CN102389366B - 人体背部穴位定位系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种人体背部穴位定位系统，包括硬件部分和运动控制系统，所述硬件部分包括数据处理装置和定位机构，所述运动控制系统运行于所述数据处理装置中，所述数据处理装置的存储设备中至少存储人体背部的穴位数据，所述穴位数据最少包括穴位名称和穴位坐标，所述运动控制系统包括穴位定位模块，所述穴位定位模块用于根据患者的指寸数据将待定位穴位转换成用于驱动定位机构运动的驱动参数，所述指寸数据是患者自身的特异性尺寸数据，患者自身的穴位之间的相互距离以所述指寸数据为基本单位；所述数据处理装置根据所述驱动参数控制定位机构运动到所述待定位穴位。上述人体背部穴位定位系统减少了人为因素带来的影响，能够准确定位穴位。
Description
【技术领域】
本发明涉及穴位定位，尤其是涉及一种人体背部穴位定位系统。
【背景技术】
腧穴是多种中医疗法的针刺部位，针灸、推拿、气功等方法都要通过对特定腧穴进行刺激，出现特定效应后，才能有治疗的作用，取穴的准确与否影响着疾病治疗的好坏。
传统的穴位定位都是靠人工定位，这需要相当经验的针灸师，但大多数情况下，使用者对穴位的知识了解有限，不能准确定位，从而难以达到预期的效果。
【发明内容】
基于此，有必要提供一种能够准确定位的人体背部穴位定位系统。
一种人体背部穴位定位系统，包括硬件部分和运动控制系统，所述硬件部分包括数据处理装置和定位机构，所述运动控制系统运行于所述数据处理装置中，所述数据处理装置的存储设备中至少存储人体背部的穴位数据，所述穴位数据最少包括穴位名称和穴位坐标，所述运动控制系统包括穴位定位模块，所述穴位定位模块用于根据患者的指寸数据将待定位穴位转换成用于驱动定位机构运动的驱动参数，所述指寸数据是患者自身的特异性尺寸数据，患者自身的穴位之间的相互距离以所述指寸数据为基本单位；所述数据处理装置根据所述驱动参数控制定位机构运动到所述待定位穴位。
优选地，所述穴位坐标为相对于人体背部参考穴位的相对坐标。
优选地，所述定位机构包括步进电机驱动器、步进电机和受所述步进电机驱动的二维运动平台，所述驱动参数具体包括：脉冲信号的个数，用于控制步进电机的转动角度、并进一步转换为位移；脉冲信号的频率，用于控制步进电机的运动速度。
优选地，所述穴位定位模块包括基本定位单元和误差处理单元，所述基本定位单元根据定位机构当前所处位置与待定位穴位之间的坐标差，将坐标差转换为定位机构的驱动参数，所述误差处理单元对于定位误差进行修正。
优选地，所述数据处理装置还包括交互设备，所述运动控制系统还包括交互模块，所述交互设备通过交互模块：输入患者自身的特异性尺寸数据、待定位穴位；输出穴位定位信息，所述穴位定位信息包括背部穴位显示、特异性尺寸数据以及当前设置的定位速度。
优选地，所述运动控制系统还包括电动机测试模块，用于调节测试输入参数与电机运动的协调性。
优选地，所述电动机测试模块包括参数设置模块，所述参数设置模块包括脉冲设置单元、回原点设置单元以及限位设置单元。
优选地，所述电动机测试模块包括运动操作测试模块，所述运动操作测试模块包括轴选择单元、速度设置单元以及运动方式设置单元。
优选地，所述运动控制系统还包括数据库管理模块，用于存储用户的穴位资料和特异性尺寸数据。
优选地，所述尺寸数据为以下尺寸之一：中指同身寸，以患者中指中节桡侧两端纹头之间的距离作为1寸；拇指同身寸，以患者拇指的指间关节的宽度作为1寸；横指同身寸，令患者将食指、中指、无名指和小指并拢，以中指中节为标准，四指的宽度作为3寸。
上述针对个体采集个体的特异性尺寸数据，同时配合自动控制定位，减少了人为因素带来的影响，因而能够准确定位穴位。
【附图说明】
图1为一实施例的人体背部穴位定位系统的硬件结构图；
图2(a)为图1实施例的人体背部穴位定位系统的定位机构的侧视图；
图2(b)为图1实施例的人体背部穴位定位系统的定位机构的主视图；
图3为运动控制系统的模块图；
图4为图3中穴位定位模块的内部模块图；
图5为图3中电动机测试模块的内部模块图。
【具体实施方式】
以下结合附图进行进一步说明。
图1为一实施例的人体背部穴位定位系统的硬件结构图。该人体背部穴位定位系统包括硬件部分10(如图1所示)和运动控制系统20(如图3所示)。硬件部分10包括数据处理装置110和定位机构120，运动控制系统20运行于数据处理装置10。
数据处理装置110的存储设备112中至少存储人体背部的穴位数据，所述穴位数据最少包括穴位名称和穴位坐标。按照中华人民共和国国家标准GB12346-90，人体穴位的分布有一定的规律，几个标志位将人体背部俞线上的穴位分成了几个区域，在这几个区域内的穴位是均匀分布的。根据上述国家标准的规定，几个标志位位置的确定如下：人体大椎穴位于后正中线上，第7颈椎棘突下凹陷中；肺俞穴位于第三胸椎棘突下，旁开1.5寸俞线上；人体膈俞穴位于第七胸椎棘突下，旁开1.5寸俞线上；胆俞穴位于第十胸椎棘突下，旁开1.5寸；肾俞穴位于第二腰椎棘突下，旁开1.5寸俞穴线上。
根据穴位分布均匀的特点，存储设备112存储的穴位数据将穴位名称与穴位坐标对应存储。其中穴位坐标是相对于人体背部参考穴位的相对坐标，参考穴位是上述的大椎穴、肺俞穴、胆俞穴、膈俞穴和肾俞穴。坐标一般采用的形式是方向加距离的描述方式，例如大椎穴向下1.5寸，旁开1.5寸，为大抒穴。当然在可以描述准确的情况下，还可以采用其他描述方式，例如直角坐标系下的坐标，极坐标系下的坐标。
数据处理装置110进一步包括交互设备113，交互设备113通过接口与处理器114通信，将交互设备113输入的数据传递给处理器114，并将处理器114处理后得到的数据传递给交互设备113。交互设备113包括输入输出设备，如键盘、鼠标、显示器等，此外还可以是同时具有显示和输入功能的触摸屏。
处理器114处理后得到的驱动参数在本实施例中为脉冲宽度调制(PWM)信号，通过PWM控制口115输出。
数据处理装置110运行运动控制系统20，以上述的穴位数据为依据进行计算得到定位机构120的驱动参数，进而根据所述驱动参数控制定位机构120运动。优选的实施例中，驱动参数输出后通过功率放大器进行放大，保证驱动参数信号的强度。数据处理装置110还可以通过I/O口对步进电机驱动器121传输方向信号和使能信号，控制步进电机122的转动方向和使能/禁止。
定位机构120包括步进电机驱动器121、步进电机122以及二维运动平台123。步进电机驱动器121获取驱动参数，根据该驱动参数运行步进电机122，步进电机122带动二维运动平台123运动。上述的驱动参数具体包括脉冲信号的个数和脉冲信号的频率，其中脉冲信号的个数用于控制步进电机的转动角度，并进一步转换为位移；脉冲信号的频率用于控制步进电机的运动速度。
本实施例中，由于采用二维运动平台123进行平面内两个垂直方向上的运动控制，因此步进电机122包括X轴步进电机和Y轴步进电机，相应地电机驱动器121包括X轴驱动和Y轴驱动。
结合图2(a)和图2(b)，二维运动平台123包括导轨1231和设于导轨1231上并可在导轨1231上滑动的滑块1232。导轨1231上还设有T型丝杆1233，滑块1232上设有左右旋丝杆1234。导轨1231的一端设有一步进电机1221，T型丝杆1233与步进电机1221传动连接。滑块1232的一端设有步进电机1222，左右旋丝杆1234与步进电机122传动连接。步进电机1221和步进电机1222可分别对应X轴步进电机(Y轴步进电机)和Y轴步进电机(X轴步进电机)。
步进电机1221转动时带动T型丝杆1233，使滑块1232沿导轨1231滑动，步进电机1222转动时带动左右旋丝杆1234转动，滑块1232将沿垂直于导轨1231的方向滑动。
滑块1232上设有位置指示器1235，当滑块1232移动时指示滑块1232所处的位置。本实施例中，位置指示器1235优选为低功率红光激光器。
T型丝杆有较好的自锁功能，实现了机构上下运动；因为人体背部腧穴中，有许多穴位属于双穴点穴位，采用左右旋丝杆能保证双穴点穴位的同时定位。
参考图3，运动控制系统20包括穴位定位模块210、交互模块220、电动机测试模块230以及数据库管理模块240。
穴位定位模块210根据患者的指寸数据将待定位穴位转换成用于驱动定位机构120运动的驱动参数。其中，指寸数据是患者自身的特异性尺寸数据，患者自身的穴位之间的相互距离以所述指寸数据为基本单位。指寸数据可以选用以下尺寸之一：中指同身寸、拇指同身寸和横指同身寸。中指同身寸以患者中指中节桡侧两端纹头(拇指、中指屈曲成环形)之间的距离作为1寸；拇指同身寸，以患者拇指的指间关节的宽度作为1寸；横指同身寸，令患者将食指、中指、无名指和小指并拢，以中指中节为标准，四指的宽度作为3寸。需要说明的是，此处的“寸”并非标准度量衡，而是具有特异性的尺寸单位，具有相对性，因个体而异。本实施例采用上述三种尺寸之一为基准来进行穴位定位，其他实施例也可参考本实施例，采用一个尺寸基准作为穴位定位的标准。
如图4所示，穴位定位模块210具体可包括基本定位单元211和误差处理单元212。基本定位单元211根据定位机构120当前所处位置与待定位穴位之间的坐标差，将坐标差转换为定位机构120的驱动参数。基本定位单元211的定位方式较为直接，根据相对的坐标差进行定位。
误差处理单元212对于定位误差进行修正。由于定位中可能存在多种误差，误差处理单元212通过对误差进行补偿或者消除产生误差的因素等措施使穴位定位更精准。
交互模块220是用户与运动控制系统20交互的手段，通过交互设备113获取的外部数据通过交互模块220接收处理后发送给穴位定位模块210，同时穴位定位模块210定位的相关数据发送给交互模块220，并通过交互设备113输出。输入的数据主要包括患者自身的特异性尺寸数据和待定位穴位，另外也输出穴位定位信息，所述穴位定位信息包括背部穴位显示、特异性尺寸数据以及当前设置的定位速度等。
电动机测试模块230用于调节测试输入参数与电机运动的协调性。如图5所示，电动机测试模块230具体可包括参数设置模块231和运动操作测试模块232。
参数设置模块231包括脉冲设置单元、回原点设置单元以及限位设置单元。
电动机测试模块232包括轴选择单元、速度设置单元以及运动方式设置单元。
数据库管理模块240用于存储用户的穴位资料和特异性尺寸数据。由于个体身体结构差异，每个人背部腧穴的位置都会有一定的特异性，每次测量受试者都需要对其指节宽度进行测量。通过对测试者腧穴相对几何位置建立数据库，这样在受试者经行二次治疗时，可通过调用数据库获取腧穴定位信息，达到快速精确定位，减小工作量，提高工作效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种人体背部穴位定位系统，包括硬件部分和运动控制系统，所述硬件部分包括数据处理装置和定位机构，所述运动控制系统运行于所述数据处理装置中，其特征在于，所述数据处理装置的存储设备中至少存储人体背部的穴位数据，所述穴位数据最少包括穴位名称和穴位坐标，所述运动控制系统包括穴位定位模块，所述穴位定位模块用于根据患者的指寸数据将待定位穴位转换成用于驱动定位机构运动的驱动参数，所述指寸数据是患者自身的特异性尺寸数据，患者自身的穴位之间的相互距离以所述指寸数据为基本单位；所述数据处理装置根据所述驱动参数控制定位机构运动到所述待定位穴位；所述定位机构包括步进电机驱动器、步进电机和受所述步进电机驱动的二维运动平台，所述驱动参数具体包括：脉冲信号的个数，用于控制步进电机的转动角度，并进一步转换为位移；脉冲信号的频率，用于控制步进电机的运动速度。
2.如权利要求1所述的人体背部穴位定位系统，其特征在于，所述穴位坐标为相对于人体背部参考穴位的相对坐标。
3.如权利要求1所述的人体背部穴位定位系统，其特征在于，所述穴位定位模块包括基本定位单元和误差处理单元，所述基本定位单元根据定位机构当前所处位置与待定位穴位之间的坐标差，将坐标差转换为定位机构的驱动参数，所述误差处理单元对于定位误差进行修正。
4.如权利要求1所述的人体背部穴位定位系统，其特征在于，所述数据处理装置还包括交互设备，所述运动控制系统还包括交互模块，所述交互设备通过交互模块：
输入患者自身的特异性尺寸数据、待定位穴位；
输出穴位定位信息，所述穴位定位信息包括背部穴位显示、特异性尺寸数据以及当前设置的定位速度。
5.如权利要求1所述的人体背部穴位定位系统，其特征在于，所述运动控制系统还包括电动机测试模块，用于调节测试输入参数与电机运动的协调性。
6.如权利要求5所述的人体背部穴位定位系统，其特征在于，所述电动机测试模块包括参数设置模块，所述参数设置模块包括脉冲设置单元、回原点设置单元以及限位设置单元。
7.如权利要求5所述的人体背部穴位定位系统，其特征在于，所述电动机测试模块包括运动操作测试模块，所述运动操作测试模块包括轴选择单元、速度设置单元以及运动方式设置单元。
8.如权利要求1所述的人体背部穴位定位系统，其特征在于，所述运动控制系统还包括数据库管理模块，用于存储用户的穴位资料和特异性尺寸数据。
9.如权利要求1所述的人体背部穴位定位系统，其特征在于，所述尺寸数据为以下尺寸之一：
中指同身寸，以患者中指中节桡侧两端纹头之间的距离作为1寸；
拇指同身寸，以患者拇指的指间关节的宽度作为1寸；
横指同身寸，令患者将食指、中指、无名指和小指并拢，以中指中节为标准，四指的宽度作为3寸。
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