組裝期間摩擦地且可拆卸地保持在抓持孔隙109中。抓持表面110被成形成當在使用中用戶的手部在表面110上放松時適應于他們的手掌和手指。表面110優(yōu)選地是不對稱的，并且不是完美的半球形，從而允許適當應殘疾用戶的手部的自然放松狀態(tài)。此外，抓持件110可旋轉(zhuǎn)地保持在抓持孔隙109內(nèi)，從而使得裝置100能夠進行旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，以適應例如左手或右手使用模式。應當了解，如果并不是一體形成的，那么抓持件I1可通過本領域中已知的任何替代方式(例如像通過在每個部分上適當形成的互補結構之間的卡扣配合接合)固定地或可旋轉(zhuǎn)地安裝在手部支撐部分104b上。在替代實施例中，附接/安裝裝置109是配置成接合手部支撐結構110的互補的底表面的鉤環(huán)緊固件109。這種接合系統(tǒng)還提供在手部支撐結構110與手部支撐部分104b之間的可釋放的聯(lián)接，從而使得能夠?qū)?jié)手部支撐結構110的旋轉(zhuǎn)位置進行調(diào)節(jié)和/或使得手部支撐結構I1能夠與手部支撐部分104b脫離。
[0079]安裝孔隙
[0080]托盤104的手部支撐部分104b進一步包括用于接收和保持手臂支撐裝置100的一個或多個部件的一個或多個安裝孔隙111。在優(yōu)選實施例中，提供圍繞手部支撐部分104b的外圍而間分離隔開的五個孔隙llla-e。如在以下更詳細地解釋，每個孔隙llla_e可定位成在與手臂支撐裝置的另外部件結合使用時促進某些手部、腕部或手指移動。這些部件可包括能夠由用戶的手部或手指操作來幫助他們與游戲交互的一個或多個其他手點擊器、開關、或其他可操作號盤、按鈕或旋鈕。例如，這些開關可起到類似于鼠標左按鈕或右按鈕的功能。開關優(yōu)選地是可調(diào)節(jié)地安裝在手部、腕部和手指區(qū)域周圍的位置中，并且這些開關可結合到交互式游戲中，這樣使得游戲玩打要求開關的操作來幫助手部、腕部或一根或多根手指康復。開關的定位和位置可調(diào)節(jié)性是重要的，因為這允許了臨床醫(yī)師定制開關位置以便以促進鍛煉受損關節(jié)的方式要求患者來移動他們的腕部、手部和/或手指。還可提供擠壓球型開關，使得用戶能夠通過抓持運動來抓握和操作開關。開關與手部或手指或手部的部分的接近度可根據(jù)患者的能力進行調(diào)節(jié)。另外，從鍛煉角度看，可將阻力或彈力添加至這些開關以增加致動開關的難度。
_1] 開關支撐吊桿組件
[0082]在優(yōu)選實施例中，鍛煉裝置100包括開關支撐吊桿組件120，該開關支撐吊桿組件被配置用于安裝在支撐托盤104的安裝孔隙llla-e中的任一個內(nèi)。吊桿組件120包括吊桿121，該吊桿能可拆卸地安裝在安裝孔隙llla-e中的任一個內(nèi)。這使吊桿121能夠在不同孔隙llla-e之間移動。吊桿121包括一對可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接的臂部122和123。臂部122的一端122a形成為可拆卸地接合安裝孔隙111，并且相對端122b形成為可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至第二臂部123上的對應結構。優(yōu)選地提供了鎖定機構，如螺旋旋鈕126，用以使得能夠在適當調(diào)節(jié)后并且在使用前將這兩個臂部122/123相對于彼此鎖定在期望樞轉(zhuǎn)位置。臂部122的安裝孔隙接合也提供有鎖定機構(如四分之一圈凸輪鎖定夾具)，該鎖定機構可由用戶操作來在安裝孔隙內(nèi)的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)之后將臂部鎖定到期望位置中。
[0083]吊桿組件120包括和/或被配置成包括一個或多個機械操作的電子輸入裝置，如開關、手點擊器、或其他可操作撥號盤、按鈕或旋鈕。在優(yōu)選實施例中，開關125可拆卸地聯(lián)接至吊桿121上，以便提供用于在裝置100的操作期間進行用戶輸入的裝置。具體地說，聯(lián)接系統(tǒng)124提供在吊桿121的一個或兩個臂部122/123上，以將開關125可拆卸地聯(lián)接至臂部122/123中的一個上的期望位置。在優(yōu)選實施例中，鉤環(huán)式緊固系統(tǒng)(如維可牢(Velcro))提供在兩個臂部122/123上和開關125上，以將開關125可拆卸地安裝在吊桿121上的任何期望位置。
[0084]如上所述，開關支撐吊桿組件120的位置和取向可調(diào)節(jié)成(通過臂部122在安裝孔隙內(nèi)的旋轉(zhuǎn)位置、和臂部122與123之間的樞轉(zhuǎn)角度)使得開關相對于用戶的手部的位置可調(diào)節(jié)。這使臨床醫(yī)師能夠根據(jù)特定患者的康復要求來調(diào)節(jié)開關125的位置。例如，正從中風中恢復的患者通常經(jīng)受在手部中和周圍的肌肉收縮，這就是臨床醫(yī)師通常希望進行伸展模式鍛煉的原因?？蓪Φ鯒U組件120進行相應調(diào)節(jié)，使得能夠在伸展方向上鍛煉腕部、手部和/或手指。在優(yōu)選實施例中，吊桿組件120允許開關125大體上定位在用戶的手背180上方，如圖5所示，這樣使得腕部、手部和/或手指的鍛煉是在伸展方向上。
[0085]所述特定吊桿組件120使得能夠通過以下方式調(diào)節(jié)開關125的位置和取向:
[0086].吊桿120的位置及因此開關125的定位可通過安裝孔隙llla_e來調(diào)節(jié)至托盤104的主平面內(nèi)的五個離散位置中的一個。在替代實施例中，該主平面內(nèi)的離散定位的數(shù)量和位置可根據(jù)應用要求而不同。還設想的是可使用替代機構，其中吊桿121的位置可在托盤104的主平面或主平面的一部分上方以連續(xù)方式來調(diào)節(jié)。
[0087].開關125的位置可通過臂部122在對應安裝孔隙內(nèi)的旋轉(zhuǎn)和/或通過臂部123相對于臂部122的旋轉(zhuǎn)(后者僅在開關被聯(lián)接至臂部123上時適用)來調(diào)節(jié)。吊桿121的兩個臂部122/123之間的樞轉(zhuǎn)聯(lián)接使得能夠圍繞基本上平行于托盤104的主平面的單根軸線X來旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)這些相對位置(以及開關125，當聯(lián)接至臂部123上時)。這個軸線X的方向是可通過吊桿120在對應孔隙111內(nèi)圍繞基本上正交于托盤104的主平面的軸線Y的旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)的。設想的是，其他已知機構也可用于吊桿臂部121/122(以及開關位置)圍繞任何數(shù)目的軸線的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，如通過聯(lián)接在臂部121與122之間的球形接頭。
[0088]?開關125沿臂部121/122的平移位置可通過緊固系統(tǒng)124來調(diào)節(jié)。應當了解，開關125的取向可通過在臂部121/122的其他外面上提供緊固系統(tǒng)來進一步調(diào)節(jié)。
_9] 次要支撐柄部
[0090]在優(yōu)選實施例中，手臂鍛煉裝置100進一步包括允許托盤104的兩手操作的手抓持件。這種手抓持件對于具有輕偏癱的患者康復而言可能是期望的，輕偏癱是一只手臂明顯弱于另一只手臂的情況。如果臨床醫(yī)師決定患者應當使用較強手臂幫助較弱手臂，那么作為伸展型操縱桿的手抓持件將允許兩手抓持裝置。次要支撐柄部還促進了左右對稱鍛煉，針對在鍛煉過程中促進兩個腦半球的活動而言，這種左右對稱鍛煉已知是有益的。這允許了臨床醫(yī)師指定左右對稱鍛煉，如果他們認為這將對他們的特定患者有益的話。
[0091]參照圖3，次要支撐柄部130也由裝置100提供，用于由用戶的另一手臂抓持。柄部130也可以可拆卸地安裝在手部支撐部分104b的孔隙llla-e中的一個內(nèi)，這樣使得當組裝時，柄部130在手部支撐部分104b的外圍處或附近從托盤104的表面橫向地或向上延伸。柄部130的一端130a被形成為可拆卸地接收并保持在孔隙llla-e中的一個內(nèi)。這可通過摩擦配合、卡扣配合、或任何其他合適接合進行。在替代實施例中，柄部130可固定地聯(lián)接在托盤104上、或可以其他方式與托盤104 —體形成。在優(yōu)選實施例中，次要支撐柄部130包括一個或多個機械操作的電子輸入裝置，如開關、手點擊器、或其他可操作撥號盤、按鈕或旋鈕。在優(yōu)選實施例中，開關135提供在該柄部的相對端130b處，以供用戶的較強的第二只手/手指進行操作。開關優(yōu)選地固定地安裝在柄部130的一端130b處，但替代地，也可以可拆卸地安裝為用于吊桿121上的開關125。
[0092]移動機構
[0093]參照圖4，托盤104的下側(cè)包括用于使得托盤104能夠在支撐表面如桌子上方移動的機構。在優(yōu)選實施例中，托盤104包括圍繞托盤104的外圍定位在其下側(cè)104c的低摩擦性滑條材料140。應當了解，低摩擦材料140可為在單個條材中制成并圍繞托盤104的整個外圍或該外圍的大部分定位的單個材料，或替代地，材料可由具有任何形狀的任一種或多種材料制成并且位于托盤104的下側(cè)的任何期望位置，使得實現(xiàn)用于托盤104預期支撐表面的合適滑動機構。
[0094]在替代實施例中，托盤104的下側(cè)包括安排成允許托盤104在支撐表面上方移動的一個或多個支撐輪?？蓪⑦@些輪安排成允許托盤104在該表面上方在任何方向上移動。
[0095]運動跟蹤系統(tǒng)和其他電子部件
[0096]手臂鍛煉裝置100包括用于獲得關于手臂鍛煉裝置的使用信息并用于與交互式計算機系統(tǒng)交互/通信的一個或多個電子部件或系統(tǒng)。一個或多個用戶輸入端(如開關)和/或感測部件(如運動傳感器)或系統(tǒng)提供在設備100的主體104內(nèi)或上以用于獲取關于該裝置的使用信息。還可提供一個(或多個)處理器，如微處理器、微控制器或安排或配置用于接收使用信息并控制/執(zhí)行各種接口和處理功能的其他可編程的硬件裝置。手臂鍛煉裝置100還可包括輸入/輸出接口，該輸入/輸出接口會根據(jù)需要為該主處理器提供通到外部裝置和系統(tǒng)的通信鏈路。例如，輸入/輸出接口可安排成通過通信鏈路來將使用信息從該鍛煉裝置傳輸至計算機系統(tǒng)，以供該計算機系統(tǒng)來進一步處理。在優(yōu)選形式中，輸入/輸出接口呈無線傳輸模塊的形式，如用于無線地傳輸和任選地接收信息的藍牙模塊，但替代地，也可根據(jù)需要使用用于傳輸和接收數(shù)據(jù)和信號的基于硬連線線纜的接口介質(zhì)。手臂鍛煉裝置100優(yōu)選地包括了用于為裝置100的電路和部件供電的機載功率電路。
[0097]在優(yōu)選實施例中，使用信息是從運動跟蹤系統(tǒng)150的一個或多個運動感測部件以及裝在裝置100上的一個或多個開關125/135獲得。運動跟蹤系統(tǒng)150還可負責處理使用信息，并與該計算機系統(tǒng)接口介接以便傳達所處理的數(shù)據(jù)，如上所述。該功率電路可包括機載電池電源或電池組，電池電源或電池組優(yōu)選地是可充電的。
[0098]在使用中，運動跟蹤系統(tǒng)被安排成在用戶移動托盤104時感測并跟蹤該托盤在表面上的運動并將信息(連同其他使用信息)發(fā)送至計算機系統(tǒng)。運動跟蹤系統(tǒng)可為有源或無源的，并可在托盤104外部、或與該托盤部分地集成在一起(但優(yōu)選地與該托盤完全地集成在一起)。運動跟蹤系統(tǒng)150優(yōu)選地包括與裝置相關聯(lián)的用于獲得關于裝置100的移動的使用信息的一個或多個運動感測部件。在優(yōu)選實施例中，整個運動跟蹤系統(tǒng)150被安裝到托盤104的底側(cè)上，優(yōu)選地安裝在手部支撐部分的底側(cè)處，如圖4所示，但替代地，也可安裝在托盤104上的任何其他期望位置。
[0099]舉例來說，優(yōu)選實施例的運動跟蹤系統(tǒng)150是常規(guī)的計算機鼠標，該常規(guī)的計算機鼠標可為光學鼠標或滾球型鼠標。這種運動跟蹤能力使得裝置100能夠通過運動來與交互式計算機系統(tǒng)進行交互。手臂支撐裝置100可以用作常規(guī)鼠標，其方法是使得裝置100在支撐表面上移動來操縱在交互式計算機系統(tǒng)上運行的程序。
[0100]在優(yōu)選實施例中，運動跟蹤系統(tǒng)150呈無線光學計算機鼠標系統(tǒng)的形式。這種系統(tǒng)通過以下方式進行操作:首先將光信號(如LED或激光)從光源引導到支撐表面上，并且隨后在裝置100移動時利用光學傳感器如相機來連續(xù)拍攝支撐表面的圖像。運動跟蹤系統(tǒng)150內(nèi)的信號處理系統(tǒng)處理這些圖像，以便檢測圖案并相應地跟蹤運動。運動跟蹤系統(tǒng)150將會輸出表示裝置100的移動的數(shù)據(jù)，如位置、速度、方向和基于其他有用運動的數(shù)據(jù)。位置數(shù)據(jù)可以任何特定格式發(fā)送，但在一些形式中可以呈參照參考系或與支撐表面有關的2軸坐標系的