CN105963128A - 一种语音控制的腰椎按摩机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种语音控制的腰椎按摩机器人，包括机器人主体，所述机器人主体内部包括人体穴位检测系统、按摩机械手系统、生理指标分析系统、安全管理模块、语音模块，运动控制系统、人脸识别系统，所述按摩机械手系统由机械臂和机械手构成，所述运动控制系统通过以太网和CPU连接，本发明的一种语音控制的腰椎按摩机器人，能对患者起到很好的治疗效果，使用方便，且比人工按摩便宜很多费用，节约很多时间，此系统精准定位人体的穴位，有针对性的实时按摩，相比于人工而言更加的高效，此系统安全性能很高，具有人脸识别，安全功能模块等。还具有语音识别技术，给用户使用带来很大方便。

Description

一种语音控制的腰椎按摩机器人
技术领域
本发明涉及机器人领域，更具体的说涉及一种语音控制的腰椎按摩机器人。
背景技术
机器人是模拟人类行为或思想、或是模拟其他生物的机械，是整合机械、电子、信息、工业设计等领域的技术。目前机器人已广泛的运用在各种领域中，特别是高危险、高负担、高精细、反复性高的工作，例如制造业的生产线使用工业机器人来生产产品。近年来，机器人除了前述应用之外，其应用层面亦深入于一般家庭或人们的日常生活中，扫地机器人即是一例。此外，伴陪或幼教用的机器人亦有越来越多的商品推出，这类型的机器人通常具有较佳的外貌，并能够与人进行更多的互动。
全世界目前有太多人因工作或其他原因而被腰椎疾病所困扰,其中不乏很多青少年人。现阶段对于此疾病主要还是依靠人工按摩的方式，付出的体力还有患者的治疗费用都很巨大。市场上也有类似模拟推拿手法的仪器，如各种按摩器和按摩椅等，但这些仪器模拟手法单一，治疗效果并不理想。
发明内容
（一）要解决的技术问题
针对技术背景中的缺点，本发明的一款通过语音控制的腰椎按摩机器人，解决现状依靠人工按摩，或者一些按摩椅、按摩器等效果不佳，达不到使用者想要的结果。
（二）技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供所述一种语音控制的腰椎按摩机器人，包括机器人主体，所述机器人主体内部包括人体穴位检测系统、按摩机械手系统、生理指标分析系统、安全管理模块、语音模块，运动控制系统、人脸识别系统，所述人体穴位检测系统包括穴位坐标的采集与穴位坐标的定位，所述穴位坐标的采集通过解析CPU发送的运动命令控制机械臂移动，同时对该点坐标进行采集，并上传至CPU保存，所述穴位坐标的定位通过坐标进行对比控制机械臂平稳连续的移动，并记录目标点坐标为当前坐标，所述按摩机械手系统由机械臂和机械手构成，所述机械臂包括：水平运动机构、垂直运动机构、纵深运动机构，所述机械臂的末端安装有机械手，所述运动控制系统通过以太网和CPU连接，并接受CPU发送的运动指令与实时上传个力传感器的当前值、机械臂和机械手的运行状态、各限位开关是否触发的信息。
进一步地，所述运动命令包括X+、X-、Y+、Y-、Z+、Z-和停止。
进一步地，所述语音模块由麦克风差分输入电路、扬声器、后置音频放大电路、语音芯片组成。
进一步地，所述机械手为按摩手，能够仿人工手法进行中医的装置。
进一步地，所述机械手与机械臂并联配合可完成腰椎部分的指/掌揉、指/掌滚、按、推、叩击和捏拿、拍打按摩手法。
进一步地，所述运动控制系统可实现按摩手在X/Y/Z三个方向上的移动、姿态的改变，把信号反馈到主控制器，实现对点击速度、方向等的闭环控制，并实时记录按摩手的当前坐标，传递给CPU。
进一步地，所述生理指标分析系统是采集人体的特征，安置于机械手上，包括采集心跳传感器、血压传感器，并可自动调整按摩频率、幅度、速度。
进一步地，所述安全管理模块可提供急停触发保护、受力过大保护、驱动器过流保护、限位触发保护和上位机急停保护措施。
进一步地，所述按摩机械手系统可通过设定时间段控制机械手的工作。
本发明的使用步骤：
1、识别命令，启动程序：当用户需要使用此机器人进行按摩时，只需要语音给其下指令即可。如说“开机、我需要按摩”，通过语音模块，机器人可识别语音命令自动开机，然后进行人脸识别，如果有则直接提取数据并调整机械手和相应的参数，如果没有则新建档案，并保存到CPU中，当按摩过程中采集到数据后自动保存数据到CPU中。 当用户说“帮我按摩五分钟”，语音识别后，开始启动程序执行按摩动作，时间到了自动停止按摩，机械手臂等回归原点并关机；
2、自动调整参数：机器人会自动根据CPU中的数据，调整手臂的位置、高度、力度、速度等参数，并在调整完后，提示用户是否可按摩。当用户确定后，机器手开始按摩；
3、穴位对比：如果是第一次则穴位坐标的采集：接收CPU发送的运动命令并解析，共包括X+、X-、Y+、Y-、Z+、Z-和停止七个命令，可控制机械臂到达空间中任意位置，到位后，对该点坐标进行采集，并上传至CPU保存；穴位坐标的定位：当接收到CPU发送的目标点坐标，同当前坐标进行对比，通过相关算法算出每个轴的运动距离，控制机械臂平稳连续的移动到目标的，并记录目标点坐标为当前坐标；
4、机械手开始按摩：在机械臂的并联配合下可以完成腰椎部分的指/掌揉、指/掌滚、按、推、叩击和捏拿、拍打等按摩手法,并在设定时间到了自动停止按摩；
5、生理数据采集：按摩过程中采集的数据实时的传送给CPU中央处理器，根据跟标准的心率、血压表对比，当超出了范围则CPU发出指令传达给机械手，从而自动调整按摩频率、幅度、速度等。
本发明的有益效果为：
本发明的一种语音控制的腰椎按摩机器人，能对患者起到很好的治疗效果，使用方便，且比人工按摩便宜很多费用，节约很多时间，此系统精准定位人体的穴位，有针对性的实时按摩，相比于人工而言更加的高效，此系统安全性能很高，具有人脸识别，安全功能模块等。还具有语音识别技术，给用户使用带来很大方便。
附图说明
图1是本发明优选实施例的一种语音控制的腰椎按摩机器人的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
图1是本发明优选实施例的一种语音控制的腰椎按摩机器人的结构示意图，
如图1所示，一种语音控制的腰椎按摩机器人，包括机器人主体，所述机器人主体内部包括人体穴位检测系统、按摩机械手系统、生理指标分析系统、安全管理模块、语音模块，运动控制系统、人脸识别系统，所述人体穴位检测系统包括穴位坐标的采集与穴位坐标的定位，所述穴位坐标的采集通过解析CPU发送的运动命令控制机械臂移动，同时对该点坐标进行采集，并上传至CPU保存，所述穴位坐标的定位通过坐标进行对比控制机械臂平稳连续的移动，并记录目标点坐标为当前坐标，所述按摩机械手系统由机械臂和机械手构成，所述机械臂包括：水平运动机构、垂直运动机构、纵深运动机构，所述机械臂的末端安装有机械手，所述运动控制系统通过以太网和CPU连接，并接受CPU发送的运动指令与实时上传个力传感器的当前值、机械臂和机械手的运行状态、各限位开关是否触发的信息。
进一步地，所述运动命令包括X+、X-、Y+、Y-、Z+、Z-和停止。
进一步地，所述语音模块由麦克风差分输入电路、扬声器、后置音频放大电路、语音芯片组成。
进一步地，所述机械手为按摩手，能够仿人工手法进行中医的装置。
进一步地，所述机械手与机械臂并联配合可完成腰椎部分的指/掌揉、指/掌滚、按、推、叩击和捏拿、拍打按摩手法。
进一步地，所述运动控制系统可实现按摩手在X/Y/Z三个方向上的移动、姿态的改变，把信号反馈到主控制器，实现对点击速度、方向等的闭环控制，并实时记录按摩手的当前坐标，传递给CPU。
进一步地，所述生理指标分析系统是采集人体的特征，安置于机械手上，包括采集心跳传感器、血压传感器，并可自动调整按摩频率、幅度、速度。
进一步地，所述安全管理模块可提供急停触发保护、受力过大保护、驱动器过流保护、限位触发保护和上位机急停保护措施。
进一步地，所述按摩机械手系统可通过设定时间段控制机械手的工作。
本发明的使用步骤：
1、识别命令，启动程序：当用户需要使用此机器人进行按摩时，只需要语音给其下指令即可。如说“开机、我需要按摩”，通过语音模块，机器人可识别语音命令自动开机，然后进行人脸识别，如果有则直接提取数据并调整机械手和相应的参数，如果没有则新建档案，并保存到CPU中，当按摩过程中采集到数据后自动保存数据到CPU中。 当用户说“帮我按摩五分钟”，语音识别后，开始启动程序执行按摩动作，时间到了自动停止按摩，机械手臂等回归原点并关机；
2、自动调整参数：机器人会自动根据CPU中的数据，调整手臂的位置、高度、力度、速度等参数，并在调整完后，提示用户是否可按摩。当用户确定后，机器手开始按摩；
3、穴位对比：如果是第一次则穴位坐标的采集：接收CPU发送的运动命令并解析，共包括X+、X-、Y+、Y-、Z+、Z-和停止七个命令，可控制机械臂到达空间中任意位置，到位后，对该点坐标进行采集，并上传至CPU保存；穴位坐标的定位：当接收到CPU发送的目标点坐标，同当前坐标进行对比，通过相关算法算出每个轴的运动距离，控制机械臂平稳连续的移动到目标的，并记录目标点坐标为当前坐标；
4、机械手开始按摩：在机械臂的并联配合下可以完成腰椎部分的指/掌揉、指/掌滚、按、推、叩击和捏拿、拍打等按摩手法,并在设定时间到了自动停止按摩；
5、生理数据采集：按摩过程中采集的数据实时的传送给CPU中央处理器，根据跟标准的心率、血压表对比，当超出了范围则CPU发出指令传达给机械手，从而自动调整按摩频率、幅度、速度等。
综上所述，本发明在实验和实践的基础上，能对患者起到很好的治疗效果，使用方便，且比人工按摩便宜很多费用，节约很多时间，此系统精准定位人体的穴位，有针对性的实时按摩，相比于人工而言更加的高效，此系统安全性能很高，具有人脸识别，安全功能模块等。还具有语音识别技术，给用户使用带来很大方便。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种语音控制的腰椎按摩机器人，包括机器人主体，其特征在于：所述机器人主体内部包括人体穴位检测系统、按摩机械手系统、生理指标分析系统、安全管理模块、语音模块，运动控制系统、人脸识别系统，所述人体穴位检测系统包括穴位坐标的采集与穴位坐标的定位，所述穴位坐标的采集通过解析CPU发送的运动命令控制机械臂移动，同时对该点坐标进行采集，并上传至CPU保存，所述穴位坐标的定位通过坐标进行对比控制机械臂平稳连续的移动，并记录目标点坐标为当前坐标，所述按摩机械手系统由机械臂和机械手构成，所述机械臂包括：水平运动机构、垂直运动机构、纵深运动机构，所述机械臂的末端安装有机械手，所述运动控制系统通过以太网和CPU连接，并接受CPU发送的运动指令与实时上传个力传感器的当前值、机械臂和机械手的运行状态、各限位开关是否触发的信息。
2.根据权利要求1所述的一种语音控制的腰椎按摩机器人，其特征在于：所述运动命令包括X+、X-、Y+、Y-、Z+、Z-和停止。
3.根据权利要求1所述的一种语音控制的腰椎按摩机器人，其特征在于：所述语音模块由麦克风差分输入电路、扬声器、后置音频放大电路、语音芯片组成。
4.根据权利要求1所述的一种语音控制的腰椎按摩机器人，其特征在于：所述机械手为按摩手，能够仿人工手法进行中医的装置。
5.根据权利要求1所述的一种语音控制的腰椎按摩机器人，其特征在于：所述机械手与机械臂并联配合可完成腰椎部分的指/掌揉、指/掌滚、按、推、叩击和捏拿、拍打按摩手法。
6.根据权利要求1所述的一种语音控制的腰椎按摩机器人，其特征在于：所述运动控制系统可实现按摩手在X/Y/Z三个方向上的移动、姿态的改变，把信号反馈到主控制器，实现对点击速度、方向等的闭环控制，并实时记录按摩手的当前坐标，传递给CPU。
7.根据权利要求1所述的一种语音控制的腰椎按摩机器人，其特征在于：所述生理指标分析系统是采集人体的特征，安置于机械手上，包括采集心跳传感器、血压传感器，并可自动调整按摩频率、幅度、速度。
8.根据权利要求1所述的一种语音控制的腰椎按摩机器人，其特征在于：所述安全管理模块可提供急停触发保护、受力过大保护、驱动器过流保护、限位触发保护和上位机急停保护措施。
9.根据权利要求1所述的一种语音控制的腰椎按摩机器人，其特征在于：所述按摩机械手系统可通过设定时间段控制机械手的工作。
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