本發(fā)明涉及按摩設(shè)備領(lǐng)域，更具體地，涉及一種實(shí)用型自動(dòng)按摩設(shè)備，可以使按摩師免于繁重的重復(fù)性身體勞動(dòng)。由于計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)的廣泛應(yīng)用，如今很多人都經(jīng)受著頸部疼痛，肩膀僵硬及后背酸痛等折磨。甚至一些人年紀(jì)輕輕便患有頸椎管炎或坐骨神經(jīng)痛。由于許多人更愿意接受自然保守的治療來(lái)控制疼痛，因而按摩通常被視為一種安全的選擇。然而，由于新加坡及世界范圍內(nèi)人力資源的短缺，特別是，在快速老齡化人口需求日趨增加的形勢(shì)下，按摩師的稀缺已然成為一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。糟糕的是，在緊張的勞動(dòng)力市場(chǎng)中，許多按摩師甚至不具備骨科和康復(fù)領(lǐng)域最基本的培訓(xùn)。因此，有必要開(kāi)發(fā)一種實(shí)用的，可靠的低成本機(jī)械化專業(yè)按摩設(shè)備，以在未來(lái)為大眾提供更優(yōu)質(zhì)的保健服務(wù)。而且，本發(fā)明通過(guò)提供具有受控的力道和技術(shù)的預(yù)先程式化按摩，可在評(píng)估傳統(tǒng)中醫(yī)按摩和其他種類按摩效果過(guò)程中作為一種有價(jià)值的研究工具。

背景技術(shù)：

過(guò)去的按摩設(shè)備大多是基于椅子和床的某些實(shí)施例的機(jī)械運(yùn)動(dòng)概念進(jìn)行設(shè)計(jì)的。這些按摩設(shè)備通常為按摩椅或者按摩床。而按摩椅大多作為家具出售，并非出于臨床目的設(shè)計(jì)或使用。它們提供的按摩也無(wú)法達(dá)到人類治療師的標(biāo)準(zhǔn)。

按摩床大多是在中國(guó)發(fā)明的。過(guò)去的按摩床體積龐大，無(wú)法自由移動(dòng)。但是，在實(shí)際的診療室中，通常希望設(shè)備體積較小，并且能夠跟隨醫(yī)師自由移動(dòng)，或者根據(jù)患者的姿勢(shì)自行調(diào)整。過(guò)去的按摩床不具備3D掃描系統(tǒng)，因而與本發(fā)明相比，這些按摩設(shè)備無(wú)法完成類似的精確移動(dòng)，也無(wú)法根據(jù)患者的姿勢(shì)或位置調(diào)整設(shè)備。

本發(fā)明將自動(dòng)導(dǎo)向車的移動(dòng)性和可自由移動(dòng)的機(jī)械臂的可靠性予以結(jié)合，提供更為靈活、系統(tǒng)、準(zhǔn)確的按摩治療。它可以在醫(yī)師的監(jiān)督下為患者提供預(yù)先程式化的按摩技術(shù)的連續(xù)服務(wù)。此外，由該設(shè)備記錄的治療數(shù)據(jù)能夠?yàn)檠芯咳藛T提供相關(guān)信息，以評(píng)估不同按摩治療在循證醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)下的有效性，因而擁有巨大的研究?jī)r(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

考慮到現(xiàn)有技術(shù)中已知類型的按摩設(shè)備固有的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種按摩設(shè)備的全新改進(jìn)方法。

該自動(dòng)按摩設(shè)備由一輛作為基座的可自由移動(dòng)的自動(dòng)導(dǎo)向車及其搭載的一個(gè)或多個(gè)機(jī)械臂組成。自動(dòng)導(dǎo)向車頂部的觸摸屏監(jiān)視器向用戶提供信息并從用戶處接收命令。該設(shè)備在支撐桿的頂部設(shè)有3D掃描儀，可以根據(jù)需要自由旋轉(zhuǎn)。該3D掃描儀拍攝人體和周圍環(huán)境的圖像，并將人體和周圍物體的三維坐標(biāo)傳送給中央處理計(jì)算機(jī)，該中央處理計(jì)算機(jī)通過(guò)Wi-Fi連接至自動(dòng)導(dǎo)向車。然后，該中央處理計(jì)算機(jī)指示自動(dòng)導(dǎo)向車接近患者身體，并將附接有機(jī)械臂的人造手移動(dòng)到身體表面以施加按摩。

人造手的指尖設(shè)有位于軟墊下方的傳感器，該傳感器測(cè)定施加在人體上的壓力并同時(shí)將數(shù)據(jù)傳回至中央計(jì)算機(jī)，以確保自動(dòng)按摩過(guò)程的有效性和安全性。

人造手由柔軟的材料覆蓋，并由加熱器加熱至人體體溫，以確保觸感柔軟舒適。

機(jī)械臂以某種特定模式移動(dòng)，使手指和手能夠執(zhí)行按壓、摩擦，以及其他類似真人的按摩操作技術(shù)。

人造手和機(jī)械臂之間設(shè)置有包含壓力傳感器的安全單元。如果機(jī)械臂提供的力量超過(guò)安全水平，安全單元將立即停止供電。

此外，還有一個(gè)給予患者的小巧的遙控單元，允許患者進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)整，如出于安全目的停止按摩或降低按摩的強(qiáng)度。如果患者感到按摩過(guò)于疼痛，可按下遙控器以降低按摩強(qiáng)度或停止按摩。

電源由設(shè)置在設(shè)備底部的電池提供，或由直流電源插座提供。該電源插座連接有一獨(dú)立的充電槽。自動(dòng)按摩設(shè)備在非工作狀態(tài)下自動(dòng)返回該充電槽將電量充滿。

綜上所述，當(dāng)患者需要針對(duì)某些問(wèn)題或者身體的某些部位進(jìn)行按摩時(shí)，中央計(jì)算機(jī)將調(diào)取該患者的醫(yī)療記錄，并在醫(yī)師的監(jiān)督下選擇一種預(yù)先設(shè)計(jì)好的適合需求的按摩程序。3D掃描儀拍攝身體和周圍環(huán)境的照片，來(lái)引導(dǎo)自動(dòng)導(dǎo)向車接近身體，并通過(guò)附接在機(jī)械臂上的人造手施加適當(dāng)?shù)陌茨?。按摩?qiáng)度可以通過(guò)壓力傳感器的反饋進(jìn)行精確控制。按摩完成后，該設(shè)備返回充電槽自行充電。

附圖說(shuō)明

結(jié)合附圖將使本發(fā)明更容易理解，其中：

圖1為采用本發(fā)明的整個(gè)自動(dòng)按摩系統(tǒng)的外觀立體圖；

圖2a為自動(dòng)按摩設(shè)備的后視圖；

圖2b為自動(dòng)按摩設(shè)備的正視圖；

圖3a為自動(dòng)按摩設(shè)備的機(jī)械臂前部的放大視圖；

圖3b為附接在機(jī)械臂上的人造手的放大視圖；

圖4為附接在機(jī)械臂及機(jī)械手上的軟墊所具有的三層結(jié)構(gòu)的橫截面圖；

圖1，圖2a，圖2b，圖3a，圖3b及圖4并不是按比例繪制的，應(yīng)當(dāng)注意的是，整個(gè)組件可以具有不同的形狀和尺寸，以適應(yīng)人體不同目標(biāo)區(qū)域的應(yīng)用。

考慮到本發(fā)明公開(kāi)的說(shuō)明書和實(shí)踐，本發(fā)明的替代實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。應(yīng)當(dāng)注意的是，說(shuō)明書和實(shí)施例僅為示例性的，本發(fā)明的真實(shí)范圍和精神由權(quán)利要求指示。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式中，本發(fā)明被描述為用于為患者提供治療或放松按摩。應(yīng)當(dāng)理解的是，這些僅為使用本發(fā)明的按摩類型的示例。傳統(tǒng)按摩需要高強(qiáng)度的體力勞動(dòng)和多年的醫(yī)療培訓(xùn)，這對(duì)于使治療師掌握相關(guān)解剖知識(shí)和實(shí)際按摩技術(shù)是必不可少的。利用機(jī)器人輔助系統(tǒng)，可以根據(jù)醫(yī)師或治療師的意愿輕松地進(jìn)行按摩。自動(dòng)按摩設(shè)備允許醫(yī)師為患者選擇具有精確控制強(qiáng)度的最適宜的按摩程序。

現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。

圖1為根據(jù)本發(fā)明制作的自動(dòng)按摩系統(tǒng)的透視圖。自動(dòng)導(dǎo)向車100作為按摩設(shè)備的移動(dòng)基座在圖中示出，其可根據(jù)醫(yī)師的需求和患者的位置，在中央計(jì)算機(jī)103的引導(dǎo)下于工作空間內(nèi)進(jìn)行自由無(wú)軌移動(dòng)。其內(nèi)部安裝有電池，可向自動(dòng)導(dǎo)向車和設(shè)備中其他電子設(shè)備，例如機(jī)械臂402，觸摸屏監(jiān)視器201和3D掃描儀302供電。一充電槽102連接到墻上的標(biāo)準(zhǔn)電源插座。設(shè)備無(wú)后續(xù)工作計(jì)劃時(shí)，將自行移動(dòng)到充電槽并將充電單元101連接至充電槽，以完成返回充電槽自行充電的過(guò)程。

自動(dòng)導(dǎo)向車上可以附接一個(gè)或多個(gè)機(jī)械臂402以便進(jìn)行按摩。圖1中，出于演示目的，自動(dòng)導(dǎo)向車上附接了兩個(gè)機(jī)械臂以組成按摩設(shè)備。還可以附接更多的機(jī)械臂以執(zhí)行更為復(fù)雜的程序。這里展示的機(jī)械臂是一種常用的工業(yè)6軸機(jī)械臂。應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明中制作自動(dòng)按摩設(shè)備所用的機(jī)械臂不局限于特定的幾種。具有不同軸數(shù)的不同種類的機(jī)械臂均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的精神。每個(gè)機(jī)械臂402均由自動(dòng)導(dǎo)向車支撐，并根據(jù)醫(yī)師在遠(yuǎn)程中央計(jì)算機(jī)103上選擇的按摩程序進(jìn)行動(dòng)作。

按摩過(guò)程中，觸摸屏監(jiān)視器201顯示患者的身體狀況，如體溫，血壓及心率。它也可以作為輸入/輸出設(shè)備來(lái)控制程序。

給予患者的遙控器104允許患者進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)整，包括改變按摩力道及關(guān)閉整個(gè)設(shè)備的電源。

當(dāng)某一按摩程序啟動(dòng)時(shí)，設(shè)置在觸摸屏監(jiān)視器201后的支撐桿301上的3D掃描儀302會(huì)拍攝人體及周圍物體的照片來(lái)對(duì)人體進(jìn)行定位，并記錄所有相關(guān)物體的坐標(biāo)。這些數(shù)據(jù)被傳送至中央計(jì)算機(jī)并經(jīng)過(guò)處理，以引導(dǎo)設(shè)備接近人體，并向人體方向放低機(jī)械臂402以施加按摩。

中央計(jì)算機(jī)103通過(guò)圖2a所示的Wi-Fi連接單元202與設(shè)備連接。每個(gè)機(jī)械臂上還附接有一只具有靈活手指的機(jī)械手401。

圖3a為圖1部分畫面的放大視圖，給出了機(jī)械臂的更為清楚的視圖。機(jī)械臂402包括一個(gè)或多個(gè)伺服電機(jī)，用以使機(jī)械臂移動(dòng)至預(yù)期位置。機(jī)械臂的前臂下方附接有一長(zhǎng)軟墊509。機(jī)械臂前臂下方的部分509或者附接在機(jī)械臂上的機(jī)械手401均可施加按摩。軟墊可由軟質(zhì)材料，如橡膠或其他軟質(zhì)材料制成，其下方安裝有壓力傳感器和加熱器。

如圖3所示，機(jī)械手和機(jī)械臂之間設(shè)置有安全單元501。該安全單元可自由旋轉(zhuǎn)，以測(cè)量機(jī)械臂傳遞到機(jī)械手上的力。當(dāng)測(cè)得機(jī)械手上的力超出某一安全水平，且其他預(yù)防措施無(wú)法工作時(shí)，該安全單元將切斷按摩設(shè)備的電源。這樣就確保了患者的最終安全。

圖3b為圖1部分畫面的放大視圖，以給出機(jī)械臂上附接的機(jī)械手401的更為清楚的視圖。機(jī)械手的手指和手掌上也覆蓋有軟墊。這些軟墊結(jié)構(gòu)與前臂上附接的軟墊相似。機(jī)械手的手指上覆蓋有軟墊502，503，504，505，506。手掌上覆蓋有軟墊507和508。設(shè)置在軟墊內(nèi)部的加熱器將機(jī)械手的溫度增至約38攝氏度，并將溫度維持在適宜水平。

圖4為軟墊的橫截面視圖，圖中示出了軟墊的三層結(jié)構(gòu)。外層601由軟質(zhì)材料制成。中間層602包括持續(xù)監(jiān)測(cè)壓力的壓力傳感器。內(nèi)層603包括加熱器，其可使軟墊和機(jī)械臂的溫度由室溫增至約38攝氏度。