CN102389364B - 一种龙门式中医按摩机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中医按摩机器人，尤其涉及一种龙门式机械臂装置的中医按摩机器人结构，属于按摩装置技术领域。包括按摩平台（3），按摩平台（3）上安装有龙门式机械臂（1），龙门机械臂（1）上安装有能够实现多种中医按摩手法的按摩装置（2）。本发明龙门式中医按摩机器人，结构设计合理，控制简单、刚性好。

Description

一种龙门式中医按摩机器人

技术领域

本发明涉及一种中医按摩机器人，尤其涉及一种龙门式机械臂装置的中医按摩机器人结构，属于按摩装置技术领域。

背景技术

目前，已有的装置,如201020245402.5号专利公开的一种直角坐标式和关节式相结合的中医按摩机器人装置，该专利公开的机械臂装置是一种由直角坐标和关节式相结合的机械臂装置，其X轴和Z轴采用的直角坐标式的机械臂，在Z轴的滑动块上设有R1旋转轴，R1旋转轴通过连接杆连接有R2旋转轴，这种机械臂装置兼具直角坐标式和关节式机械臂的特点，但是这种机械臂装置在Y方向上的运动得靠R1、R2、X三个轴插补来实现，控制比较复杂，另外由于R1、R2两个轴之间的连接杆长度的限制，对其按摩范围内的一些区域进行按摩时，会出现按摩不能连续进行，并且控制非常繁琐、复杂等情况，如沿X轴对人体从上到下进行按摩，当X轴运行到限位，要对人体继续向下按摩时，需要改变R1、R2两个轴的方向及X轴配合向另外一个方向运动，在这块衔接的区域内，按摩不能连续进行，也使控制比较复杂，而且这种机械臂装置刚性比较差。

发明内容

本发明的目的在于解决已有中医按摩机器人装置的控制复杂、在特定的按摩区域内按摩不能连续进行并且刚性差的缺点，提供一种控制简单、刚性好且在按摩区域内能够连续按摩的龙门式中医按摩机器人。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种龙门式中医按摩机器人，其特殊之处在于包括按摩平台3，按摩平台3上安装有龙门式机械臂1，龙门式机械臂1上安装有能够实现多种中医按摩手法的按摩装置2；

所述按摩平台3包括床架6，床架6的上方固定有床板7，床架6的床腿末端安装有滚轮5；

所述龙门式机械臂1包括水平安装于床架6下方的X轴机械臂12，X轴机械臂12的滑动块17上固定有龙门架11，龙门架11可以随滑动块17沿X轴方向水平运动，龙门架11上方水平安装有Y轴机械臂9，Y轴机械臂9的滑动块上固定有机械臂连接板4，机械臂连接板4可以随滑动块沿Y轴方向水平运动，机械臂连接板4的垂直平面上安装有Z轴机械臂，Y轴机械臂9的滑动块通过机械臂连接板4与Z轴机械臂8的滑动块连接，Z轴机械臂8可以沿Z轴方向垂直运动，Z轴机械臂8的底板25上固定安装有R轴机械臂10；

所述X轴机械臂包括底板25，滚珠丝杠18通过轴承安装于底板25两侧的轴承座13之间，电机21通过电机固定座20连接固定在轴承座13上，电机21输出轴通过联轴器22与同轴的滚珠丝杠18连接，底板25上还安装有两根平行的直线导轨19，直线导轨19与滚珠丝杠18平行，滚珠丝杠18上安装有配套的丝母26，直线导轨19上安装有配套的滑块16，丝母26与滑块16固定安装于滑动块17上，底板25上设有两个用于控制滑动块17运动行程的限位块15和接近开关24；工作时，由电机21驱动，通过滚珠丝杠18与丝母26传动，直线导轨19与滑块16导向，带动滑动块17沿X轴方向运动；

所述R轴机械臂10包括支撑件37，支撑件37的板面上方设有平面轴承38，滚动轴承36通过轴承连接板34固定于支撑件37的板面下方，轴承固定套29由上而下穿过平面轴承38、滚动轴承36，从而将平面轴承38、滚动轴承36固定于支撑件37上，轴承固定套29上设有同轴的大齿轮28，大齿轮28与安装于旋转电机39输出轴上的小齿轮27啮合连接，旋转电机39安装于支撑件37上，轴承固定套29的下部固定连接有支撑套33，支撑件37上还设有限位轴35、接近开关31及用于限制其转动范围的限位块32；工作时，旋转电机39通过大齿轮28、小齿轮27减速带动轴承固定套29转动，轴承固定套29带动与之连接并且同轴的支撑套33转动；

所述按摩装置2包括依次相连的手臂组件40、用于实现各种按摩手法的转换手腕组件41、用于实现多种中医按摩手法的手部组件42，手臂组件40安装于R轴机械臂10的支撑套33上，手部组件42安装于手腕组件41的转动轴上，手部组件42上设有掌部43、拇指44、排指45，按摩装置2在龙门机械臂1的配合下，可以实现捏拿、指揉、指按、掌揉、掌推、掌按、叩击、热疗等中医按摩手法；

所述掌部43和拇指44内设有用于检测按摩力度的压力传感器。

本发明的龙门式中医按摩机器人，结构设计合理，由于龙门式机械臂具有配合使用的x轴机械臂、Y轴机械臂、Z轴机械臂，因此能在特定的按摩区域内连续按摩，并且具有控制简单、刚性好的优点。

附图说明

 图1：本发明一种龙门式中医按摩机器人的总体结构图；

图2：本发明去掉外观件的总体结构图；

图3：本发明的按摩平台结构图；

图4：本发明的龙门式机械臂结构图；

图5：本发明X轴机械臂主体的结构图；

图6：滑块、滑动块、丝母的结构图；

图7：风琴式防护罩的结构图；

图8：本发明R轴机械臂的剖面图；

图9：本发明做捏拿动作时按摩装置的结构图；

图10：本发明做指揉、指按动作时按摩装置的结构图；

图11：本发明做掌揉、掌按、掌推、叩击、热疗动作时按摩装置的结构图。

具体实施方式

以下参考附图给出本发明的具体实施方式，用来对本发明做进一步的说明。

本发明的龙门式中医按摩机器人参照图1-11，包括龙门式机械臂1、按摩装置2和按摩平台3，图3是本发明的按摩平台3的结构图，所述按摩平台3包括滚轮5、床架6和床板7，床架6的底部连接固定有四个滚轮5，床架6上面固定有床板7，其中滚轮5是带有锁紧机构的万向轮；

图4是本发明的龙门式机械臂结构图，所述龙门式机械臂1主要包括X轴机械臂12、Y轴机械臂9、Z轴机械臂8、R轴机械臂10、龙门架11、机械臂连接板4等，X轴机械臂12水平安装于床架6下面，X轴机械臂12的滑动块17上连接固定有龙门架11，龙门架11可以随滑动块17沿X轴方向水平运动。龙门架11上水平安装有Y轴机械臂9，Y轴机械臂9的滑动块上连接固定有机械臂连接板4，机械臂连接板4可以随滑动块沿Y轴方向水平运动。机械臂连接板4的垂直平面上安装有Z轴机械臂8，与Z轴机械臂8的滑动块连接，Z轴机械臂8可以沿Z轴方向垂直运动。Z轴机械臂8的底板25上安装有R轴机械臂10。

图6、7是本发明的X轴机械臂主体及其滑动部件、风琴式防护罩的结构图。所述X轴机械臂12包括底板25、直线导轨19、滑块16、滚珠丝杠18、丝母26、接近开关24、限位块15、滑动块17、电机固定座20、电机21、联轴器22、轴承23、轴承座13、风琴式防护罩14等。底板25的两端分别连接固定有轴承座13，轴承座13上安装有轴承23，滚珠丝杠18的两端分别通过轴承23安装于轴承座13上，电机21通过电机固定座20连接固定在轴承座13上，电机输出轴通过联轴器22与同轴的滚珠丝杠18连接。底板25上还安装有两根平行的直线导轨19，直线导轨19与滚珠丝杠18平行。滚珠丝杠18上安装有配套的丝母26，直线导轨19上安装有配套的滑块16，丝母26与滑块16固定安装于滑动块17上。由电机21驱动，通过滚珠丝杠18与丝母26传动，直线导轨19与滑块16导向，带动滑动块17沿X轴方向运动。在底板25上分别设有两个限位块15和两个接近开关24，用来控制滑动块17运动的行程。X轴机械臂12上还安装有两个风琴式防护罩14。

所述Y轴机械臂9和Z轴机械臂8，其结构与X轴机械臂12相同。

图8是本发明的R轴机械臂的剖面图。所述R轴机械臂10包括小齿轮27、大齿轮28、轴承固定套29、开关固定板30、接近开关31、限位块32、支撑套33、轴承连接板34、限位轴35、滚动轴承36、支撑件37、平面轴承38、旋转电机39等。支撑件37上安装有旋转电机39，电机输出轴上设有同轴的小齿轮27，轴承固定套29上设有同轴的大齿轮28，大齿轮28与小齿轮27啮合。支撑件37上部安装有平面轴承38，滚动轴承36通过轴承连接板34固定于支撑件37的下部，轴承固定套29由上而下穿过平面轴承38和滚动轴承36的内圈，将两个轴承固定在支撑件37上。轴承固定套29的下部连接固定有支撑套33。旋转电机39通过大、小齿轮28、27减速带动轴承固定套29转动，轴承固定套29带动与之连接并且同轴的支撑套33转动。支撑件37上还设有两个限位轴35和两个接近开关31，支撑套33上设有限位块32，以此来控制支撑套33的转动范围。轴承固定套29和支撑套33都是采用空心轴套的设计方式，此种设计便于走线。

图9-11是本发明的按摩装置示意图，如图所示，所述按摩装置2包括手臂40、手腕41、手部42。按摩装置2的手臂40安装于R轴机械臂10的支撑套33上。所述手部42包括掌部43、拇指44、排指45等，能够实现多种中医按摩手法。所述手腕41可以实现各种按摩手法的转换。如图七所示，当手腕41转动到捏拿位置时，控制R轴机械臂旋转90度，再控制X轴机械臂12和Y轴机械臂9使按摩装置2运动到需要按摩的部位，然后控制Z轴机械臂8使按摩装置2下降，当手部42的虎口限位开关与按摩部位接触时，停止下降，再控制按摩装置2的拇指44和排指45对按摩部位进行捏拿的按摩手法。

图9所示，所述按摩装置2的手腕41转动到拇指44的位置时，控制机械臂使按摩装置2运动到需要按摩的部位，然后控制Z轴机械臂8下降。当拇指44与按摩部位接触并且其内部的压力传感器达到设定的数值时，Z轴机械臂8停止下降并且向上运动一定的距离。如此控制Z轴机械臂8反复上下移动，对按摩部位进行指按的按摩手法。当手腕41转动到拇指44的位置，控制机械臂使按摩装置2运动到需要按摩的部位，然后控制Z轴机械臂8下降。当拇指44与按摩部位接触并且其内部的压力传感器达到设定的数值时，Z轴机械臂8停止下降，然后控制X轴机械臂12和Y轴机械臂9配合做圆周运动，进行指揉的按摩手法。

如图9所示，所述按摩装置2的手腕41转动到掌部43的位置时，控制机械臂使按摩装置2运动到需要按摩的部位，然后控制Z轴机械臂8下降。当掌部43与按摩部位接触并且其内部的压力传感器达到设定的数值时，Z轴机械臂8停止下降，然后控制X轴机械臂12前后移动，进行掌推的按摩手法。掌推时，Z轴机械臂8会根据掌部43的压力传感器的数值上下运动，以调整掌推的力度。当手腕41转动到掌部43的位置，控制机械臂是按摩装置2运动到需要按摩的部位，然后控制Z轴机械臂8下降，当掌部43与按摩部位接触并且其内部的压力传感器达到设定的数值时，Z轴机械臂8停止下降，然后控制掌部的加热元件进行加热，对按摩部位进行热疗，机械臂配合按摩装置2还可以进行掌按、掌揉、叩击等按摩手法。

本发明的龙门式中医按摩机器人，结构设计合理，控制简单、刚性好，在按摩区域内能够连续按摩。

Claims (1)

1.一种龙门式中医按摩机器人，其特征在于包括按摩平台（3），所述按摩平台（3）包括床架（6），按摩平台（3）上安装有龙门式机械臂（1），龙门式机械臂（1）上安装有能够实现多种中医按摩手法的按摩装置（2），所述龙门式机械臂（1）包括水平安装于所述床架（6）下方的X轴机械臂（12），X轴机械臂（12）的滑动块（17）上固定有龙门架（11），龙门架（11）上方水平安装有Y轴机械臂（9），Y轴机械臂（9）的滑动块上固定有机械臂连接板（4），机械臂连接板（4）的垂直平面上安装有Z轴机械臂（8）， Y轴机械臂（9）的滑动块通过机械臂连接板（4）与Z轴机械臂（8）的滑动块连接， Z轴机械臂（8）的底板（25）上固定安装有R轴机械臂（10），所述按摩装置（2）包括依次相连的手臂组件（40）、用于实现各种按摩手法转换的手腕组件（41）和用于实现多种中医按摩手法的手部组件（42），手臂组件（40）安装于R轴机械臂（10）的支撑套（33）上，手部组件（42）安装于手腕组件（41）的转动轴上，手部组件（42）上设有掌部（43）、拇指（44）和排指（45）。

2.按照权利要求1所述的一种龙门式中医按摩机器人，其特征在于所述床架（6）的上面固定有床板（7），所述床架（6）的床腿末端安装有滚轮（5）。

3.按照权利要求1所述的一种龙门式中医按摩机器人，其特征在于所述X轴机械臂包括X轴机械臂的底板（25），滚珠丝杠（18）通过轴承（23）安装于底板（25）两侧的轴承座（13）之间，电机（21）通过电机固定座（20）连接固定在轴承座（13）上，电机（21）输出轴通过联轴器（22）与同轴的滚珠丝杠（18）连接，X轴机械臂的底板（25）上还安装有两根平行的直线导轨（19），直线导轨（19）与滚珠丝杠（18）平行，滚珠丝杠（18）上安装有配套的丝母（26），直线导轨（19）上安装有配套的滑块（16），丝母（26）与滑块（16）固定安装于X轴机械臂的滑动块（17）上，X轴机械臂的底板（25）上设有两个用于控制X轴机械臂的滑动块（17）运动行程的限位块（15）和接近开关（24）。

4.按照权利要求1所述的一种龙门式中医按摩机器人，其特征在于所述R轴机械臂（10）包括支撑件（37），支撑件（37）的上方安装有平面轴承（38），滚动轴承（36）通过轴承连接板（34）固定于支撑件（37）的下方，轴承固定套（29）由上而下穿过平面轴承（38）和滚动轴承（36），轴承固定套（29）上设有同轴的大齿轮（28），大齿轮(28)与安装于旋转电机（39）输出轴上的小齿轮（27）啮合连接，旋转电机（39）安装于支撑件（37）上，轴承固定套（29）的下部固定连接有所述支撑套（33），支撑件（37）上还设有限位轴（35）、接近开关（31）及用于限制其转动范围的限位块（32）。

5.按照权利要求1所述的一种龙门式中医按摩机器人，其特征在于所述掌部（43）和拇指（44）内设有用于检测按摩力度的压力传感器。

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