專利名稱:阿是穴診察按摩機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種診察、按摩器具，尤其是涉及一種主要應(yīng)用于阿是穴的診察和按摩的機器人。
背景技術(shù)：
診察是運用診法采集就診者資料、察明癥候的過程，為診斷和治療提供依據(jù)。阿是穴的診察方法主要是按診，屬于中醫(yī)“四診”中的切診。從《內(nèi)經(jīng)》提出“以痛為輸”的取穴方法，到孫思邈論述“阿是之法”；從中醫(yī)對阿是穴的豐富實踐，到西醫(yī)對壓痛點的關(guān)注，雖然以疼痛為突出表現(xiàn)的按壓異常感覺現(xiàn)象受到長期、廣泛的研究和利用，但是阿是穴、壓痛點的診察方法卻沒有多少發(fā)展。
阿是穴的傳統(tǒng)診察方法依靠手的按壓，或借助簡單工具(如小木棒)手動按壓。近年來雖已出現(xiàn)了用于人體的壓痛儀，但仍然依靠手動操作，按壓力度、按壓過程難以精確控制。
傳統(tǒng)的按摩方法是依靠醫(yī)者的手或身體其他部位進(jìn)行，或利用人力工具施行。到現(xiàn)代出現(xiàn)了品類繁多的按摩器械，可以部分代替人力，但“主動型”的按摩儀器仍然少見，尤其是智能化儀器。一般性的中醫(yī)診斷和處方專家系統(tǒng)的知識與結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而結(jié)果的準(zhǔn)確性和專家認(rèn)同性不滿意，至今仍然難以達(dá)到實用的要求。
近年來，醫(yī)用機器人已出現(xiàn)在多種醫(yī)療手術(shù)中，服務(wù)機器人也先后列入國家重點科研項目、國家發(fā)展規(guī)劃，但應(yīng)用范圍尚有限。
人機交流和互動是機器人行為自動化、智能化的基本要求。由于人體形態(tài)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，應(yīng)用對象的特殊性，診察按摩機器人在定位的準(zhǔn)確性、操作的靈活性、安全性、工作效率方面對系統(tǒng)定位、機械運動控制的綜合要求較高。造價也是制約實用性的重要因素。因而，目前尚缺少實用的診察、按摩機器人。
公開號為CN1759822的發(fā)明專利申請?zhí)峁┮环N器械按摩方法，按摩器械模仿人工按摩方法，從被按摩者的上方實施按摩。還公開了一種利用所述方法實施按摩的智能按摩機器人。該按摩機器人具有智能感應(yīng)裝置，能夠自動檢測、定位人體的穴位，并對穴位準(zhǔn)確的實施按摩。該按摩機器人帶有“中醫(yī)按摩專家系統(tǒng)”，可以根據(jù)被按摩者的情況和對按摩的要求制訂各種不同的個性化按摩方案，智能按摩機器人具有語音提示能力，可以用標(biāo)準(zhǔn)的語言發(fā)出提示。
公開號為CN201244171的發(fā)明專利申請?zhí)峁┮环N按摩機器人，設(shè)有時控開關(guān)、減速電機，減速電機輸出端與皮帶輪連接，輸入端的皮帶輪與軸承外圓上側(cè)連接，軸承內(nèi)圓與機器肩下的中軸套裝連接，軸承外圓下外側(cè)與桿端軸承桿尾連接，桿端軸承內(nèi)圓與按摩臂上端套裝連接，按摩臂下端與指套及指套內(nèi)的彈簧上端連接，彈簧下端與按摩指連接，按摩臂中部與機器臂下端的桿端軸承套裝活動連接。
公告號為CN^17826的實用新型專利提供一種自動行走按摩機器人，發(fā)動機是按摩動力來源，發(fā)動機帶動傳動盤上的兩根拉桿，拉桿再拉動手臂形橫桿上下來回活動。同時，發(fā)動機帶動拉桿一端的擺動套管在套管架套里面往復(fù)活動，從而帶動主體下面的底座， 在萬向輪和滑軸作用下，在滑槽底盤中行走。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種安全性較好，可在自然體位下對人體廣泛分布的多個部位進(jìn)行操作的阿是穴診察按摩機器人。
所述阿是穴診察按摩機器人設(shè)有控制中心、視覺定位裝置、機械運動裝置、按壓力監(jiān)測裝置、操作板和語音裝置。控制中心由醫(yī)護(hù)人員操作和監(jiān)視；視覺定位裝置用于測定和監(jiān)視按壓按摩部位的空間坐標(biāo)，視覺定位裝置的信號輸出端接控制中心；機械運動裝置用于提供機械動力、機械定位、進(jìn)行按診按摩手法操作，機械運動裝置的控制輸入端接控制中心的控制輸出端；按壓力監(jiān)測裝置用于監(jiān)測按壓力值，按壓力監(jiān)測裝置的信號輸入端與機械運動裝置連接，按壓力監(jiān)測裝置的信號輸出端接控制中心；操作板用于就診者與機器人之間的人機交流和互動，所謂就診者，包括接受阿是穴診察按摩機器人診察、按摩的健康人、患者和受試者，操作板接控制中心或與控制中心進(jìn)行無線通訊；語音裝置是人機交互的又一途徑，語音裝置用于機器人語音提示和會話，輔助用于就診者報告按壓反應(yīng)和發(fā)出操作指令，語音裝置的信號輸入輸出端與控制中心連接或與控制中心進(jìn)行無線通訊。
所述視覺定位裝置可設(shè)有攝像機、攝像機固定件、圖像采集卡(或視頻采集卡)和至少1個視覺標(biāo)識(或視覺標(biāo)志)。所述攝像機通過攝像機固定件固定在機械運動裝置上或其他適合的地方，攝像機的輸出信號端經(jīng)圖像采集卡接控制中心，所述攝像機可采用雙目CXD攝像機；視覺定位裝置依據(jù)視覺標(biāo)識的位置確定目標(biāo)部位的空間坐標(biāo)，所述視覺標(biāo)識可制成高低相間或/和不同顏色(例如黑白或其它不同顏色)相間的棋盤狀視覺標(biāo)識、 十字狀視覺標(biāo)識或其他形式的視覺標(biāo)識，可用于不同尺度圖像分辨率的定位，使用時，可將視覺標(biāo)識的背面用醫(yī)用雙面膠貼附于體表。
所述機械運動裝置可設(shè)有機座、機械臂(或稱機械手、機械手臂、機器人)、拉桿和按壓按摩裝置，所述機械臂設(shè)在機座上，機械臂的控制輸入端接控制中心，機械臂通過拉桿操作按壓按摩裝置，進(jìn)行機械定位和按壓按摩。
所述機械臂可采用三軸直角坐標(biāo)機械臂(或稱三軸直角坐標(biāo)機械手、三軸直角坐標(biāo)機器人等)，三軸直角坐標(biāo)機械臂設(shè)有X軸臂、Y軸臂和Z軸臂，其中，Z軸臂設(shè)有Z軸滑臺，Z軸滑臺沿豎直方向運動。三軸直角坐標(biāo)機械臂的控制輸入端接控制中心。
所述拉桿上部與Z軸滑臺連接，拉桿上部與Z軸滑臺最好活動連接，拉桿的下部連接按壓按摩裝置。所述拉桿上部與Z軸滑臺活動連接是在Z軸滑臺外側(cè)面上部設(shè)有上固定件，在Z軸滑臺外側(cè)面下部設(shè)有下固定件；上固定件設(shè)有上孔道，下固定件設(shè)有下孔道，上孔道的內(nèi)徑大于下孔道的內(nèi)徑，拉桿為變徑拉桿，上粗下細(xì)，拉桿穿過上孔道，拉桿下部穿過下孔道，在拉桿與下固定件之間設(shè)墊圈，或在上固定件與下固定件之間的拉桿上設(shè)定位件，所述定位件可采用螺母。這樣，在重力作用下，拉桿位置被限定；而當(dāng)拉桿受到向上的作用力大于向下的重力作用時，拉桿可以向上運動。
在機械臂上最好設(shè)有斷電制動裝置，斷電時可鎖定機械臂的運動部件，對于三軸直角坐標(biāo)機械臂，即最好在Z軸臂上設(shè)有斷電制動裝置，斷電時可即時鎖定Z軸滑臺，以防止按壓按摩裝置向下移動，所述斷電制動裝置可采用斷電制動型電磁抱閘。[0017]所述按壓按摩裝置可設(shè)有重力砝、筒狀件、壓縮彈簧、承力圈、承力件、上插板、下插板、銷子、按壓按摩組件和按壓力監(jiān)測裝置的測力傳感器；重力砝的底部連接筒狀件頂蓋，壓縮彈簧的上端固定在筒狀件頂蓋內(nèi)側(cè)，承力圈設(shè)在壓縮彈簧下端；機械運動裝置的拉桿依次穿過重力砝中央孔、筒狀件頂蓋中央孔、壓縮彈簧中央和承力圈中央，拉桿下端固定有承力件；測力傳感器受力端的上端與筒狀件底部連接，測力傳感器受力端的下端連接上插板；按壓按摩組件的上端與下插板連接，下插板通過銷子與上插板連接，便于按壓按摩組件的更換；當(dāng)壓縮彈簧完全伸展時，承力件與筒狀件底部之間留有一小段(約2cm)距離； 所述上插板設(shè)有上板齒和上插板接口，下插板設(shè)有下板齒和下插板接口 ；所述上插板最好設(shè)3個平行排列的上板齒，所述下插板最好設(shè)2個平行排列的下板齒，上板齒、下板齒可均呈長方體，大小相同；上插板設(shè)有至少1個上銷孔，下插板設(shè)有至少1個下銷孔，當(dāng)上插板與下插板密切對插時，上銷孔與下銷孔(相應(yīng))對準(zhǔn)。
所述按壓力監(jiān)測裝置可設(shè)有測力傳感器和數(shù)據(jù)采集卡(或模數(shù)轉(zhuǎn)換器)，所述測力傳感器設(shè)在機械運動裝置的按壓按摩裝置中，測力傳感器的輸出信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡接控制中心；或所述按壓力監(jiān)測裝置設(shè)有壓力傳感器和數(shù)據(jù)采集卡(或模數(shù)轉(zhuǎn)換器)，所述壓力傳感器設(shè)在機械運動裝置的按壓按摩裝置中，壓力傳感器的輸出信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡接控制中心。
所述操作板可設(shè)有輸入裝置，輸入裝置的輸出信號接控制中心或與控制中心進(jìn)行無線通訊；所述輸入裝置設(shè)有疼痛鍵、快然鍵、麻木鍵、無反應(yīng)鍵“無_”、開始鍵、暫停鍵、終止鍵、加壓鍵和減壓鍵；所述疼痛鍵最好設(shè)有“有點痛+”、“明顯痛++”、“很痛+++”、“痛不可忍++++”四個按鍵；所述快然鍵最好設(shè)有快然鍵“弱+”、快然鍵“強++”;所述麻木鍵最好設(shè)有麻木鍵“弱+”、麻木鍵“強++”;所述輸入裝置可為鍵盤或觸摸屏；所述操作板最好設(shè)有指示燈或/和顯示屏。
所述語音裝置可設(shè)有傳聲器和揚聲器；傳聲器的信號輸出端接控制中心或與控制中心進(jìn)行無線通訊，揚聲器的信號輸入端接控制中心或與控制中心進(jìn)行無線通訊；所述傳聲器和揚聲器可內(nèi)置于操作板。傳聲器和揚聲器還可設(shè)置在其他適合的地方。傳聲器最好配有開關(guān)，僅在啟用時打開。
所述控制中心可采用PC (personal computer，個人計算機)。所述PC包含阿是穴診察按摩機器人診察按摩操作的程序，還包含圖像分析模塊、語音識別模塊等。在診察、按摩流程的各個階段和環(huán)節(jié)，PC根據(jù)診察、處方、按摩的規(guī)則支配機器人各方面的行為。
本發(fā)明具有以下特點
1、運用視覺定位技術(shù)，借助視覺標(biāo)識對體表進(jìn)行空間定位，并實時監(jiān)測目標(biāo)位置， 為機械運動的控制提供依據(jù)。采用形狀或/和顏色視覺標(biāo)識，以醫(yī)用雙面膠貼附于體表。對散在的常用腧穴部位可采用相應(yīng)大小或形狀的視覺標(biāo)識。
2、利用機械臂，尤其是三軸直角坐標(biāo)機械臂操作按壓按摩裝置，可對接近于水平面的體表進(jìn)行精確的機械定位，在豎直方向上實施按診操作，在豎直和水平方向上進(jìn)行按摩；采用診療床作為主要的就診處所，可用于人體多個部位的診察和按摩。對特定部位可采用適合的診療臺。
3、采用自重加壓法，即利用按壓按摩裝置的自身重量作為按壓力進(jìn)行按診和按摩；采用壓縮彈簧對按壓力進(jìn)行緩沖，達(dá)到安全、和緩施壓的目的。[0026]雖然自重加壓法最適合用于在豎直方向上向下施壓，有一定局限性，但是簡化了按診按摩的機械操作，降低了機器人機械結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度與運動控制的難度，增強了機械操作的安全性，而且降低了造價，提高了工作效率，可在自然體位下對人體廣泛分布的多個部位進(jìn)行按診和按摩。
4、將人體部位分區(qū)對待，根據(jù)人體特點，選取自然體位下可處于水平位，特別是較為廣闊、平坦的體表作為按診按摩部位。又依據(jù)同身寸原理和骨度分寸法，根據(jù)骨性標(biāo)志確定目標(biāo)部位的空間位置，在分區(qū)內(nèi)按比例設(shè)定按壓點。這樣，保證了每個按壓點確定的相對位置，適用于不同身高和體型的就診者，使得本機器人能夠?qū)σ?guī)劃區(qū)域進(jìn)行自動的阿是穴排查和按摩，并具有高度的定位重復(fù)性。以適當(dāng)比例(如0.5同身寸)設(shè)定按壓點，可基本涵蓋經(jīng)穴部位，使阿是穴診察按摩包含了經(jīng)穴以至經(jīng)脈的診察按摩?；镜囊?guī)劃區(qū)域主要有背腰部足太陽區(qū)，肩胛區(qū)，股前、外、后區(qū)，小腿內(nèi)側(cè)區(qū)，小腿前外側(cè)區(qū)，小腿后側(cè)區(qū)。這些區(qū)域是足三陰三陽六條正經(jīng)廣泛分布的部位，涉及手太陽經(jīng)及陰維脈、陽維脈、陽蹺脈三條奇經(jīng)，共包含所有背俞穴在內(nèi)的72個經(jīng)穴。
對單個分布的常用腧穴，在特定體位下，采用局限區(qū)域標(biāo)識法定位，可在一定程度上彌補典型分區(qū)部位范圍的不足，還可針對某個部位或腧穴進(jìn)行診察按摩。
5、在阿是穴診察方法和判定方法上，根據(jù)臨床經(jīng)驗將按壓的主要異常感覺分為疼痛、快然、麻木三類。根據(jù)臨床習(xí)慣將壓痛程度分為四級，連同無壓痛共為五度，主要根據(jù)就診者的感覺判定。出現(xiàn)一級(1度)及以上壓痛或其他異常感覺的部位判定為阿是穴，否則不是。
6、對壓痛程度的判定采用按壓過程記述法，即以較緩慢的速度接觸體表、進(jìn)行按壓，當(dāng)按壓力達(dá)到設(shè)定值或就診者不能耐受時，完成本次按壓。在按壓過程中，記錄壓痛有無，并記錄所出現(xiàn)的各級壓痛程度及對應(yīng)的按壓力值。某按壓點的壓痛等級(壓痛度)，對應(yīng)該按壓點在按診過程中達(dá)到的最高的壓痛程度。
非阿是穴部位的壓痛知覺閾、壓痛耐受閾，需要增加按壓力，特別診察。對快然、麻木程度的判定可采用類似于上述的方法。
7、按摩部位的選取采用“阿是之法”，利用“按壓反應(yīng)陽性部位即是按摩的目標(biāo)部位，，的原理，實現(xiàn)了機器人診察、按摩一體化。
8、使用測力傳感器監(jiān)測按壓力，一方面可以精確量化按壓操作、保證機械操作的安全性；另一方面，與機械運動裝置構(gòu)成閉環(huán)控制，能夠準(zhǔn)確控制和柔化按壓過程，使機器人的操作更接近人手按壓的效果。
9、通過視覺定位監(jiān)測、按壓力值監(jiān)測，使用操作板及語音裝置，在人機交流與互動中，實現(xiàn)了機器診察按摩的準(zhǔn)確定位、精確量化、智能化、人性化。人機交流與互動中的角色和基本職能
機器人實施診察和按摩；監(jiān)測就診者體位及機械的按壓力值；記錄按診、按摩反應(yīng)；禮儀會話，回答就診者提問；向就診者進(jìn)行就診指導(dǎo)，提示體位狀況，發(fā)出安全警告；報告醫(yī)護(hù)人員；根據(jù)就診者及醫(yī)護(hù)人員的要求開始、調(diào)整或停止操作。
就診者報告按壓按摩反應(yīng)，提出診察按摩要求，發(fā)出操作開始、暫停、終止指令。
醫(yī)護(hù)人員看管、協(xié)助機器人，指導(dǎo)及陪護(hù)就診者。
10、本發(fā)明在操作安全方面采取了以下措施，具有使用安全的特點。[0039]1)部位限定和防護(hù)。本發(fā)明的操作部位限定在已規(guī)劃的診察按摩區(qū)。在規(guī)劃區(qū)域設(shè)定按壓點和按摩范圍時，根據(jù)機器人的定位精度設(shè)置機械作用的安全范圍，對體表骨骼等進(jìn)行保護(hù)。
2)目標(biāo)部位的動態(tài)監(jiān)測。利用視覺定位裝置對目標(biāo)部位進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，防止因體位變動、部位移動造成操作部位不當(dāng)。
3)最大按壓力限制。采用自重加壓法及拉桿的開扣固定方式將最大按壓力控制在已知的有限范圍，基本地保障了按壓按摩的安全性。對于機器人按壓所要求的慢速運動，除外拉桿與上固定件、下固定件之間的摩擦力，正常情況下，拉桿下端與筒狀件底部之間保持一定距離，機器人的最大按壓力值即是按壓按摩裝置的重量；異常情況致使筒狀件底部觸及拉桿下端時，可推動拉桿相對機械臂(Z軸滑臺)上移，機器人在豎直方向上的最大按壓力為按壓按摩裝置的重量加拉桿的重量。
4)緩沖措施。對按壓力值進(jìn)行監(jiān)測以閉環(huán)控制按壓速度，以彈簧緩沖機械力，達(dá)到和緩施壓的目的。
5)斷電保護(hù)。在機械臂上加斷電制動裝置，斷電時可鎖定機械臂的運動部件，避免按壓按摩裝置由于重力作用而墜下。
6)可手動移除按壓按摩裝置。在斷電情況下，由于(抱閘)制動，機械臂(Z軸滑臺)被鎖定。萬一按壓按摩裝置處于按壓狀態(tài)，可利用拉桿下端與筒狀件底部之間的距離， 人力上抬按壓按摩裝置，解除按壓；由于拉桿采用開扣固定方式，還可以連同拉桿一起上移。
7)就診者自主控制。在需要時，就診者隨時可通過操作板或語音方式解除機器人的操作。
8)對定位和按壓力精準(zhǔn)度的要求?，F(xiàn)有三軸直角坐標(biāo)機械臂的定位精度可達(dá)到百分之一毫米至更高，雙目視覺定位裝置對較近物距和較大范圍視場的定位精度可達(dá)到百分之一毫米至更高，在采用較高靈敏度及分辨率的測力傳感器和注意控制系統(tǒng)總體響應(yīng)速度的情況下，本機器人可達(dá)到較高的綜合定位和按壓力控制精度，符合針灸治療對腧穴定位的要求，并避免機械力對就診者造成傷害。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成框圖。
圖2為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)組成框圖。
圖3為本發(fā)明實施例的視覺定位裝置、機械運動裝置和按壓力監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
圖4為本發(fā)明實施例的視覺標(biāo)識的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
圖5為本發(fā)明實施例的拉桿固定方法及裝置示意圖。
圖6為本發(fā)明實施例的按壓按摩組件接口的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
圖7為本發(fā)明實施例的操作板面板的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
圖1 7的標(biāo)記為
控制中心1、視覺定位裝置2、機械運動裝置3、按壓力監(jiān)測裝置4、操作板5和語音裝置6。[0056]攝像機21、攝像機固定件22、圖像采集卡(或視頻采集卡)23、視覺標(biāo)識(或視覺標(biāo)志)對。
機座31、機械臂32、運動控制卡33、電機驅(qū)動器34、拉桿35、按壓按摩裝置36 ；X 軸臂321、Y軸臂322、Z軸臂323，X軸滑臺3211、Y軸滑臺3221、Z軸滑臺3231 ；上固定件 351、下固定件352、墊圈353 ；重力砝(剖面)361、筒狀件(剖面)362、壓縮彈簧363、承力圈 (剖面)364、承力件365、上插板366、下插板367、銷子368、按壓按摩組件369 ；筒狀件頂蓋 (剖面)3621，上板齒3661、上插板接Π 3662,上銷孔3663，下板齒3671、下插板接Π 3672, 下銷孔3673。
測力傳感器(或壓力傳感器)41，數(shù)據(jù)采集卡(或模數(shù)轉(zhuǎn)換器)42。
鍵盤(或觸摸屏)51、單片機(或其他微控制器)52;“有點痛+”5111、“明顯痛 ++”5112、“很痛 +++”5113、“痛不可忍 ++++”5114、快然鍵“弱 +”5121、快然鍵“強 ++”5122、 麻木鍵“弱+” 5131、麻木鍵“強++” 5132、無反應(yīng)鍵“無-” 514、開始鍵515、暫停鍵516、終止鍵517、加壓鍵518、減壓鍵519。
傳聲器61、揚聲器62。
具體實施方式
以下實施例將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
參見圖1，所述阿是穴診察按摩機器人設(shè)有控制中心1、視覺定位裝置2、機械運動裝置3、按壓力監(jiān)測裝置4、操作板5和語音裝置6。
控制中心1由醫(yī)護(hù)人員操作和監(jiān)視。視覺定位裝置2用于測定和監(jiān)視按壓按摩部位的空間坐標(biāo)，視覺定位裝置2的信號輸出端接控制中心1。機械運動裝置3用于機械定位、提供機械動力、進(jìn)行按診按摩手法操作，機械運動裝置3的控制輸入端接控制中心1的控制輸出端。按壓力監(jiān)測裝置4用于監(jiān)測按壓力值，按壓力監(jiān)測裝置4的信號輸入端與機械運動裝置3連接，按壓力監(jiān)測裝置4的信號輸出端接控制中心1。操作板5用于就診者與機器人之間的人機交流和互動，操作板5接控制中心1或與控制中心進(jìn)行無線通訊；語音裝置是人機交互的又一途徑，語音裝置用于機器人語音提示和會話，輔助用于就診者報告按壓反應(yīng)和發(fā)出操作指令，語音裝置與控制中心連接或與控制中心進(jìn)行無線通訊。
參見圖2 7，所述控制中心可采用PC。所述PC包含阿是穴診察按摩機器人診察按摩操作的程序，還包含圖像分析模塊、語音識別模塊等。在按診、按摩流程的各個階段和環(huán)節(jié)，PC根據(jù)按診、處方、按摩的規(guī)則支配機器人各方面的行為。
所述視覺定位裝置設(shè)有攝像機21、攝像機固定件22、圖像采集卡(或視頻采集卡)23和至少1個視覺標(biāo)識(或視覺標(biāo)志)24。所述攝像機21通過攝像機固定件22固定在機械運動裝置3上，攝像機21的輸出信號端經(jīng)圖像采集卡23接PC，所述攝像機21可采用雙目CXD攝像機；視覺定位裝置依據(jù)視覺標(biāo)識M的位置確定目標(biāo)部位的空間坐標(biāo)，所述視覺標(biāo)識M可制成高低相間或/和黑白(或其他顏色)相間的棋盤狀視覺標(biāo)識、十字狀視覺標(biāo)識或其他形式的視覺標(biāo)識，可用于不同尺度圖像分辨率的定位，使用時，可將視覺標(biāo)識 24的背面用醫(yī)用雙面膠貼附于體表。
所述機械運動裝置3可設(shè)有機座31、機械臂(或稱機械手、機械手臂、機器人)32 及相應(yīng)的運動控制卡33和電機驅(qū)動器34、拉桿35、按壓按摩裝置36，所述機械臂32設(shè)在機座31上，機械臂32的電動機經(jīng)電機驅(qū)動器34、運動控制卡33接PC，機械臂32通過拉桿 35操作按壓按摩裝置36，進(jìn)行機械定位和按壓按摩。
所述機械臂32可采用三軸直角坐標(biāo)機械臂(或稱三軸直角坐標(biāo)機械手、三軸直角坐標(biāo)機器人等)，三軸直角坐標(biāo)機械臂設(shè)有X軸臂321、Y軸臂322和Z軸臂323，其中，Z軸 (臂)垂直于水平面；X軸臂321至少設(shè)有X軸軌道、X軸電動機、X軸傳動裝置和X軸滑臺 (或滑塊)3211，Y軸臂322至少設(shè)有Y軸軌道、Y軸電動機、Y軸傳動裝置和Y軸滑臺(或滑塊)3221，Z軸臂323至少設(shè)有Z軸軌道、Z軸電動機、Z軸傳動裝置和Z軸滑臺(或滑塊)3231。所述X軸電動機、Y軸電動機和Z軸電動機均可采用伺服電機或步進(jìn)電機，所述 X軸傳動裝置、Y軸傳動裝置和Z軸傳動裝置均可采用聯(lián)軸器和滾珠螺桿；三軸直角坐標(biāo)機械臂的X軸臂321設(shè)在機座31上，Y軸臂322設(shè)在X軸滑臺3211上，Z軸臂323設(shè)在Y軸滑臺3221上，所述X軸電動機、Y軸電動機和Z軸電動機均經(jīng)電機驅(qū)動器34、(三軸)運動控制卡33接PC。
所述拉桿35的上部與Z軸滑臺3231 (或其他形式機械臂的運動部件)活動連接， 拉桿35的下部連接按壓按摩裝置36。所述拉桿35上部與Z軸滑臺活動連接是在Z軸滑臺 3231外側(cè)面上部設(shè)有上固定件351，在Z軸滑臺3231外側(cè)面下部設(shè)有下固定件352 ；上固定件351設(shè)有上孔道，下固定件352設(shè)有下孔道，上孔道的內(nèi)徑大于下孔道的內(nèi)徑，拉桿35 為變徑拉桿，上粗下細(xì)，拉桿35穿過上孔道，拉桿35下部穿過下孔道，在拉桿35與下固定件352之間設(shè)墊圈353，或在上固定件351與下固定件352之間的拉桿35上設(shè)定位件(圖中未畫出)，所述定位件可采用螺母。這樣，在重力作用下，拉桿位置被限定；而當(dāng)拉桿受到向上的作用力大于向下的重力作用時，拉桿可以向上運動。
在機械臂32上最好設(shè)有斷電制動裝置，斷電時可鎖定機械臂32的運動部件，對于三軸直角坐標(biāo)機械臂，Z軸臂323上最好設(shè)斷電制動裝置，在當(dāng)斷電時可即時鎖定Z軸滑臺 3231，以防止按壓按摩裝置36向下移動，所述斷電制動裝置可采用斷電制動型電磁抱閘。
所述按壓按摩裝置36可設(shè)有重力砝361、筒狀件362、壓縮彈簧363、承力圈364、 承力件365、上插板366、下插板367、銷子368、按壓按摩組件369和按壓力監(jiān)測裝置4的測力傳感器41 ；重力砝361的底部連接筒狀件頂蓋3621，壓縮彈簧363的上端固定在筒狀件頂蓋3621內(nèi)側(cè)，承力圈364設(shè)在壓縮彈簧363下端；機械運動裝置3的拉桿35依次穿過重力砝361中央孔、筒狀件頂蓋3621中央孔、壓縮彈簧363中央和承力圈364中央，拉桿35 下端固定有承力件365 ；測力傳感器41可設(shè)在筒狀件362與上插板366之間，最好將測力傳感器41的上端(為受力端)與筒狀件362底部連接，測力傳感器41的下端(也為受力端) 連接上插板366 ；按壓按摩組件369的上端與下插板367連接，下插板367通過銷子368與上插板366連接，便于按壓按摩組件369的更換；當(dāng)壓縮彈簧363完全伸展時，承力件365 與筒狀件362底部之間留有一小段(約2cm)距離；所述上插板366設(shè)有上板齒3661和上插板接口 3662，下插板367設(shè)有下板齒3671和下插板接口 3672 ；所述上插板366最好設(shè) 3個平行排列的上板齒3661，所述下插板367最好設(shè)2個平行排列的下板齒3671，上板齒 3661、下板齒3671可均呈長方體，大小相同；上插板366設(shè)有至少1個上銷孔3663，下插板 367設(shè)有至少1個下銷孔3673，當(dāng)上插板366與下插板367密切對插時，上銷孔3663與下銷孔3673(相應(yīng))對準(zhǔn)。
所述按壓力監(jiān)測裝置4設(shè)有測力傳感器(或壓力傳感器)41和數(shù)據(jù)采集卡(或模數(shù)轉(zhuǎn)換器)42，所述測力傳感器41設(shè)在機械運動裝置3的按壓按摩裝置36中，測力傳感器 41的輸出信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡42接PC。
所述操作板5設(shè)有鍵盤(或觸摸屏)51和單片機(或其他微控制器)52，鍵盤51 的輸出信號經(jīng)單片機接PC或與PC進(jìn)行無線通訊；所述鍵盤51可制作成手機大小，適宜于單手操作；所述鍵盤51可設(shè)有疼痛鍵511(包括“有點痛+” 5111、“明顯痛++” 5112、“很痛+++”5113、“痛不可忍++++”5114四個按鍵)、快然鍵512(包括快然鍵“弱+” 5121、快然鍵“強++”5122)、麻木鍵513(包括麻木鍵“弱+” 5131、麻木鍵“強++”5132)、無反應(yīng)鍵 “無_”514、開始鍵515、暫停鍵516、終止鍵517、加壓鍵518和減壓鍵519 ；操作板5還可設(shè)有指示燈或/和顯示屏。
所述語音裝置6設(shè)有傳聲器61和揚聲器62 ；傳聲器61的信號輸出端接PC，揚聲器62的信號輸入端接PC，傳聲器、揚聲器也可與PC進(jìn)行無線通訊；所述傳聲器61和揚聲器62可內(nèi)置于操作板5。傳聲器61和揚聲器62還可設(shè)置在其他適合的地方。傳聲器61 最好配有開關(guān)，僅在啟用時打開。
以下給出本發(fā)明實施例的使用方法。
1)機器人進(jìn)入工作狀態(tài)，通過語音等形式歡迎就診，在醫(yī)護(hù)人員協(xié)助下采集就診者的必要資料，排除不適宜的就診對象。
2)機器人介紹診療方法，指導(dǎo)就診者擺放體位。醫(yī)護(hù)人員查看就診者體位，在待診部位準(zhǔn)確貼附視覺標(biāo)識，協(xié)助機器人與就診者根據(jù)診療內(nèi)容約定按壓反應(yīng)的報告內(nèi)容和方式，確認(rèn)就診者掌握向機器人提出要求、發(fā)出指令、報告按壓反應(yīng)的方法，具體包括操作板的使用和話語方式，兩種方式可以結(jié)合使用。
3)對初診者進(jìn)行診察試操作。選取待診區(qū)內(nèi)非患處的任意部位進(jìn)行試操作，使就診者熟悉、適應(yīng)機器人診察方法。測試語音裝置對就診者聲音的識別效果，確定就診者的報告方式。
4)經(jīng)就診者同意，機器人開始對待診部位進(jìn)行阿是穴排查。
對每一個設(shè)定的按壓點，根據(jù)就診者對按壓反應(yīng)的報告和對應(yīng)的按壓力值范圍記錄診察過程。就診者報告聽到按壓開始提示音時的按壓感覺，作為“剛一按壓”的反應(yīng)；之后，如按壓感覺有變化，即按照約定方式報告；報告聽到按壓結(jié)束提示音時的按壓感覺，作為最大按壓力的反應(yīng)，完成一按壓點次的按診操作。
5)屏幕顯示并報告診察結(jié)果，根據(jù)“阿是之法”制定按摩方案，也可根據(jù)中醫(yī)理論或臨床經(jīng)驗制定按摩方案。
6)對阿是穴或腧穴經(jīng)絡(luò)逐一進(jìn)行按摩。
7)對復(fù)診者可根據(jù)情況簡化語音提示和操作步驟，增加診察反應(yīng)的前后對照等內(nèi)容。
本發(fā)明的主要功能是進(jìn)行阿是穴診察、腧穴經(jīng)絡(luò)按摩及壓痛測試，可用于保健領(lǐng)域，進(jìn)行常規(guī)體檢和保健按摩；可用于醫(yī)療領(lǐng)域，進(jìn)行按診和按摩治療；可用于科研領(lǐng)域， 為腧穴經(jīng)絡(luò)特別是阿是穴與壓痛點的研究、按診按摩研究、疼痛研究提供客觀、量化以至自動化、智能化的工具和研究平臺。
權(quán)利要求
1.阿是穴診察按摩機器人，其特征在于設(shè)有控制中心、視覺定位裝置、機械運動裝置、 按壓力監(jiān)測裝置、操作板和語音裝置；控制中心由醫(yī)護(hù)人員操作和監(jiān)視；視覺定位裝置用于測定和監(jiān)視按壓按摩部位的空間坐標(biāo)，視覺定位裝置的信號輸出端接控制中心；機械運動裝置用于提供機械動力、機械定位、進(jìn)行按診按摩手法操作，機械運動裝置的控制輸入端接控制中心的控制輸出端；按壓力監(jiān)測裝置用于監(jiān)測按壓力值，按壓力監(jiān)測裝置的信號輸入端與機械運動裝置連接，按壓力監(jiān)測裝置的信號輸出端接控制中心；操作板用于就診者與機器人之間的人機交流和互動，操作板接控制中心或與控制中心進(jìn)行無線通訊；語音裝置用于機器人語音提示和會話，輔助用于就診者報告按壓反應(yīng)和發(fā)出操作指令，語音裝置的信號輸入輸出端與控制中心連接或與控制中心進(jìn)行無線通訊；所述機械運動裝置設(shè)有機座、機械臂、拉桿、按壓按摩裝置，所述機械臂設(shè)在機座上，機械臂的控制輸入端接控制中心，機械臂通過拉桿操作按壓按摩裝置，進(jìn)行機械定位和按壓按摩；所述按壓按摩裝置設(shè)有重力砝、筒狀件、壓縮彈簧、承力圈、承力件、上插板、下插板、銷子、按壓按摩組件和按壓力監(jiān)測裝置的測力傳感器；重力砝的底部連接筒狀件頂蓋，壓縮彈簧的上端固定在筒狀件頂蓋內(nèi)側(cè)，承力圈設(shè)在壓縮彈簧下端；機械運動裝置的拉桿依次穿過重力砝中央孔、筒狀件頂蓋中央孔、壓縮彈簧中央和承力圈中央，拉桿下端固定有承力件；測力傳感器受力端的上端與筒狀件底部連接，測力傳感器受力端的下端連接上插板； 按壓按摩組件的上端與下插板連接，下插板通過銷子與上插板連接。
2.如權(quán)利要求
1所述的阿是穴診察按摩機器人，其特征在于所述視覺定位裝置設(shè)有攝像機、攝像機固定件、圖像采集卡和至少1個視覺標(biāo)識，攝像機的輸出信號端經(jīng)圖像采集卡接控制中心。
3.如權(quán)利要求
2所述的阿是穴診察按摩機器人，其特征在于所述視覺標(biāo)識為高低相間或/和不同顏色相間的棋盤狀視覺標(biāo)識或十字狀視覺標(biāo)識。
4.如權(quán)利要求
1所述的阿是穴診察按摩機器人，其特征在于所述機械臂為三軸直角坐標(biāo)機械臂，三軸直角坐標(biāo)機械臂設(shè)有X軸臂、Y軸臂和Z軸臂，其中，Z軸臂設(shè)有Z軸滑臺，Z 軸滑臺沿豎直方向運動；三軸直角坐標(biāo)機械臂的控制輸入端接控制中心。
5.如權(quán)利要求
1所述的阿是穴診察按摩機器人，其特征在于所述拉桿的上部與Z軸滑臺活動連接，拉桿的下部連接按壓按摩裝置，所述拉桿的上部與Z軸滑臺活動連接是在Z軸滑臺外側(cè)面上部設(shè)有上固定件，在Z軸滑臺外側(cè)面下部設(shè)有下固定件；上固定件設(shè)有上孔道，下固定件設(shè)有下孔道，上孔道的內(nèi)徑大于下孔道的內(nèi)徑，拉桿為變徑拉桿，上粗下細(xì)，拉桿穿過上孔道，拉桿下部穿過下孔道，在拉桿與下固定件之間設(shè)墊圈，或在上固定件與下固定件之間的拉桿上設(shè)定位件。
6.如權(quán)利要求
1所述的阿是穴診察按摩機器人，其特征在于在機械臂上設(shè)有斷電制動直ο
7.如權(quán)利要求
1所述的阿是穴診察按摩機器人，其特征在于所述按壓力監(jiān)測裝置設(shè)有測力傳感器和數(shù)據(jù)采集卡，所述測力傳感器設(shè)在機械運動裝置的按壓按摩裝置中，測力傳感器的輸出信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡接控制中心；或所述按壓力監(jiān)測裝置設(shè)有壓力傳感器和數(shù)據(jù)采集卡，所述壓力傳感器設(shè)在機械運動裝置的按壓按摩裝置中，壓力傳感器的輸出信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡接控制中心。
8.如權(quán)利要求
1所述的阿是穴診察按摩機器人，其特征在于所述操作板設(shè)有輸入裝置，輸入裝置的輸出信號接控制中心或與控制中心進(jìn)行無線通訊；所述輸入裝置設(shè)有疼痛鍵、快然鍵、麻木鍵、無反應(yīng)鍵“無_”、開始鍵、暫停鍵、終止鍵、加壓鍵和減壓鍵；所述疼痛鍵設(shè)有“有點痛+”、“明顯痛++”、“很痛+++”、“痛不可忍++++”四個按鍵；所述快然鍵設(shè)有快然鍵“弱+”、快然鍵“強++” ；所述麻木鍵設(shè)有麻木鍵“弱+”、麻木鍵“強++”。
9.如權(quán)利要求
8所述的阿是穴診察按摩機器人，其特征在于所述輸入裝置為鍵盤或觸摸屏。
10.如權(quán)利要求
1或8所述的阿是穴診察按摩機器人，其特征在于所述操作板設(shè)有指示燈或/和顯示屏。
11.如權(quán)利要求
1所述的阿是穴診察按摩機器人，其特征在于所述語音裝置設(shè)有傳聲器和揚聲器；傳聲器的信號輸出端接控制中心或與控制中心進(jìn)行無線通訊，揚聲器的信號輸入端接控制中心或與控制中心進(jìn)行無線通訊。
專利摘要
阿是穴診察按摩機器人，涉及一種診察、按摩器具。提供一種安全性較好，可在自然體位下對人體廣泛分布的多個部位進(jìn)行操作，特別用于阿是穴排查和按摩的阿是穴診察按摩機器人。設(shè)有控制中心、視覺定位裝置、機械運動裝置、按壓力監(jiān)測裝置、操作板和語音裝置；視覺定位裝置的信號輸出端接控制中心；機械運動裝置的控制輸入端接控制中心的控制輸出端；按壓力監(jiān)測裝置的信號輸入端與機械運動裝置連接，按壓力監(jiān)測裝置的信號輸出端接控制中心；操作板接控制中心或與控制中心進(jìn)行無線通訊；語音裝置的信號輸入輸出端與控制中心連接或與控制中心進(jìn)行無線通訊。
文檔編號A61H39/04GKCN101766535 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 201010044834
公開日2012年2月15日 申請日期2010年1月12日
發(fā)明者王朝暉 申請人:王朝暉導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (1),