CN106913319A - 一种仿生按压的三段式定位脉象检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种仿生按压的三段式定位脉象检测装置及方法。包括：尺骨定位装置，脉象寸关尺红外定位装置、自动加压装置以及三段式仿生按压装置；脉象寸关尺红外定位装置与三段式仿生按压装置位于测量梁中；尺骨定位装置与自动加压装置位于同一平面上，并与测量梁通过测量臂连接为一个整体。本发明通过尺骨定位装置配合脉象寸关尺红外定位装置找到测量脉象的最佳位置；通过自动加压装置得到最佳脉搏波反馈信号；通过三段式仿生按压装置实现对寸关尺三段脉象的不同按压力度，模拟普通的中医脉诊，使脉诊过程灵活且更加精确，能得到更加合理的脉诊结果。同时，结构简单，经过简单设置可以进行左右手的交换测量，成本更低，具有更加的市场竞争力。

Description

一种仿生按压的三段式定位脉象检测装置及方法
技术领域
本发明涉及中医自动脉诊测量技术领域，特别是涉及一种仿生按压的三段式定位脉象检测装置及方法。
背景技术
“望、闻、问、切”是中医诊断的普遍处理思路，而脉诊作为“切”的一部分是中医诊断的重要方法之一，通过准确的对寸、或关、或尺三段脉搏加以不同的力度，其振动频率，强弱、深浅往往能反映出人身体内部的病理。所以切脉时需要三个指头，通过不同的指力组合得到不同的反馈结果。
随着时代的发展，对于中医的需求量越来越大，市面上已出现一些基本脉诊功能的脉诊仪器，然而在使用过程总有各自的优势以及不足，自动脉诊系统中最重要的两个部分一是定位，二是三段式分别对应寸关尺的按压方法，这两个也是关键的难点，决定着脉诊的精度和可靠性。
传统的定位系统利用的是绑带装置，比如公开号为CN101103906B、名称为一种脉象采集装置及其使用方法的发明专利和公开号CN103519793A、名称为多段复合式中医脉象采集装置的发明专利，都是采用绑带的方法，这种方法虽然能够很大程度上增加对寸、或关、或尺的定位精度，但是设备有学习成本，依旧需要医生的帮助，不能实现完全自动化测量。对于寸、或关、或尺的加压方案，大部分加压方式是利用纯机械结构，利用电机驱动部件的上下左右移动，比如公开号为CN203609411U、名称为中医自动脉诊装置的发明专利和公开号为CN102018500B、名称为脉象采集装置的发明专利，前者虽然能进行三段脉象的采集，但是由于利用的是同一个电机，所以对寸、或关、或尺的加压力度是相同的，限制了测量结果的丰富度，后者相对来说机械结构复杂，带来的问题就是测试柔顺性差，而且两个专利都未提到如何解决寸、或关、或尺的定位问题。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中脉诊对于寸、或关、或尺的定位问题、以及脉诊加压过程中的分段加压问题，本发明提供了一种利用尺骨、红外线结合定位，配合三段式分离按压的仿生按压的三段式定位脉象检测装置。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种仿生按压的三段式定位脉象检测装置，其特征在于，包括：尺骨定位装置，脉象寸关尺红外定位装置、自动加压装置以及三段式仿生按压装置；所述脉象寸关尺红外定位装置与三段式仿生按压装置位于测量梁中；所述尺骨定位装置与自动加压装置位于同一平面上，并与测量梁通过测量臂连接为一个整体。
在上述的仿生按压的三段式定位脉象检测装置，尺骨定位装置包括本体以及设置在本体上的U型槽；所述U型槽一端设有尺骨位；所述自动加压装置包括：传输模块，控制模块，加压控制阀，电源，微型气泵，测量臂转轴，伸缩缸，导气管，传输导线组；伸缩缸通过导气管与微型气泵连接，微型气泵通过加压控制阀控制，微型气泵产生的气压通过导气管连接至伸缩缸，伸缩缸推动测量臂绕测量臂转轴进行转动，让测量梁更加接近脉搏位置；传输模块通过传输导线组获取测试脉搏波数据。控制模块主要控制三段式仿生按压装置的不同的按压力度。
在上述的仿生按压的三段式定位脉象检测装置，脉象寸关尺红外定位装置发出的红外光线随着测量臂的转动将始终对准脉搏位置。三段式仿生按压装置的主体为脉搏采集触头，脉搏采集触头包括气枕以及PVDF压电薄膜，当测量梁的测量位置已经准备好，寸关尺的脉搏震动将引起PVDF压电薄膜的电压变化，脉搏采集触头采集到脉搏波信号并向外发送。
在上述的仿生按压的三段式定位脉象检测装置，脉搏采集触头的电气接口部分包括第一接口、第二接口、第三接口，第一接口为PVDF压电薄膜和气枕的走线口，第二接口为脉象寸关尺红外定位装置的走线口，第三接口为测量梁连接传输导线组的走线口，包括来自第一接口、第二接口的线路。
在上述的仿生按压的三段式定位脉象检测装置，按压力度通过控制微型气泵对气枕的充气量实现。
在上述的仿生按压的三段式定位脉象检测装置，电源提供着整个设备的用电，包括自动加压装置微型气泵的用电、三段式仿生按压装置微型气泵的用电、脉象寸关尺红外定位装置红外照射的用电。
一种仿生按压的三段式定位脉象检测方法，其特征在于：包括：
步骤1、安置好装置，保证尺骨定位装置与测试者心脏处于同一水平面上，测试者右手放在U型槽中，调整放置姿势保证测试者尺骨在尺骨位中；
步骤2、调整完毕后开始测量，自动加压装置中的微型气泵通过导气管向伸缩缸内充气，带动测量臂以及测量梁沿转轴转动，使测量梁靠近测试者脉搏处，此时测量梁中的脉象寸关尺红外定位装置开始工作，发出红色灯光照向测试者寸、或关、或尺不同的脉搏处，随着测量梁以及测量臂的靠近，测试者调整姿势保证尺骨始终在尺骨位中，并且脉象寸关尺红外定位装置发出的红色灯光对准自己的寸、或关、或尺脉处。
步骤3、当测量梁完全接触测试者脉搏时，自动加压装置中的微型气泵停止工作。此时开始正式测量脉搏，首先三段式仿生按压装置不工作，脉搏采集触头中的PVDF压电薄膜感受初始脉搏变化，将得到的数据通过第一接口，第三接口以及传输导线组传到传输模块。接下来进行模拟按压测量，三段式仿生按压装置中的微型气泵通过导气管向气枕内充气，模拟不同的按压力度，该种模拟按压装置共有三组，分别对应测试者的寸、或关、或尺的脉搏特征。此时可以利用自动加压装置中控制模块的加压控制阀，通过控制微型气泵调整气枕中的气压，同样的，可以对三组脉搏采集触头进行分别控制，即可以对寸、或关、或尺处的脉搏施加不同的力度，同样的，将PVDF压电薄膜反馈的数据经过导线传到传输模块。
步骤4、所有测试完毕，首先三段式仿生按压装置中的微型气泵放气，气枕回到初始状态，然后自动加压装置中的微型气泵放气，测量臂与测量梁缓慢放松，测试者手臂可以离开脉诊装置。
在上述一种仿生按压的三段式定位脉象检测方法，包括：测试期间收集到的所有数据均通过传输模块发送至PC端处理，可以画出脉搏波，以及对寸、或关、或尺脉处施加不同力度时候的脉搏特征，方便医生判断，或者与数据库中的样本进行比较，得出测试者的脉搏信息从而推测患病情况。
本发明具有如下优点：本发明通过尺骨定位装置配合脉象寸关尺红外定位装置找到测量脉象的最佳位置；通过自动加压装置得到最佳脉搏波反馈信号；通过三段式仿生按压装置实现对寸关尺三段脉象的不同按压力度，尽可能完全模拟普通的中医脉诊，使脉诊过程灵活且更加精确，能得到更加合理的脉诊结果。同时，其具有结构简单，经过简单设置可以进行左右手的交换测量，成本更低，具有更加的市场竞争力。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的主视结构示意图。
图3为图2的左视结构示意图。
图4为图2的俯视结构示意图。
图5为本发明自动加压装置的结构示意图。
图6为本发明测量梁的结构示意图。
图7为本发明测量梁的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例来对本发明做进一步的说明。
请见图1，为本发明的一种仿生按压的三段式定位脉象检测装置，包括：尺骨定位装置6，脉象寸关尺红外定位装置10、自动加压装置9以及三段式仿生按压装置2，其中，尺骨定位装置6又包括U型槽8、尺骨位7。脉象寸关尺红外定位装置10与三段式仿生按压装置2位于测量梁3中；尺骨定位装置6与自动加压装置9位于同一平面上，并与测量梁3通过测量臂5连接为一个整体，部分外观特征请见图2、3、4。
开始测量之前，测试者把右手放入U型槽8中，并且将尺骨位置对准尺骨位7，自动加压装置通过加压弯曲，使测量梁3接触手臂右侧脉搏处，并让气枕4对准寸、或关、或尺三脉处。在这个过程中脉象寸关尺红外定位装置10将始终照射在最佳的测量寸、或关、或尺处，方便患者进行调节。当三段式仿生按压装置2完全贴合之后，开始测量，气枕4通过微型气泵95充气仿生不同力度的按压，最终经过导线实现数据传输。
请见图5，为本发明的自动加压装置9的结构示意图，其上有内部电路以及相关机械结构，包括：传输模块91，控制模块92，加压控制阀93，电源94，微型气泵95，测量臂转轴96，伸缩缸97，导气管98，传输导线组903。传输模块91接收来自测量臂5中传输导线组903中的数据，并经传输模块91向外部设备传输。控制模块92主要控制三段式仿生按压装置2的不同的按压力度，并通过传输导线组903向三段式仿生按压装置发出控制信号。加压控制阀93通过控制微型气泵95对气枕4的充气量实现不同的按压力度。电源94提供着整个设备的用电，包括自动加压装置9微型气泵95的用电、三段式仿生按压装置2微型气泵95的用电、脉象寸关尺红外定位装置10红外照射的用电。伸缩缸96通过导气管98与微型气泵95连接，微型气泵95产生的气压推动测量臂5以转轴96进行转动，让测量梁3更加接近脉搏位置。
传输模块91，控制模块92，加压控制阀93，电源94，微型气泵95焊接在一块PCB_1板上。
请见图6、7，为本发明的测量梁3的结构示意图，包括：脉象寸关尺红外定位装置10、三段式仿生按压装置2，PVDF压电薄膜31、第一接口32、第二接口33、脉搏采集触头34，第三接口35，微型气泵95、导气管98，传输导线组903。脉象寸关尺红外定位装置10发出的红外光线随着测量臂5的转动将始终对准脉搏位置，其供电以及控制信号来自于第二接口33；三段式仿生按压装置2的主体为脉搏采集触头34，由气枕4以及PVDF压电薄膜31组成，当测量梁3的测量位置已经准备好，寸关尺的脉搏震动将引起PVDF压电薄膜31的电压变化，这种变化经过传输导线组903传到传输接口91上；当诊断过程中需要改变各段脉搏的按压力度时，微型气泵95通过导气管98向气枕4充气或者放气，模拟不同的按压力度，此时，脉搏采集触头34采集到新的脉搏波信号并向外发送。
第一接口32、第二接口33、脉搏采集触头34，第三接口35，微型气泵95，焊接在一块PCB_2板上，PCB_2板的数据控制线、电源线与第三接口35相连。
传输导线组903连接PCB_1板与第三接口35，传输导线组903实现数据传输，控制传输与电源设备功能。
在具体使用场景中，安置好装置，保证尺骨定位装置6与测试者心脏处于同一水平面上，测试者右手放在U型槽8中，调整放置姿势保证测试者尺骨在尺骨位7中，调整完毕后开始测量，自动加压装置9中的微型气泵95通过导气管98向伸缩缸97内充气，带动测量臂5以及测量梁3沿转轴96转动，使测量梁3靠近测试者脉搏处，此时测量梁3中的脉象寸关尺红外定位装置10开始工作，发出红色灯光照向测试者寸、或关、或尺不同的脉搏处，随着测量梁3以及测量臂5的靠近，测试者调整姿势保证尺骨始终在尺骨位7中，并且脉象寸关尺红外定位装置10发出的红色灯光对准自己的寸、或关、或尺脉处。当测量梁3完全接触测试者脉搏时，自动加压装置9中的微型气泵95停止工作。此时开始正式测量脉搏，首先三段式仿生按压装置2不工作，脉搏采集触头34中的PVDF压电薄膜31感受初始脉搏变化，将得到的数据通过第一接口32，第三接口35以及传输导线组903传到传输模块91。接下来进行模拟按压测量，三段式仿生按压装置2中的微型气泵95通过导气管98向气枕4内充气，模拟不同的按压力度，该种模拟按压装置共有三组，分别对应测试者的寸、或关、或尺的脉搏特征。此时可以利用自动加压装置9中控制模块92的加压控制阀93，通过控制微型气泵95调整气枕4中的气压，同样的，可以对三组脉搏采集触头34进行分别控制，即可以对寸、或关、或尺处的脉搏施加不同的力度，同样的，将PVDF压电薄膜31反馈的数据经过导线传到传输模块91。所有测试完毕，首先三段式仿生按压装置2中的微型气泵95放气，气枕4回到初始状态，然后自动加压装置9中的微型气泵95放气，测量臂5与测量梁3缓慢放松，测试者手臂可以离开脉诊装置。
测试期间收集到的所有数据均通过传输模块91发送至PC端处理，可以画出脉搏波，以及对寸、或关、或尺脉处施加不同力度时候的脉搏特征，方便医生判断，或者与数据库中的样本进行比较，得出测试者的脉搏信息从而推测患病情况。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种仿生按压的三段式定位脉象检测装置，其特征在于，包括：尺骨定位装置(6)，脉象寸关尺红外定位装置(10)、自动加压装置(9)以及三段式仿生按压装置(2)；所述脉象寸关尺红外定位装置(10)与三段式仿生按压装置(2)位于测量梁(3)中；所述尺骨定位装置(6)与自动加压装置(9)位于同一平面上，并与测量梁(3)通过测量臂(5)连接为一个整体。
2.根据权利要求1所述的仿生按压的三段式定位脉象检测装置，其特征在于：尺骨定位装置(6)包括本体以及设置在本体上的U型槽(8)；所述U型槽(8)一端设有尺骨位(7)；所述自动加压装置(9)包括：传输模块(91)，控制模块(92)，加压控制阀(93)，电源(94)，微型气泵(95)，测量臂转轴(96)，伸缩缸(97)，导气管(98)，传输导线组(903)；伸缩缸(96)通过导气管(98)与微型气泵(95)连接，微型气泵(95)通过加压控制阀(93)控制，微型气泵(95)产生的气压通过导气管(98)连接至伸缩缸(97)，伸缩缸(97)推动测量臂(5)绕测量臂转轴(96)进行转动，让测量梁(3)更加接近脉搏位置；传输模块(91)通过传输导线组(903)获取测试脉搏波数据；控制模块(92)主要控制三段式仿生按压装置(2)的不同的按压力度。
3.根据权利要求2所述的仿生按压的三段式定位脉象检测装置，其特征在于：脉象寸关尺红外定位装置(10)发出的红外光线随着测量臂(5)的转动将始终对准脉搏位置；三段式仿生按压装置(2)的主体为脉搏采集触头(34)，脉搏采集触头(34)包括气枕(4)以及PVDF压电薄膜(31)，当测量梁(3)的测量位置已经准备好，寸关尺的脉搏震动将引起PVDF压电薄膜(31)的电压变化，脉搏采集触头(34)采集到脉搏波信号并向外发送。
4.根据权利要求3所述的仿生按压的三段式定位脉象检测装置，其特征在于：按压力度通过控制微型气泵(95)对气枕(4)的充气量实现。
5.根据权利要求3所述的仿生按压的三段式定位脉象检测装置，其特征在于：脉搏采集触头(34)的电气接口部分包括第一接口(32)、第二接口(33)、第三接口(35)，第一接口(32)为PVDF压电薄膜(31)和气枕(4)的走线口，第二接口(33)为脉象寸关尺红外定位装置(10)的走线口，第三接口(35)为测量梁(3)连接传输导线组(903)的走线口，包括来自第一接口(32)、第二接口(33)的线路。
6.根据权利要求3所述的仿生按压的三段式定位脉象检测装置，其特征在于：电源(94)提供着整个设备的用电，包括自动加压装置(9)微型气泵(95)的用电、三段式仿生按压装置(2)微型气泵(95)的用电、脉象寸关尺红外定位装置(10)红外照射的用电。
7.一种仿生按压的三段式定位脉象检测方法，其特征在于：包括：
步骤1、安置好装置，保证尺骨定位装置(6)与测试者心脏处于同一水平面上，测试者右手放在U型槽(8)中，调整放置姿势保证测试者尺骨在尺骨位(7)中；
步骤2、调整完毕后开始测量，自动加压装置(9)中的微型气泵(95)通过导气管(98)向伸缩缸(97)内充气，带动测量臂(5)以及测量梁(3)沿转轴(96)转动，使测量梁(3)靠近测试者脉搏处，此时测量梁(3)中的脉象寸关尺红外定位装置(10)开始工作，发出红色灯光照向测试者寸、或关、或尺不同的脉搏处，随着测量梁(3)以及测量臂(5)的靠近，测试者调整姿势保证尺骨始终在尺骨位(7)中，并且脉象寸关尺红外定位装置(10)发出的红色灯光对准自己的寸、或关、或尺脉搏处；
步骤3、当测量梁(3)完全接触测试者脉搏时，自动加压装置(9)中的微型气泵(95)停止工作；此时开始正式测量脉搏，首先三段式仿生按压装置(2)不工作，脉搏采集触头(34)中的PVDF压电薄膜(31)感受初始脉搏变化，将得到的数据通过第一接口(32)，第三接口(35)以及传输导线组(903)传到传输模块(91)；接下来进行模拟按压测量，三段式仿生按压装置(2)中的微型气泵(95)通过导气管(98)向气枕(4)内充气，模拟不同的按压力度，该种模拟按压装置共有三组，分别对应测试者的寸、或关、或尺的脉搏特征；此时可以利用自动加压装置(9)中控制模块(92)的加压控制阀(93)，通过控制微型气泵(95)调整气枕(4)中的气压，同样的，可以对三组脉搏采集触头(34)进行分别控制，即可以对寸、或关、或尺处的脉搏施加不同的力度，同样的，将PVDF压电薄膜(31)反馈的数据经过导线传到传输模块(91)；
步骤4、所有测试完毕，首先三段式仿生按压装置(2)中的微型气泵(95)放气，气枕(4)回到初始状态，然后自动加压装置(9)中的微型气泵(95)放气，测量臂(5)与测量梁(3)缓慢放松，测试者手臂可以离开脉诊装置。
8.根据权利要求7所述一种仿生按压的三段式定位脉象检测方法，其特征在于：包括：测试期间收集到的所有数据均通过传输模块(91)发送至PC端处理，画出脉搏波，以及对寸、或关、或尺脉处施加不同力度时候的脉搏特征，方便医生判断，或者与数据库中的样本进行比较，得出测试者的脉搏信息从而推测患病情况。
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