CN102048556B - 振动波输出仪器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种振动波输出仪器及其使用方法，此振动波输出仪器包括一平台、一振动装置、一压迫装置及一定位机构。定位机构用以移动压迫装置及振动装置至操作部。压迫装置用以对振动装置施压，并使振动装置持续抵靠并压迫操作部。振动装置用以对操作部发出振动波。

Description

振动波输出仪器及其使用方法

技术领域

本发明有关于一种信号输出仪器，特别是有关于一种振动波输出仪器及其使用方法。

背景技术

由于骨质疏松症及退化性关节炎所造成的疼痛对老年人是一大冲击，因此，在取得人体骨密度及髋关节松脱与否的信息时，其中一方法是利用振动的方式作为一信号输入源，借由传递一振动波至人体的一操作部(例如皮肤表面)，振动波经操作部而传至体内，并使用传感器测量出一自体内所反射的反射波，这样此反射波的信息即可用来计算出骨质密度及髋关节松脱与否的结果，以评估骨胳品质的好坏、提供确定治疗方式的信息。

然而，由于发出振动波的一振动装置本身具一定的重量，且人体表面为不规则的表面，当操作人员在操作振动装置时，若振动装置缺乏有效、紧密且方便的固定方式，操作人员将无法正确地将振动装置施加在受测人体的操作部，进而造成测量结果的偏差而影响实际测量结果。

发明内容

本发明的一个形式公开了一种振动波输出仪器。

此种人体诊断用的振动波输出仪器包括一平台、一振动装置、一压迫装置及一定位机构。振动装置用以对操作部发出振动波。压迫装置施压振动装置，使振动装置持续推压操作部。定位机构活动地设在平台上，用以移动压迫装置及振动装置至操作部。

本发明的一个实施例，平台包括一底座及一直立支柱，直立支柱立设在底座上，其中直立支柱设有一第一Z轴轨道。

定位机构包括一活动支撑臂及一活动载具。活动支撑臂，呈L状，具有相对应的第一端及第二端，第一端可垂直滑动地设在直立支柱上。活动载具活动地设在第二端，分别连接压迫装置及振动装置。

活动支撑臂的第一端具有一第二Z轴轨道，第二Z轴轨道与第一Z轴轨道相接合。活动支撑臂的第二端具有一X轴轨道及一Y轴轨道，X轴轨道与Y轴轨道位于不同平面。活动载具用以沿X轴轨道或Y轴轨道移动。

本发明的一个实施例，压迫装置为一气压缸单元，气压缸单元包括一气缸本体、一气动伸缩臂及一充气单元。气动伸缩臂用以于气缸本体中活动地伸缩。充气单元接通气缸本体，用以对气缸本体提供气压。气动伸缩臂可伸缩地设在气缸本体的一端，其中当充气单元提供气压至气缸本体时，气动伸缩臂伸出气缸本体。此外，平台还包括一缓冲气槽，缓冲气槽接通气缸本体及充气单元，提供气压缸单元一供气缓冲空间。

本发明的另一个实施例，活动载具为一用以容纳压迫装置及振动装置的容器，容器包括一活动板体、一弹性元件及一开口。开口位于容器底面，其中压迫装置位于振动装置的一侧，振动装置被推动而伸出开口。活动板体可线性移动地设在容器中，介于气压缸单元与振动装置之间，其一面固定振动装置，另一面被气动伸缩臂抵靠。弹性元件的两端分别连接活动板体及容器。

本发明的另一个实施例，压迫装置为一弹力回复单元，弹力回复单元的两端分别连接容器及振动装置，并迫使振动装置伸向开口。

振动波输出仪器还包括一断电装置，断电装置电性连接振动装置及压迫装置，用以切断振动装置及压迫装置的电源。

直立支柱包括一配重物，设在直立支柱中、一滑轮，枢设在直立支柱中、一连接件，配合滑轮，其两端分别连接活动支撑臂及配重物，以及一固定销，活动地插设在直立支柱上，其中当配重物通过连接件拉起活动支撑臂后，固定销插设配重物至直立支柱上。

本发明的另一个振动波输出仪器包括一平台、一活动载具、一振动装置及一压迫装置。活动载具活动地设在平台上，用以沿一X、Y或Z轴的方向位移。振动装置固定在活动载具上，并随活动载具移动，用以发出振动波。压迫装置固定在活动载具上，且位于振动装置的一侧，并随活动载具移动，气压缸单元用以推出一气动伸缩臂，气动伸缩臂持续推压振动装置。

如此，当活动载具带动振动装置至人体的皮肤表面时，压迫装置施压振动装置，振动装置便持续抵靠并压迫人体的皮肤表面。

本发明的另一个形式为提供一种振动波输出仪器的使用方法。

此振动波输出仪器的使用方法，包括：提供一记号在一操作部、移动一振动装置至记号上方，并对准此记号、对一气压缸单元加压，使气压缸单元推出一气动伸缩臂，气动伸缩臂连动振动装置移动，使振动装置的一振动轴接触并抵靠操作部的此记号，以及使振动轴发出振动波。

此使用方法的一个实施例中，在移动振动装置至此记号上方，并对准记号后，还包括判断振动装置是否已对准并抵靠记号，如果是，则再次对气压缸单元加压，持续使气动伸缩臂压迫振动轴，使得振动轴抵靠及压迫操作部。

此使用方法的另一个实施例中，在移动振动装置至此记号上方，并对准记号时，还包括使振动装置分别沿一X、Y或Z轴方向移动，以位于记号上方。

综上所述，本发明振动波输出仪器及其使用方法，提供稳固且方便的固定方式，使得振动装置可稳定且准确地对准一待测人体的预定测量点，另外，借由施压振动装置，使其持续压迫至此待测人体的皮肤表面，一方面加强振动装置对准人体内部结构的准确性，另一方面缩短振动波由皮肤表面传至人体内内部结构的距离，以提高测量结果的正确性。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的详细说明如下：

图1示出本发明振动波输出仪器在一个实施例下的立体图。

图2示出图1的2-2剖面图。

图3示出图1在一个实施例下的操作示意图(1)。

图4示出图1在一个实施例下的操作示意图(2)。

图5示出图1在一个实施例下的操作示意图(3)。

图6示出本发明振动波输出仪器的使用方式在一个实施例下的流程图。

主要元件符号说明

100：振动波输出仪器    415：缓冲气槽

200：平台              500：定位机构

210：底座              510：活动支撑臂

211：支撑脚            511：第一端

220：直立支柱          512：第二Z轴轨道

221：第一Z轴轨道       513：第二端

230：配重物           514：X轴轨道

240：滑轮             515：Y轴轨道

250：连接件           520：活动载具

260：固定销           530：容器

300：振动装置         531：开口

310：振动轴           532：内壁

400：压迫装置         533：活动板体

410：气压缸单元       534：弹性元件

411：气缸本体         600：断电装置

412：气动伸缩臂       700：操作部

413：气压计           610-670：步骤

414：充气单元

具体实施方式

以下将以图示及详细说明清楚说明本发明的精神，如本领域技术人员在了解本发明的实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。

本发明公开一种振动波输出仪器。请参阅图1及图2所示，图1示出本发明振动波输出仪器在一个实施例下的立体图。图2示出图1的2-2剖面图。

此振动波输出仪器100至少包括一平台200、一振动装置300、一压迫装置400(或称预压装置)(见图2)及一定位机构500。振动装置300的一端具有一振动轴310，振动轴310在抵靠一操作部700后，发出一合适频率的振动波至操作部700的内部结构。压迫装置400位于振动装置300的另一侧，可进一步地对振动装置300施以压力，使振动装置300产生位移，并持续使振动轴310的一端可更紧密地抵靠并压迫操作部700的表面，以确保振动轴310实质接触操作部700的表面，使振动轴310所产生的振动波确实地传递至操作部700的内部结构。定位机构500为多个元件的总称，活动地接设在平台200上，且分别连接压迫装置400及振动装置300，借由沿一X、Y或Z轴的方向(见图1)位移，而带动压迫装置400及振动装置300至操作部700的一预定位置。

如此，待振动波传至操作部700内，操作部700的内部结构对应地反射一输出信号，操作人员便可根据此输出信号测量及判断操作部700的内部结构。在一具体实施例中，操作部700例如为人体表面的皮肤，其内部结构例如为人体的骨胳；根据输出信号可测量及判断人体的骨质密度及髋关节松脱状态。骨质密度的计算方式为将所测量的输出信号的共振频率来计算骨质密度，进而评估骨骼品质的好坏。髋关节松脱判断方式则是将输出信号经转换后以判断髋关节是否松脱。

以下将详细地介绍平台200、振动装置300、压迫装置400及定位机构500的细节元件及其元件配置。

再如图1及图2所示，平台200包括一底座210及一直立支柱220。底座210具有多个以供站立的支撑脚211，例如为移动轮或/及防滑补强脚座等。直立支柱220垂直地立设在底座210的表面，以供支撑振动装置300、压迫装置400及定位机构500的重量。

请参阅图1及图3所示，图3为示出图1的一种操作示意图。定位机构500包括一活动支撑臂510及一活动载具520。活动支撑臂510在图中呈现“L”状，具有相对应的第一端511及第二端513，其第一端511可垂直滑动地设在直立支柱220上，其第二端513可供活动载具520水平滑动设置。直立支柱220的两对应侧缘分别设有一第一Z轴轨道221。活动支撑臂510的第一端511的两对应侧缘分别设有一第二Z轴轨道512，各对应侧缘的第二Z轴轨道512与第一Z轴轨道221彼此相对应且匹配。

再如图1及图2所示，活动支撑臂510的第二端513具有一X轴轨道514及一Y轴轨道515，X轴轨道514与Y轴轨道515位于不同平面，且相互垂直。活动载具520可与X轴轨道514共同沿Y轴轨道515水平地滑动，或可与Y轴轨道515共同沿X轴轨道514水平地滑动。

如此，借由第一Z轴轨道221与第二Z轴轨道512的接合，定位机构500的活动支撑臂510便可垂直地在直立支柱220上滑动。而且，借由X轴轨道514及Y轴轨道515，活动载具520便可水平地(沿X轴或Y轴的方向)在活动支撑臂510的第二端513上滑动。

见图4及图5所示，图4及图5分别示出图1的其他操作示意图。本发明的压迫装置400在此实施例中可为一气压缸单元410，气压缸单元410包括一气缸本体411、一气动伸缩臂412及一充气单元414。气动伸缩臂412活动地设在气缸本体411中，可伸出或缩入气缸本体411。充气单元414连接气缸本体411，可对气缸本体411提供气压，以推出气动伸缩臂412进而持续预压邻近的振动装置300往开口531伸出，如此，可确保振动轴310实质接触操作部700的表面，使振动轴310所产生的振动波确实地传递至操作部700的内部结构，同时，亦不会因人体不经意的轻微晃动即导致振动轴310与操作部700表面分离。此外，可选择性地提供气压计413以显示出此气压的气压数据，以供操作人员读取是否已提供适当的气压到气缸本体411(即对应持续预压振动装置300的强度)。

此外，压迫装置400并不仅局限于上述的气压缸单元410，只要一预压装置(例如弹簧元件等)能预压一力量迫使振动装置300持续伸出开口531均可取代气压缸单元410。需说明的是，图示中的充气单元414仅为一实施例，举例来说亦可采用电子方式，由电脑控制一电机行程压迫一弹簧系统以提供预压力量。

再如图1及图4所示，此外，平台200还包括一缓冲气槽415，缓冲气槽415接通气缸本体411及充气单元414(连接细节在图中省略)，提供气压缸单元410一供气缓冲空间。如此，当充气单元414提供一气压至气缸本体411时，空气必须充满缓冲气槽415后，才会进入气缸本体411，促使气动伸缩臂412伸出，进而使气动伸缩臂412抵靠并持续推动邻近的振动装置300(见图4及图5)。

因此，操作人员便可更精准地操控气动伸缩臂412的伸出，避免气动伸缩臂412伸出过快而伤害振动装置300或操作部700。

实作上，活动载具520例如为一用以容纳并固定压迫装置400及振动装置300的容器530。容器530(见图2)包括一开口531、一内壁532、一活动板体533及一弹性元件534。开口531位于容器530的底面，通常面向操作部700的表面。内壁532位于容器530相对开口531的位置，用以固定压迫装置400。

活动板体533可线型移动地设在容器530中，介于气压缸单元410与振动装置300之间，活动板体533固定振动装置300背对振动轴310的一端。弹性元件534的两端分别连接活动板体533及内壁532或一不动件(例如容器530中不随振动装置300移动的元件)。

如此，当气压缸单元410加压以伸出气动伸缩臂412时，气动伸缩臂412持续地压迫活动板体533朝开口531前进，使得振动装置300的振动轴310因此伸出开口531(见图5)，反之，当气压缸单元410泄压以收回气动伸缩臂412时，弹性元件534将板体拉回带回原位，以便下次使用(见图2)。

上述的实施例中，振动波输出仪器100还可选择性地包括一断电装置600用以于紧急状况时迅速切断电源，断电装置600电性连接振动装置300及压迫装置400，可设在活动支撑臂510(如图所示)、活动载具520上，或以外接手持方式提供操作部700的受测人员及操作人员分别操作。

当断电装置600被触发后，振动装置300及压迫装置400的电源立即被切断，使得振动装置300立即停止发出振动波，而压迫装置400立即停止输出压迫的施力，例如，立即释放气缸本体411中的气体，使其气动伸缩臂412停止伸出的动作。如此，可降低振动装置300及压迫装置400在操作不当时，所可能造成危害操作部700的风险。

此外，见图2所示，直立支柱220包括一配重物230、一滑轮240、一连接件250及一固定销260。配重物230位于该直立支柱220中。滑轮240枢设在直立支柱220中。连接件250，例如绳索等，配合至该滑轮240上，其一端连接活动支撑臂510，另一端连接配重物230。如此，当操作人员下压活动支撑臂510时，由于活动支撑臂510的重量加上第一Z轴轨道221与第二Z轴轨道512间的摩擦力相同于配重物230的重量，因此活动支撑臂510可固定地位于预期的位置。加上，操作人员亦可将固定销260插设此配重物230到该直立支柱220上，以避免配重物230拉起活动支撑臂510。

相反地，当操作人员上举活动支撑臂510时，由于第一Z轴轨道221与第二Z轴轨道512间的摩擦力已被克服，配重物230将可提供大部分的力量，通过连接件250升起活动支撑臂510，以节省操作人员所需的力(见图3)。

最后，振动波输出仪器100在此说明书中所公开元件的作动形态，均不限实行到人工或机器(自动化)的媒介，请参阅图2及图6所示，图6示出本发明振动波输出仪器的使用方式在一实施例下的流程图。以下将介绍依据上述振动波输出仪器100的使用方法在人工或机器(自动化)的实施方式下的初步流程：

步骤610：提供一记号在一操作部700：

此步骤中，操作部700例如人体腿部的皮肤表面，操作人员可在腿部的皮肤表面的预定测量点上做出一记号。在自动化的环境下，记号可以是一机器可判读的记号。

步骤620：移动振动装置300以对准此记号(见图3及图4)：

此步骤中，操作人员可借由上述的定位机构500，使得活动载具520分别沿一X、Y或Z轴方向移动，以将振动装置300移位到此记号的上方，接近此记号的位置。在自动化的环境下，借由座标判读的技术，一自动化机器可带动振动装置300至此记号的上方并对准此记号。

步骤630：第一次推动振动装置300(见图4)：

此步骤中，当活动载具520被移至此记号的上方时，甚至接触皮肤表面时，操作人员可借由充气单元414对气压缸单元410加压，气压缸单元410推出气动伸缩臂412，气动伸缩臂412连动振动装置300移动，使得振动装置300的振动轴310恰好接触并抵靠皮肤表面的此记号。在自动化的环境下，自动化机器可对气压缸单元410加压，直到振动轴310恰好抵靠皮肤表面为止。

步骤640：判断振动装置300是否已对准并抵靠记号：

此步骤中，操作人员可以人工或自动化机器判定振动轴310是否已对准并抵靠记号，若是，则进行步骤650，否则回步骤640。

步骤650：第二次推动振动装置300(见图5)：

此步骤中，操作人员再次借由充气单元对气压缸单元410加压，使得气动伸缩臂412持续压迫振动轴310，而使振动轴310抵靠及压迫已呈凹陷的皮肤表面上的记号。在自动化的环境下，自动化机器可依据程式再次对气压缸单元410进行微调加压。在一具体实施例中，充气单元对气压缸单元410加压0.5公斤(kg)～1公斤(kg)。

步骤660：发出振动波至操作部700内(见图5)：

此步骤中，操作人员或自动化机器启动振动装置300，使得振动轴310发出合适频率的振动波至皮肤表面内。

步骤670：读取自操作部700内回馈的输出信号：

此步骤中，操作人员或自动化机器可利用超声波检测器(图中未示)，读取自皮肤表面内回馈的输出信号，根据此输出信号测量及判断骨质密度及髋关节松脱状态。

综上所述，本发明的振动波输出仪器及其使用方法，提供稳固且方便的固定方式，使得振动装置可稳定且准确地对准一待测人体的预定测量点，另外，借由施压振动装置使其持续压迫至此待测人体的皮肤表面，一方面加强振动装置对准人体的准确性，另一方面缩短振动波由皮肤表面传至内部结构的距离，以提高测量结果的正确性。

本发明所公开如上的各实施例中，并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (16)

1.一种振动波输出仪器，包括：

一平台；

一振动装置，用以对一操作部发出振动波；

一压迫装置，用以对该振动装置施压，使该振动装置持续推压该操作部；以及

一定位机构，活动地设在该平台上，用以移动该压迫装置及该振动装置至该操作部；

其中该平台包括一底座及一直立支柱，该直立支柱立设在该底座上，其中该直立支柱设有一第一Z轴轨道；

其中该定位机构包括：

一活动支撑臂，具有相对应的第一端及第二端，该第一端可垂直滑动地设在该直立支柱上，该活动支撑臂的该第一端具有一第二Z轴轨道，该第二Z轴轨道与该第一Z轴轨道相接合，该第二端具有一X轴轨道及一Y轴轨道，该X轴轨道与该Y轴轨道位于不同平面；

其中该定位机构还包括一活动载具，可水平滑动地设在该第二端，其一端连接至振动装置的压迫装置，另一端用以沿该X轴轨道或该Y轴轨道移动。

2.根据权利要求1所述的振动波输出仪器，其中该活动载具为一用以容纳该压迫装置及该振动装置的容器，该容器的底面具有一开口，其中该压迫装置位于该振动装置的一侧，该振动装置被推动而伸出该开口。

3.根据权利要求2所述的振动波输出仪器，其中该压迫装置为一气压缸单元，该气压缸单元包括：

一气缸本体；

一充气单元，接通该气缸本体，用以对该气缸本体提供气压；以及

一气动伸缩臂，可伸缩地设在该气缸本体的一端，

其中当该充气单元提供气压至该气缸本体时，该气动伸缩臂伸出该气缸本体。

4.根据权利要求3所述的振动波输出仪器，其中该平台还包括：

一缓冲气槽，接通该气缸本体及该充气单元，提供该气压缸单元一供气 缓冲空间。

5.根据权利要求3所述的振动波输出仪器，其中该容器还包括：

一活动板体，可线性移动地设在容器中，介于该气压缸单元与该振动装置之间，其一面固定该振动装置，另一面被该气动伸缩臂抵靠；以及

一弹性元件，其两端分别连接该活动板体及该容器。

6.根据权利要求2所述的振动波输出仪器，其中该压迫装置为一预压单元，该预压单元的两端分别连接该容器及该振动装置，并迫使该振动装置伸向该开口。

7.根据权利要求1所述的振动波输出仪器，还包括一断电装置，该断电装置电性连接该振动装置及该压迫装置，用以切断该振动装置及该压迫装置的电源。

8.根据权利要求1所述的振动波输出仪器，其中该操作部为皮肤表面。

9.根据权利要求1所述的振动波输出仪器，其中该直立支柱包括：

一配重物，设在该直立支柱中；

一滑轮，枢设在该直立支柱中；

一连接件，配合该滑轮，其两端分别连接该活动支撑臂及该配重物；以及

一固定销，活动地插设在该直立支柱上，

其中当该配重物通过该连接件拉起该活动支撑臂后，该固定销插设该配重物至该直立支柱上。

10.一种振动波输出仪器，包括：

一平台；

一活动载具，活动地设在该平台上，用以沿一X、Y或Z轴的方向位移；

一振动装置，固定在该活动载具上，并随该活动载具移动，用以发出振动波；以及

一气压缸单元，固定在该活动载具上，且位于该振动装置的一侧，并随该活动载具移动，该气压缸单元用以推出一气动伸缩臂，该气动伸缩臂持续推压该振动装置。

11.根据权利要求10所述的振动波输出仪器，其中该平台包括一底座及一直立支柱，该直立支柱立设在该底座上，设有一第一Z轴轨道。

12.根据权利要求11所述的振动波输出仪器，还包括一活动支撑臂，具 有相对应的第一端及第二端，该第一端具有一第二Z轴轨道，该第二Z轴轨道与该第一Z轴轨道相接合，该第二端具有一X轴轨道及一Y轴轨道，其中该X轴轨道与该Y轴轨道位于不同平面。

13.根据权利要求12所述的振动波输出仪器，其中该活动载具可水平滑动地设在该第二端，其一端连接该气压缸单元及该振动装置，另一端分别用以沿该X轴轨道或该Y轴轨道移动。

14.根据权利要求10所述的振动波输出仪器，其中该活动载具包括：

一容器，用以容纳该气压缸单元及该振动装置，其中该容器的底面具有一开口，该气压缸单元位于该振动装置的一侧，该振动装置被推动而伸出该开口；

一活动板体，可线性移动地设在该容器中，介于该气压缸单元与该振动装置之间，其一面固定该振动装置，另一面被该气动伸缩臂抵靠；以及

一弹性元件，其两端分别连接该活动板体及该容器。

15.一种振动波输出仪器的使用方法，包括：

提供一记号在一操作部；

移动一振动装置至该记号上方，并对准该记号；

对一气压缸单元加压，使该气压缸单元推出一气动伸缩臂，该气动伸缩臂连动该振动装置移动，使该振动装置的一振动轴抵靠该操作部的该记号；以及

使该振动轴发出振动波。

16.根据权利要求15所述的振动波输出仪器的使用方法，其中移动该振动装置至该记号上方，并对准该记号后，还包括：

判断该振动装置是否已对准并抵靠该记号；以及

当判断出该振动装置已对准并抵靠该记号时，则再次对该气压缸单元加压，持续使该气动伸缩臂压迫该振动轴，使得该振动轴抵靠及压迫该操作部的该记号。 

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