)。所提出的接口的優(yōu)點(diǎn)之一是手孔徑和力信息的同時傳遞，使得用戶能夠感覺到被抓握的物體是否被施加的力擠壓。該系統(tǒng)當(dāng)然不限于這種特定的編碼方案，并且可以使用不同的本體感覺和感覺信息以及編碼方案來傳遞關(guān)于這四個獨(dú)立的圓形定位的多焊盤電極的參數(shù)的信息。多焊盤電極的工作方式類似，并且信息被類似地編碼在代替穿戴人造手而在具有差敏感性的手上穿戴感測手套的人身上。

在本發(fā)明的系統(tǒng)的常規(guī)使用之前，用戶(例如截肢者)需要進(jìn)行短期訓(xùn)練，以便學(xué)習(xí)(例如由假體身體部位中的傳感器)感測到的東西與由多焊盤電極在皮膚上產(chǎn)生的真實(shí)感覺的相關(guān)性。一旦完成這項(xiàng)訓(xùn)練，此人就可以自主地使用本發(fā)明的系統(tǒng)。

從本說明書的內(nèi)容明顯的是，所提出的系統(tǒng)和方法可以直接改善人造假體例如手的功能，因?yàn)樗沟糜脩裟軌蚋杏X其為身體的一部分。以這種方式，被截肢者能夠有效地使用人造手，并且有更好的生活質(zhì)量。該電觸覺反饋設(shè)備可用于提高現(xiàn)有商業(yè)上可用的肌電假體的性能，并通過直接增大成本效益率來增加其接受程度。今天肌電假體的平均拒絕率在年輕人和成年人二者中均超過25％，這主要與缺乏所需功能、不舒適(過重和過熱)以及對感覺反饋的阻礙有關(guān)。例如，被截肢者通常選擇常規(guī)的(功能上有限的)電纜驅(qū)動的假體，而不是輕松控制的更復(fù)雜的肌電手，僅僅因?yàn)榍罢咄ㄟ^電纜提供了限制的反饋(所謂的擴(kuò)展生理本體感覺)。

基于已知的皮層自適應(yīng)(學(xué)習(xí))能力，用戶將開發(fā)外體感覺和本體感覺的新模式。激活的焊盤將遵循來自內(nèi)置在人造手中的傳感器(觸摸、力、振動、溫度、濕度、聯(lián)合編碼器等)、其他感覺系統(tǒng)(例如手上的數(shù)據(jù)手套)或直接來自用于控制肌電人造手的emg測量的信號。

另一方面，本發(fā)明明顯不限于本文所描述的具體實(shí)施方式，而是還包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可以考慮到的在權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的總體范圍內(nèi)的任何變型(例如，關(guān)于材料的選擇、尺寸、部件、配置等)。