專利名稱：足部按摩機器人機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及足部穴位按摩設備，具體地說是一種足部按摩機器人機構。
背景技術：
高血壓是常見的心腦血管系統(tǒng)疾病，嚴重者造成心腦血管意外，導致偏癱甚至危及生命，常規(guī)治療多采用口服降壓藥物，僅能緩解癥狀，并會產生副作用，治療效果較差。根據中醫(yī)學理論，足部是人體重要的信息元，對足部的相應穴區(qū)進行規(guī)律性按摩刺激，具有較高的高血壓病癥治療和輔助治療的有效率和治愈率，且無任何副作用，是當今高血壓病治療方法中最為有效的中醫(yī)治療方法。將機器人技術與中醫(yī)足部按摩方法相結合，能夠實現(xiàn)足部穴位的準確定位，模擬中醫(yī)按摩手法對相關穴位進行按摩，結合中醫(yī)配穴方案和按摩療程，能夠為患者提供規(guī)范的足部醫(yī)療服務，達到治療高血壓等疾病的功能，推動足部按摩醫(yī)療方法的發(fā)展和推廣。

實用新型內容針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種足部按摩機器人機構。該足部按摩機器人機構適應不同尺寸的足部，在完成足部定位后，準確建模，模擬中醫(yī)按摩師的按摩手法，對足部穴位進行按摩。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案:一種足部按摩機器人機構，包括底板、二自由度按摩移動機構、按摩進給機構及按摩觸頭，其中二自由度按摩移動機構安裝于底板上，所述按摩進給機構與二自由度按摩移動機構連接，所述按摩觸頭與按摩進給機構連接，按摩觸頭通過二自由度按摩移動機構和按摩移動機構分別在水平面和豎直面內移動，實現(xiàn)足部穴位的定位與按摩。所述按摩進給機構包括電機II1、支架1、絲杠II1、滑塊II1、壓力彈簧及齒輪傳動裝置III，其中電機III的輸出端通過齒輪傳動裝置III與絲杠III連接，所述滑塊III與絲杠III螺紋連接，所述支架I的一端與滑塊III連接，另一端設有壓力彈簧，所述按摩觸頭與壓力彈簧連接、并通過壓力彈簧限制按摩壓力。所述絲杠III上設有用于限制滑塊III前進的限位擋塊。所述二自由度按摩移動機構包括電機1、電機I1、絲杠1、絲杠I1、滑塊1、滑塊I1、連桿1、連桿I1、連接板1、齒輪傳動裝置I及齒輪傳動裝置II，其中絲杠I和絲杠II平行設置于所述底板上，所述電機I的輸出端通過齒輪傳動裝置I與絲杠I連接，所述電機II的輸出端通過齒輪傳動裝置II與絲杠II連接；所述滑塊I和滑塊II分別與絲杠I和絲杠II螺紋連接，所述連桿I的一端與滑塊I鉸接，所述連桿II的一端與滑塊II鉸接，所述連桿I和連桿II的另一端均與連接板I鉸接，所述按摩進給機構安裝于連接板I上。所述二自由度按摩移動機構為兩個、并對稱設置于所述底板上。所述兩個二自由度按摩移動機構上對稱設置的兩個絲杠通過皮帶傳動裝置傳動連接，實現(xiàn)同步運動。所述二自由度按摩移動機構包括電機IV、絲杠IV、滑塊IV、支架I1、電機V、絲杠V、滑塊V、滑塊V1、連接板I1、齒輪傳動裝置IV及齒輪傳動裝置V，其中電機IV的輸出端通過齒輪傳動裝置IV與絲杠IV連接，所述滑塊IV與絲杠IV螺紋連接，滑塊IV通過支架II與絲杠V連接；所述絲杠V通過齒輪傳動裝置V與電機V的輸出端連接，絲杠V的兩端設有旋向相反的螺紋，所述滑塊V和滑塊VI分別螺紋連接于絲杠V的兩端，滑塊V和滑塊VI上均設有連接板II，各連接板II均連接有按摩進給機構。本實用新型具有如下優(yōu)點及有益效果:1.本實用新型可實現(xiàn)足部穴位準確定位，通過調整二自由度按摩移動機構，可以準確定位按摩觸頭的位置。2.本實用新型適應性好，能夠適應不同尺寸的腳碼。3.本實用新型保證了三維空間可達性，可實現(xiàn)空間連續(xù)運動軌跡，運動平穩(wěn)，準確模擬按摩手法。4.本實用新型按摩主體機構對稱設計，實現(xiàn)兩足同時按摩。5.本實用新型應用范圍廣。本實用新型不僅可用于治療高血壓病，在結合中醫(yī)按摩療程和配穴治療方案后，還可用于其他類疾病的治療。

圖1為本實用新型實施例一中二自由度按摩移動機構的結構示意圖；圖2為本實用新型按摩進給機構的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例二中二自由度按摩移動機構的結構示意圖。其中:1-1為電機I，1-2為電機II，1-3為絲杠I，1-4為絲杠II，1_5為滑塊I，1-6為滑塊II，1-7為連桿I，1-8為連桿II，1-9為帶輪I，1-10為帶輪II，1-11為齒輪I，1-12為齒輪II，1-13為連接板I，2-1為電機III，2-2為支架1，2_3為絲杠III，2_4為滑塊III，
2-5為壓力彈簧，2-7為限位擋塊，3-1為電機IV，3-2為齒輪IV，3_3為絲杠IV，3_4為滑塊IV, 3-5為支架II，3-6為電機V，3-7為齒輪V，3_8為絲杠V，3_9為滑塊V，3_10為連接板II，3-11為滑塊VI，4為按摩觸頭。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。本實用新型包括底板、二自由度按摩移動機構、按摩進給機構及按摩觸頭4，其中二自由度按摩移動機構安裝于底板上，所述按摩進給機構與二自由度按摩移動機構連接，按摩觸頭4與按摩進給機構連接，按摩觸頭4通過二自由度按摩移動機構和按摩移動機構分別在水平面和豎直面內移動，實現(xiàn)足部穴位的定位與按摩。實施例1如圖1所示，二自由度按摩移動機構包括電機I 1-1、電機II 1-2、絲杠I 1_3、絲杠II 1-4、滑塊I 1-5、滑塊II 1-6、連桿I 1_7、連桿II 1_8、連接板I 1_13、齒輪傳動裝置I及齒輪傳動裝置II，其中絲杠I 1-3和絲杠II 1-4平行設置于所述底板上，電機I 1-1的輸出端通過齒輪傳動裝置I與絲杠11-3連接，電機II 1-2的輸出端通過齒輪傳動裝置II與絲杠II 1-4連接；滑塊I 1-5和滑塊II 1-6分別與絲杠I 1_3和絲杠II 1-4螺紋連接。連桿I 1-7的一端與滑塊I 1-5鉸接，連桿II 1-8的一端與滑塊II 1_6鉸接，連桿I1-7和連桿II 1-8的另一端均與連接板I 1-13鉸接，按摩進給機構安裝于連接板I 1_13上。[0026]二自由度按摩移動機構的運動過程是:[0027]電機I 1-1帶動絲杠I 1-3旋轉，滑塊I 1_5沿絲杠I 1_3前后運動。電機II 1-2 帶動絲杠II 1-4旋轉，滑塊II 1-6沿絲杠II 1-4前后運動。通過滑塊I 1_5和滑塊II 1-6位移量的不同，改變連桿I 1-7和連桿II 1-8鉸接點處的連接板I 1-13的位置，以此 實現(xiàn)穴位按摩點的變化。[0028]由于兩側足部穴位基本對稱，且要求同時按摩，所以底板上對稱設有兩個二自由 度按摩移動機構，對稱設置的兩個絲杠I 1-3通過皮帶傳動裝置I傳動連接，即兩個絲杠I1-3上均設有帶輪I1-9，兩個帶輪I 1-9通過皮帶I傳動連接。同理，兩個對稱設置的絲 杠II 1-4通過皮帶傳動裝置II傳動連接，即兩個絲杠II 1-4上均設有帶輪II 1_10，兩個 帶輪II 1-10通過皮帶II傳動連接，這樣通過皮帶傳動裝置I和皮帶傳動裝置II將一側 的絲杠轉動對稱傳遞到另一側二自由度按摩移動機構，兩組機構對稱布置，實現(xiàn)同步、對稱 運動。[0029]如圖2所示，按摩進給機構包括電機III 2-1、支架I 2_2、絲杠III 2_3、滑塊III2-4、壓力彈簧2-5、限位擋塊2-7及齒輪傳動裝置III，其中電機III2-1的輸出端通過齒 輪傳動裝置III與絲杠III 2-3連接，滑塊III 2-4與絲杠III 2_3螺紋連接，支架I 2-2 的一端與滑塊III 2-4連接，另一端設有壓力彈簧2-5。按摩觸頭4與壓力彈簧2-5連接， 壓力彈簧2-5的一端與支架I 2-2連接，另一端與按摩觸頭4連接，按摩觸頭4通過壓力彈 簧2-5限制按摩壓力。絲杠III2-3上設有用于限制滑塊III 2_4前進的限位擋塊2_7。[0030]按摩進給機構的運動過程是:[0031]電機III 2-1帶動絲杠III 2_3旋轉，滑塊III 2_4帶動支架I 2_2上升，按摩觸 頭4與足部穴位抵觸，通過壓力彈簧2-5限制按摩壓力，當滑塊III 2-4運動到末端與限位 擋塊2-7相觸，達到按摩壓力的最大值。通過壓力彈簧2-5和限位擋塊2-7確保按摩壓力 及安全性能要求。[0032]本實用新型使用過程中，首先依靠輔助裝置將足部固定，并測得足部的大小。本實 用新型的主控計算機解算足部穴位模型，規(guī)劃足底部按摩觸頭4的平面運動軌跡，驅動二 自由度按摩移動機構，通過滑塊I 1-5和滑塊II 1-6的運動，使按摩觸頭4運動到設定足 部穴位下方，驅動進給按摩機構中的電機III 2-1，驅動滑塊III 2-4向上運動，帶動觸頭4 抵住足底穴位，并在設定的按摩壓力下保持位置，再依據設定的穴位按摩軌跡規(guī)劃，驅動按 摩進給機構，使按摩觸頭4在足部穴位點進行按摩運動。主控計算機為現(xiàn)有技術。[0033]實施例二[0034]二自由度按摩移動機構包括電機IV 3-1、絲杠IV 3-3、滑塊IV 3_4、支架113-5、 電機V 3-6、絲杠V 3-8、滑塊V 3-9、滑塊VI 3_11、連接板II 1_10、齒輪傳動裝置IV及齒 輪傳動裝置V，其中電機IV 3-1的輸出端通過齒輪傳動裝置IV與絲杠IV3-3連接，滑塊IV3-4與絲杠IV3-3螺紋連接。滑塊IV3-4通過支架II3_5與絲杠V 3_8連接，絲杠V 3-8 的中間部位通過齒輪傳動裝置V與電機V 3-6的輸出端連接。絲杠V 3-8的兩端設有旋向 相反的螺紋，滑塊V 3-9和滑塊VI 3-11分別螺紋連接于絲杠V 3-8的兩端，滑塊V 3_9和 滑塊VI 3-11上均設有連接板II 1-10，各連接板II 1-10均連接有按摩進給機構。[0035]二自由度按摩移動機構的工作過程是:電機IV3-1驅動齒輪IV3-2旋轉，帶動滑塊IV3-4沿絲杠IV 3-3移動，電機3_6V驅動齒輪V 3-7旋轉，齒輪V 3-7旋轉帶動絲杠V 3-8旋轉，絲杠V3-8在齒輪連接兩側螺旋旋向相反，絲杠V 3-8旋轉時，滑塊V 3-9和滑塊VI3-11相對或相向對稱運動，在滑塊V
3-9和滑塊VI 3-11上方連接按摩進給機構2。按摩進給機構2的結構與實施例一相同。本實用新型運動過程中，依據足部穴位位置，驅動滑塊IV 3-4、滑塊V 3-9和滑塊VI 3-11，由于絲杠V 3-8兩側螺旋旋向相反，所以滑塊V 3-9和滑塊VI3-11對稱運動，并對準足部穴位，再驅動按摩進給機構實現(xiàn)對足部穴位的按摩。
權利要求1.一種足部按摩機器人機構，其特征在于:包括底板、二自由度按摩移動機構、按摩進 給機構及按摩觸頭(4)，其中二自由度按摩移動機構安裝于底板上，所述按摩進給機構與二 自由度按摩移動機構連接，所述按摩觸頭(4)與按摩進給機構連接，按摩觸頭(4)通過二自 由度按摩移動機構和按摩移動機構分別在水平面和豎直面內移動，實現(xiàn)足部穴位的定位與按摩。
2.按權利要求1所述的足部按摩機器人機構，其特征在于:所述按摩進給機構包括電 機III (2-1)、支架I (2-2)、絲杠III (2-3)、滑塊III (2-4)、壓力彈簧(2_5)及齒輪傳動裝置 III，其中電機111(2-1)的輸出端通過齒輪傳動裝置III與絲杠111(2-3)連接，所述滑塊 111(2-4)與絲杠111(2-3)螺紋連接，所述支架I (2_2)的一端與滑塊III (2_4)連接，另一 端設有壓力彈簧(2-5)，所述按摩觸頭(4)與壓力彈簧(2-5)連接、并通過壓力彈簧(2-5) 限制按摩壓力。
3.按權利要求2所述的足部按摩機器人機構，其特征在于:所述絲杠III(2-3)上設有 用于限制滑塊III (2-4)前進的限位擋塊(2-7)。
4.按權利要求1所述的足部按摩機器人機構，其特征在于:所述二自由度按摩移動機 構包括電機I (1-1)、電機II (1-2)、絲杠I (1-3)、絲杠II (1-4)、滑塊I (1_5)、滑塊II (1-6)、 連桿I (1-7)、連桿II (1-8)、連接板I (1-13)、齒輪傳動裝置I及齒輪傳動裝置II，其中絲杠 1(1-3)和絲杠II (1-4)平行設置于所述底板上，所述電機I (1-1)的輸出端通過齒輪傳動裝 置I與絲杠I (1-3)連接，所述電機II (1-2)的輸出端通過齒輪傳動裝置II與絲杠II (1-4) 連接；所述滑塊I (1-5)和滑塊II (1-6)分別與絲杠I (1-3)和絲杠II (1-4)螺紋連接，所述 連桿I (1-7)的一端與滑塊I (1-5)鉸接，所述連桿II (1-8)的一端與滑塊II (1-6)鉸接，所 述連桿I (1-7)和連桿II (1-8)的另一端均與連接板I (1-13)鉸接，所述按摩進給機構安裝 于連接板1(1-13)上。
5.按權利要求4所述的足部按摩機器人機構，其特征在于:所述二自由度按摩移動機 構為兩個、并對稱設置于所述底板上。
6.按權利要求5所述的足部按摩機器人機構，其特征在于:所述兩個二自由度按摩移 動機構上對稱設置的兩個絲杠通過皮帶傳動裝置傳動連接，實現(xiàn)同步運動。
7.按權利要求1所述的足部按摩機器人機構，其特征在于:所述二自由度按摩移動 機構包括電機IV(3-1)、絲杠IV(3-3)、滑塊IV(3-4)、支架II (3_5)、電機V(3_6)、絲杠 V (3-8)、滑塊V(3-9)、滑塊VI (3-11)、連接板II (1-10)、齒輪傳動裝置IV及齒輪傳動裝 置V，其中電機IV(3-1)的輸出端通過齒輪傳動裝置IV與絲杠IV(3-3)連接，所述滑塊 IV(3-4)與絲杠IV(3-3)螺紋連接，滑塊IV(3-4)通過支架II (3_5)與絲杠V(3_8)連接；所 述絲杠V (3-8)通過齒輪傳動裝置V與電機V (3-6)的輸出端連接，絲杠V (3-8)的兩端設有 旋向相反的螺紋，所述滑塊V(3-9)和滑塊VI (3-11)分別螺紋連接于絲杠V(3-8)的兩端， 滑塊V(3-9)和滑塊VI (3-11)上均設有連接板II (1-10)，各連接板II (1-10)均連接有按摩 進給機構。
專利摘要本實用新型涉及足部穴位按摩設備，具體地說是一種足部按摩機器人機構。包括底板、二自由度按摩移動機構、按摩進給機構及按摩觸頭，其中二自由度按摩移動機構安裝于底板上，所述按摩進給機構與二自由度按摩移動機構連接，所述按摩觸頭與按摩進給機構連接，按摩觸頭通過二自由度按摩移動機構和按摩移動機構分別在水平面和豎直面內移動，實現(xiàn)足部穴位的定位與按摩。本實用新型適應不同尺寸的足部，在完成足部定位后，準確建模，模擬中醫(yī)按摩師的按摩手法，對足部穴位進行按摩。
文檔編號A61H39/04GK202961141SQ20122071256
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權日2012年12月20日
發(fā)明者王洪光, 馬東華, 常勇, 肖時雨, 景鳳仁 申請人:中國科學院沈陽自動化研究所