CN103906483B - 用于稳定无意识肌肉运动的系统和方法 - Google Patents

Abstract

在此披露了用于稳定一个物体位置的系统和方法。该系统包括一个壳体，该壳体包含一个子系统。该系统还包含与该壳体偶联的一个附着臂。至少一个第一传感器沿该附着臂放置，其中该附着臂被配置成接收朝向它的物体。响应于负面影响该物体移动的使用者的一个无意识肌肉运动，该子系统稳定该物体的位置。该方法包括在一个壳体内提供一个子系统，并且将一个附着臂与该壳体偶联。该方法还包含沿该附着臂放置至少一个第一传感器，其中该附着臂被配置成接收朝向它的物体。响应于负面影响该物体移动的使用者的一个无意识肌肉运动，该子系统稳定该物体的位置。

Description

用于稳定无意识肌肉运动的系统和方法

技术领域

本发明总体涉及身体的无意识肌肉运动，并且更具体地涉及用于稳定这些无意识肌肉运动效果的一种系统和方法。

背景技术

人体的无意识肌肉运动，或人类震颤会发生在患有神经运动障碍的个体，这些障碍包括但不局限于帕金森病（PD）和特发性震颤（ET）。ET是最常见的神经运动障碍，在美国影响多达一千万个体，并且在世界范围内影响两亿七千万个体。由于与该疾病有关的肌肉运动衰弱，ET患者的很多日常机能（如进食和饮水）都存在着困难。因此，这些个体经常出现社交孤立、抑郁/焦虑，并且以及健康相关生活质量（HRQoL）总体下降。

人体的无意识肌肉运动也会出现在健康个体。这些无意识肌肉运动经常被多种环境因素以及导致疲劳、压力、紧张等场景加剧。例如，军事人员由于压力和紧张，可能会在战场进行外科手术时经历无意识肌肉运动，并且这可能会导致表现下降。

对于患有神经运动障碍的个体，存在着多种治疗选项。药物治疗在效果方面差异很大，可导致严重的副作用，且不能减缓或停止疾病进展。外科手术，例如丘脑切开术以及丘脑的脑深部电刺激（DBS）会是昂贵的、危险的，且可行性有限。非侵入性解决方案，例如通过物理上接地的震颤抑制装置，通过物理手段迫使人体震颤停止，但这要求复杂且昂贵的结构，造成使用者不适，且不能区分有意运动与无意运动。

这些问题将这些治疗方法的采取限制于对神经运动障碍病例进行选择。此外，这些治疗通常不能用于患有人体震颤的健康个体。因此，对于患有人体震颤的大多数个体而言，对一种克服以上问题的非侵入解决方案存在强烈需求。本发明可以解决这种需求。

发明内容

本文在此披露了用于稳定一个物体位置的系统和方法。在一个第一方面，该系统包括一个壳体。该壳体包含一个子系统。该系统还包括与该壳体偶联的一个附着臂。至少一个第一传感器沿该附着臂放置，其中该附着臂被配置成接收朝向它的物体。响应于负面影响该物体移动的使用者的一个无意识肌肉移动，该子系统稳定该物体的位置。

在一个第二方面，该方法包括在一个壳体内提供一个子系统，并且将一个附着臂与该壳体偶联。该方法还包含沿该附着臂放置至少一个第一传感器，其中该附着臂被配置成接收朝向它的物体。响应于负面影响该物体移动的使用者的一个无意识肌肉移动，该子系统稳定该物体的位置。

附图说明

附图展示了本发明的若干个实施例，并且说明书一起用来解释本发明的原理。本领域的普通技术人员应当很容易认识到，这些附图所展示的具体实施例仅是示例性的，并且并非旨在限制本发明的范围。

图1展示了一个常规手持系统，该系统检测并补偿无意识肌肉运动。

图2展示了一个系统，该系统根据一个实施例检测并补偿无意识肌肉运动。

图3展示了根据一个实施例的一个产生移动的机构。

图4展示了根据一个实施例的一个分析模式。

图5展示了根据一个实施例的控制系统的系统图解。

具体实施方式

本发明总体涉及人体的无意识肌肉运动，并且更具体地涉及用于稳定这些无意识肌肉运动效果的一种系统和方法。呈现以下说明使本领域的普通技术人员能够制作并使用本发明，并且以下说明是在一个专利应用及其要求的背景下提供的。在此说明的对优选实施例的不同修改以及基本原理和特征对于本领域的普通技术人员将是容易清楚的。因此，本发明并非旨在局限于所示出的实施例，而是与在此说明的原理和特征在最广范围内相一致。

图1展示了一个常规手持系统100，该系统检测并且补偿无意识肌肉运动。手持系统100包括一个基底102，与基底102偶联的一个抓握元件106，以及与抓握元件106偶联的一个物体116（在该实施例中，是一个勺）。该基底102容纳了一个使用形状记忆合金（SMA）金属线的稳定组件104，稳定组件104与一个电源108偶联，电源108与一个单一传感器110偶联，单一传感器110与一个控制器112偶联，并且稳定组件104与一个轴114偶联。SMA金属线是合金金属线，这些金属线在变形后发生一种相变，以便当被施以足够的热量之后返回其原先冷锻造的形状。在稳定组件104中所利用的SMA金属线被电源108加热，以触发这一相变。

在手持系统100中，单一传感器110位于基底102内，以便检测使用者的移动，然后传感器110使用SMA金属线104指挥该稳定组件，以便产生一种抵消的移动。不幸的是，存在若干问题，阻止了SMA金属线的即用。例如，还未证实SMA金属线可以长期、可靠地使用，并且还要求显著的复杂性，并且为了提供足够的移动以便抵消大幅度（1-4cm）的失能震颤，花费很大。

此外，因为单一传感器110位于基底102内，因此该装置的使用局限于一个物体116，该物体具有必须能被预先编程进入控制器112的预先确定的长度和重量。预先确定的长度或重量的偏差将导致控制不稳，以及移动抵消效能的降低。

根据本发明的一个系统和方法解决了这些缺陷。该系统和方法包括沿一个附着臂放置的一个惯性传感器，以及一个不能利用SMA金属线的产生移动的机构。这样一来，可以直接测量不断变化的稳定的物体的移动，并且不需要将预先确定的长度和重量预先编程至该控制器。额外地，实现了一个更高表现的手持形式因素解决方案，并且该活性抵消系统的大小和成本进一步降低。为了更详细地说明本发明的特征，现结合附图参考以下说明。

系统概述：

图2展示了一个系统200，该系统根据一个实施例检测并补偿无意识肌肉运动。系统200包含一个壳体202。该壳体202包含一个子系统204。该系统200还包含与该壳体202偶联的一个附着臂206。至少一个惯性传感器208是沿该附着臂206放置的。该附着臂206被配置成接收朝向它的一个物体210。该子系统204进一步包含一个便携式电源212、一个产生移动的机构214、一个控制器216、一个控制系统218、以及至少一个分散的移动传感器220。

该附着臂206能够通过多种方式接收物体210，这些方式包括但不局限于一种摩擦、搭扣、或其他形式的锁机构。便携式电源212可以利用多种选项，包括但不局限于一个可充电的电池和一个太阳能板。至少一个惯性传感器208、至少一个分散的移动传感器220、产生移动的机构214、控制器216以及控制系统218的操作和元件细节将在下文中将进行更为详细地说明。

至少一个惯性传感器208和至少一个分散的移动传感器220检测无意识的肌肉运动，并且测量当使用者负面影响该物体210移动时产生的与这些无意识肌肉运动相关的信号。这些传感器还检测与该壳体202相关的稳定输出的移动。该控制系统218响应这些信号，通过该控制器216，将电压指令发送至该产生移动的机构214，以便抵消使用者的震颤或无意识肌肉运动。这种抵消维持并稳定了该物体210的位置，将其保持在相对与该壳体202的中心位置。

本领域的普通技术人员应当很容易认识到，根据本发明的一种系统和方法可以利用控制器216、至少一个惯性传感器208、至少一个分散的移动传感器220、以及控制系统218以及将在本领域的精神和范围内的其他元件的不同实施方式。在一个实施例中，控制器216包括一个电气系统，该电气系统能够产生来自传感器输出的一个电响应，例如一个可编程的微控制器或一个现场可编程门阵列（FPGA）。在一个实施例中，该控制器216包括由Atmel公司制造的一个8比特的ATMEGA8A可编程的微控制器，原因是整体低成本、低电能消耗，并且能够在大量应用中利用。

在一个实施例中，至少一个惯性传感器208是一个传感器，包括但不局限于一个加速度计、回转仪或这二者的组合。在一个实施例中，至少一个分散的移动传感器220是一个无接触的位置传感器，包括但不局限于一个霍尔效应磁场传感器。在一个实施例中，控制系统218是一个闭合环路控制系统。

该闭合环路通知系统在系统200中的不同位点感测移动和加速，并且向一个控制算法提供详细信息，该算法适当移动该产生移动的机构214，以便取消使用者无意识肌肉运动的净效果，并且因此稳定该物体210的位置。该控制系统与控制算法的操作和各元件细节将在下文中更详细说明。

而且，本领域的普通技术人员应当很容易认识到，根据本发明的一种系统和方法可以利用不同物体，包括但不局限于厨房用具，例如勺和叉子，梳妆用具，例如化妆涂抹器，以及不同工具，例如制造、手术以及军事工具。因此，该系统和方法不仅将用于改进患有神经运动障碍的个体群的生活质量，还可用于辅助不同应用，在这些应用中生理性震颤是个问题，这些应用包括但不局限于制造、手术和军事应用。

系统200使用该至少一个惯性传感器208将该物体210的位置稳定在一个中间位置周围（所选为θ=0）。为了实现此目的，沿角度θ必须能感测到该物体210的位置。对于该位置的感测，至少一个惯性传感器208沿附着臂206放置，并且用来测量该物体210的绝对移动，同时为这种应用提供低的噪音和足够的敏感度。沿该附着臂206进行的该至少一个惯性传感器208的直接传感器放置为该系统200给出了一种独特的优势，因为该系统极其鲁棒，不能依赖反向运动学特性/动力学特性，它们可能会根据用途而变化。因此，如以上所提及，不同物体可用作物体210，而不需将物体210的长度和重量预先确定和预先编程至控制器216中。

至少一个分散的移动传感器220位于壳体202中，该壳体位于系统200的基底。至少一个分散的移动传感器220测量了附着臂206相对于该壳体202的相对移动，其中物体210相对于壳体202保持在中心位置。在一个实施例中，至少一个分散的移动传感器220是至少一个定制的无接触霍尔效应位置传感器，它为控制系统218提供了有角度的反馈，并依赖一个不断变化的磁场，该磁场依靠该致动角度。

这种不断变化的磁场被位于至少一个分散的移动传感器220内的一个策略性放置的集成电路（IC）检测到，它的模拟输出被控制器216读取，提供了一个完全无接触的有角度检测，该有角度检测能够耐受大量循环。至少一个分散的移动传感器220，使用其无接触的感测方法，提供显著增强的可靠性，优于传统直接接触的感测方法，例如随时间磨损的电位计。

适当的致动器运行也是系统200整体运行的一个关键。致动器的选项包括SMA金属线、压电体、线性音圈以及无芯电机。然而，SMA金属线、压电体和线性音圈会出现不同本质性的问题。例如，在“智能结构和材料（SmartStructures and Materials）”出版物里“形状记忆合金在进行热机械循环负载时的疲劳寿命表征（Fatigue Life characterization of shape memory alloys undergoingthermomechanical cyclic loading）”文章中，SMA金属线出现可靠性问题，其中在10⁴次至10⁵次循环后出现问题，应变幅度在8.3%与4.4%之间，其累计使用时间仅200天。循环时间更长时，压电体会疲劳，并且价格昂贵。此外，它们要求高运行电压并且因此要求较大和昂贵的驱动电子元件。线性音圈在较低的电压下运行，但承受的力输出低，成本高。

本发明通过使用无芯微电机以及与该无芯微电机偶联的微型齿轮减速系统的组合（使用了针对移动产生机构214的一个偶联机构）解决了这些缺陷。在容量方面，无芯微电机并不贵，并且提供了高达1000小时操作时间。用这些无芯微电机，在所要求的0-5赫兹（Hz）震颤频率下通过使用一个低成本的微型齿轮减速系统（总重量仅6.5克（g））还可以产生高达10牛（N）的显著的力。此外，这项技术所用的功率极低，估计为0.5瓦特（W）。

这些无芯微电机不仅能承受最大50g的负载，同时需要0.3W电能，而且还能承受14g更轻的平均加载汤匙负载，同时需要显著更低的0.06W功率。因此，这些无芯微电机适宜产生系统200所需的力。

图3展示了根据一个实施例的一个产生移动的机构300。该产生移动的机构300包含与一个第一无芯微电机302偶联的一个第一微型齿轮减速系统，以及与一个第二无芯微电机304偶联的一个第二微型齿轮减速系统。至少一个惯性传感器308沿一个附着臂306放置。该附着臂306被配置成接收朝向它的一个物体310。

第一无芯微电机能够在水平（x）方向产生旋转移动。这种旋转移动通过一种刚性连接被给予至该第二无芯微电机，该刚性连接是由一根水平轴承支持的。该第二无芯微电机能够在垂直（y）方向产生移动。来自该第二无芯微电机的这种移动是由一根垂直轴承支持的。

一根偶联机构用于将两个单独的无芯微电机/微型齿轮减速系统302和304的水平和垂直移动相组合。这种组合导致该物体310（在这一实施例中，一个勺）的一个双向环行移动。本领域的普通技术人员应当很容易认识到，根据本发明的一种系统和方法可以利用多种偶联机构，包括但不局限于滑动轴承机构、万向节结构、或风箱结构以及会在本发明的精神和范围之内其他装置。

在该产生移动的机构300中，从两个单独的无芯微电机/微型齿轮减速系统302和304产生了两个自由度。额外的自由度（例如，在z方向上的第三自由度）可以通过添加该第一无芯微电机的输出或该第二无芯微电机的输出的移动而添加到该产生移动的机构300。

系统建模：

为了辅助该控制系统类型及参数数值的开发，产生了系统200特性的一种分析模式。图4展示了根据一个实施例的一种分析模型400。该分析模型400包含一个手柄402、一个致动器404、一个有角度传感器406、一个附着臂408、一个物体410以及一个惯性传感器412。分析模型400产生后具有足够的复杂性，以便捕捉系统200的动力学特性及其与一个闭合环路控制系统综合时的响应。

当系统200被设计成在多个方向（例如，垂直、水平和z方向）提供稳定性时，仅需要在一个方向上分析并建模，因为这些移动输出是系统性的，并且与另一个是完全解偶联的。因此，垂直方向上的结果直接可应用至其他方向，例如但不局限于水平方向，条件是重力效应可忽略。

在分析模型400中，物体410在垂直y方向上移动。震颤干扰或无意识肌肉运动（坐标x）被假定为直接作用在手柄402上。需要稳定的物体410（距离基底距离l）移动了垂直距离y。这一距离通过以下转化与基底坐标x关联，

y=x+lθ （1）

其中假定有小角度。致动器404能够基于该控制器的电压输出，通过角度θ移动物体410。致动器404的无芯电机T的输出力矩通过以下关系与其电枢电流i成比例

T=K_ti （2）

其中Kt是一个常数。类似地，反电动势（emf）通过以下关系与该无芯电机的旋转速度有关

$e=K_e\stackrel{\·}{\mathrm{\θ}}.---\left(3\right)$

为了简便并且基于制造商的说明书，Ke和Kt是大致相等的，并且因此设定为常数k。考虑到致动器404的模型等式2和3，可以通过牛顿定律与基尔霍夫定律的组合构建这些系统等式。通过力矩平衡，该动力学等式被构建为

$I\stackrel{\·\·}{\mathrm{\θ}}+\frac{\mathrm{ml}}{2}\stackrel{\·\·}{x}=\mathrm{ki}.---\left(4\right)$

该第二系统等式被构建为

$J\frac{\mathrm{dt}}{\mathrm{dt}}+\mathrm{Ri}=V-k\stackrel{\·}{\mathrm{\θ}}---\left(5\right)$

其中V是来自控制器的输出电压/指令信号，J是致动器404的感应系数，并且R是致动器404的内电阻。

系统200充当一种低通滤波器，因为它被设计成抵消高频率震颤干扰/无意识肌肉移动，同时维持预计的低频率移动。因此，系统200能被建模形成一种传递函数，其中一种输入幅度X（震颤干扰）进入系统200，并且观察并控制一个输出Y（稳定的物体的移动）。

为了进一步分析震颤抵消并且辅助控制器设计，系统等式4和5被转换成频率领域，并经操作产生所希望的传递函数。使用坐标转化等式1并进行拉普拉斯变换，等式4和5经修改得到

$\frac{I}{l}{s}^2(Y\left(s\right)-X\left(s\right))+\frac{\mathrm{ml}}{2}{s}^{2}X\left(s\right)=\mathrm{kI}\left(s\right)---\left(6\right)$

以及

$\mathrm{JsI}\left(s\right)+\mathrm{RI}\left(s\right)=V-\frac{\mathrm{Ks}}{l}(Y\left(s\right)-X\left(s\right)).---\left(7\right)$

解等式7的I(s)，将结果代入等式6，产生一个单一等式

$\frac{I}{l}{s}^2(Y\left(s\right)-X\left(s\right))+\frac{\mathrm{ml}}{2}{s}^{2}X\left(s\right)=k\left(\frac{V-\frac{\mathrm{Ks}}{l}(Y\left(s\right)-X\left(s\right))}{\mathrm{Js}+R}\right).---\left(8\right)$

等式8中的剩余输出是V，它是来自该控制器的输出电压/指令信号。这一信号的设计本质上很简单，以便将计算要求最小化，并因此显著降低所需微控制器的成本和电能消耗。

图5展示了根据一个实施例的控制系统218的系统图解500。该系统图解500包含一个无意识肌肉运动502、一个稳定的物体504、加速信号506、一个适应性加速设定点508、一个位置设定点510、一个控制算法512、一个电压指令输出514、一个产生移动的机构516以及位置信号518。

检测到负面影响稳定的物体504移动的使用者的一个无意识肌肉运动502。通过至少一个无接触位置有角度传感器测量到相对于该壳体的位置信号518，并且然后与储存在该微控制器存储器（例如，电可擦可编程序只读存储器（EEPROM））中的位置设定点510相比较。位置设定点510是稳定物体504的中间位置，并且当系统200首次被启动时首先进行校准。这种比较导致一种第一输入信号。

加速信号506是通过至少一个惯性传感器测量的，并且然后与一种适应性加速设定点508相比较。适应性加速设定点508在重力场中消除了慢变化的效果，原因是该装置的定向不断变化。适应性加速设定点508可以通过使用一种中间过滤器、低通滤波器、或其他能够去除信号中低频路的数字/模拟过滤器来实施。这种比较生成一个第二输入信号。

该控制算法512处理该第一和第二输入信号，并将一种适当的电压指令输出514在各自受控的方向上发送至该产生移动的机构516，以便主动抵消使用者的无意识肌肉运动并且维持稳定物体504。

基于这两个输入信号（加速信号和角度θ），必须为控制算法512构建一种控制定律。本领域的普通技术人员很容易认识到，根据本发明的一种系统和方法可以利用多种不同的控制定律，这些定律提供了震颤干扰抵消，同时确保物体的稳定性以及在本发明的精神和范围内的要求。

例如，通过将比例收益和微分收益应用至角度θ连同加速信号，可以推导出一个控制定律，生成

$V=K_1\mathrm{\θ}-K_2\stackrel{\·\·}{y}+K3\stackrel{\·}{\mathrm{\θ}}.---\left(9\right)$

在这一实例中，加速方面的反馈提供所希望的低通滤波特性。在所示例的控制定律（等式9）中，应用对角度θ的成比例反馈，以便允许该装置模拟常规操作的作用。这是通过在有角度的方向产生“硬度”以便允许该装置不同各种负载，同时在非激活状态下保持中间位置而实现的。针对稳定性选择该有角度输出方面的微分控制，特别是为了抑制由θ的成比例反馈引入的任何共振。这种实例性的控制定律既有效，计算又简单。

这允许控制算法512在系统200的高度密集、低电能、且低成本的微控制器中执行。将所示例的控制定律（等式9）代入等式8中的V并将这些项扩展，允许等式8表示成以下转化函数

$\frac{Y\left(s\right)}{X\left(s\right)}=\frac{n}{d}---\left(10\right)$

其中分子是

n=(2ILJ²-mL³J²)s⁴+(4ILJR-2mL³JR)s³+(2K²LJ+2K₃KLJ-mL³R²+2ILR²)s²+(2K²LR+2K₁KLJ+2K₃KLR)s+2K₁KLR（11）

并且分母是

d=(2ILJ²)s⁴+(2K₂KL²J+4ILJR)s³+(2K²LJ+2K₂KL²R+2K₃KLJ+2ILR²)s²+(2K²LR+2K₁KLJ+2K₃KLR)s+2K₁KLR（12）

为了抵抗无意识肌肉运动同时保持预定的移动，通过数学模拟将所示例的控制定律（等式9）的参数优化。例如，该优化方法将稳定物体504（Y，等式10）超出无意识肌肉运动3-7Hz频率范围的平均位移幅度最小化，同时改变控制器收益K₁、K₂、K₃。此外，在本实例中，这些限制因素如此定义，这样使得在预定移动0-1Hz频率范围内的低频移动不受影响，并且在数学方面保证了稳定性。此外，平均相滞后被限制在0-1Hz小于15度，假定使用者不会注意到这一点。

对于这种优化，记下计算函数，以便与Matlab中的置信域反映性优化算法相互作用。这种算法运行，提供一种最终解决方案K=[121,366,154]，用于系统200中的控制器216。函数具有最小值0.15，这意味该系统200能够过滤频率在3-7Hz范围内平均80%的输入震颤干扰/无意识肌肉运动。

如以上所说明，根据本发明的系统和方法允许一种高度密集的主动抵消方法，该方法试图通过允许使用者的震颤存在、同时抵消其效果并稳定物体的位置来适应这种震颤。通过实施一个产生运动的机构，为震颤抵消和一个控制系统和传感器拓扑结构提供必要的力量和位移，来控制这一产生运动的机构，根据本发明的系统和方法实现了一种更鲁棒的手持形式因素，具有显著降低的大小和成本。

尽管本发明已根据所示实施例进行了说明，但本领域的普通技术人员应当很容易认识到，可以对这些实施例进行变化，而且这些变化会在在本发明的精神和范围之内。因此，本领域的普通技术人员可以进行多种修改，而不偏离所附权利要的精神和范围。

Claims (12)

1.一种用于稳定物体位置的系统，包括：

一个壳体，其中该壳体包含放置于其内部的一个子系统，该子系统包括产生移动的机构、与该产生移动的机构偶联的控制器、与该控制器偶联的控制系统、以及与该控制系统偶联的至少一个第二传感器；以及

一个附着臂，该附着臂的一端与所述壳体内包含的所述产生移动的机构偶联使得该附着臂能够相对于该壳体移动，并且该附着臂的另一端被配置成接收一个与该附着臂偶联的物体，其中至少一个第一传感器沿该附着臂放置，并且，

其中，响应于负面影响该物体移动的使用者的一个无意识肌肉运动，该子系统的控制系统利用第一传感器和第二传感器的输出来控制所述产生移动的机构补偿使用者的无意识肌肉运动，以稳定该物体的位置。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述子系统还包括与所述产生移动的机构偶联的电源。

3.如权利要求2所述的系统，其中该至少一个第一传感器测量了该物体的绝对移动，并且该至少一个第二传感器测量了该附着臂相对于该壳体的相对移动，其中该物体保持在一个相对于该壳体的中心位置。

4.如权利要求3所述的系统，其中该控制系统接收所述至少一个第一传感器和所述至少一个第二传感器输出的信号，并然后将电压指令通过该控制器发送至该产生移动的机构，以便稳定该物体的位置。

5.如该权利要求2所述的系统，其中该至少一个第一传感器是至少一个惯性传感器，并且该至少一个第二传感器是至少一个无接触的位置传感器。

6.如权利要求1所述的系统，其中该物体包括以下各项中的任一个：一种制造工具、一种手术工具、一种军事工具、一种厨房用具、一种梳妆用具、以及一种牙齿器具。

7.如权利要求2所述的系统，其中该产生运动的机构包括至少一个电机以及与该至少一个电机偶联的至少一个齿轮减速系统。

8.如权利要求2所述的系统，其中该控制系统是一个闭合环路控制系统。

9.如权利要求2所述的系统，其中该至少一个第二传感器依赖一个不断变化的磁场，该磁场依靠一个致动角度为该控制系统提供一个有角度的反馈。

10.如权利要求2的系统，其中该控制器包括一个电气系统，该电气系统能够从传感器输出中产生一个电响应。

11.如权利要求1所述的系统，其中该物体使用锁机构与该附着臂偶联。

12.如权利要求11所述的系统，其中该锁机构为摩擦或搭扣形式。