CN107802485A - 一种基于数据分析的穴位按摩系统及按摩方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数据分析的穴位按摩系统及按摩方法，该按摩系统包括安装架、机器手装置、按摩装置、红外扫描装置、便携式终端和电控装置，按摩装置通过机器手装置与安装架的底部连接，按摩装置位于机器手装置的下方，红外扫描装置安装在安装架的底部，电控装置安装在安装架的顶部，便携式终端设置在穴位按摩系统外且与电控装置无线连接并进行无线通信；该按摩方法包括红外测温、温度数据处理、按摩部位轮廓图和穴位分布图建立、数据分析、使用者穴位按摩数据模型建立、按摩装置位置控制、按摩头运动控制、按摩块按摩位置和按摩块按摩运动。本发明结合推拿师按摩特点，借助互联网，用于模拟人工按摩，达到有效按摩的作用。

Description

一种基于数据分析的穴位按摩系统及按摩方法

技术领域

本发明属于穴位按摩技术领域，具体是涉及一种基于数据分析的穴位按摩系统及按摩方法。

背景技术

按摩是降低疲劳、缓解身体不适、辅助治疗疾病的一种有效方法，人工按摩可以对穴位准确按摩，并根据患者反馈信息调节力度和手法，能达到较好的治疗效果。但目前市场存在的按摩器多数采用按摩球振动的方式进行按摩，与人工方式差别较大，难以模拟推拿师对穴位的按压和揉压，按摩效果一般。另一方面多数使用者缺乏中医穴位的专业知识，按摩时对人体穴位的分布和按摩要求把握不足，又无法得到专业人员的指导和相关资料参考，无法有效刺激穴位，达不到期望的效果。

目前，针对穴位的定位，一些学者提出根据标定穴位进行按摩的方法，如申请号为201611257434.5、名称为《一种按摩穴位精确定位的方法及系统》的中国发明专利申请，提出一种利用按摩椅按摩人体背部穴位的方法，其需事先利用中医对穴位规划，建立背部穴位图，并利用控制芯片以及按摩椅参照坐标对穴位进行按摩。申请号为CN200710145564.4、名称为《人体穴位按摩机及其按摩方法》的中国发明专利，提出设计了一种背部按摩机，其是按摩师与患者洽谈按摩穴位并规划按摩穴位，由控制单元控制按摩单元对穴位进行定位及其按摩。这些穴位定位方法需事先专业人员对穴位进行标定，使用者使用较为繁琐。也有学者提出利用穴位电压定位穴位的方法，如四川大学申请的申请号为CN201310027084.3、名称为《经络穴位研究测试仪》的中国发明专利申请，提出利用穴位之间及周边组织之间交流阻抗特性的不同测量穴位电压的方法获得穴位的定位；其不足是需要接触测量并施加电压，需要测量接触电阻以确定穴位位置，使用不便。还有一些学者提出扫描式穴位探测设备，如申请号为201710102558.4、名称为《一种自动艾灸治疗仪》的中国发明专利申请，提出利用红外扫描仪获得人体轮廓的一种方法，红外扫描穴位时需将特定的定位感应器贴到相应穴位，进而获得人体穴位分布，其不足是需要借助定位传感器获得人体穴位。

对于穴位的按摩，多数按摩器采用滚珠按压的方式进行按摩，一些按摩装置执行部件虽采用仿形法模仿人的手指，但无法对仿行手指的控制像推拿师那样对穴位的推拿。申请号为201510669994.0、名称为《人体穴位指按法按摩机及其按摩力度自动反馈控制方法》的中国发明专利，提出一种包含电机、偏心轮、按摩棒、按摩头、控制器及压力传感器的按摩装置，通过控制电机的转角，调节偏心轮机构带动按摩棒直线运动，实现对穴位的按压，并利用压力传感器和PID算法自动调节电机的旋转角度，进而控制按摩头的直线运动距离。但偏心轮机构的滑块最大行程决定于偏心轮偏心距，上述机构无法让偏心轮连续旋转，在按摩头特定力度时电机反向才能完成按摩，造成电机和机构的频繁改变方向；另一方面按摩头的运动和按摩师沿顺时针或逆时针揉压按摩存在一定的差距。

另外，现有多数按摩装置或系统数据模型为使用者个体，不仅存在个体差异，而且无法与其他使用者或者专业推拿师建立联系，使用过程中无法得到参考和专业的指导。申请号为201610320685.7、名称为《基于大数据统计及用户信息采集集纳的方法和按摩装置》的中国发明专利申请，提出利用大数据统计和收集用户信息的一种方法和按摩装置，该专利申请构建了包含红外按摩装置、穴位检测装置、皮肤检测装置、止痛电流释放装置、无线传输、移动终端和云服务的按摩装置，根据皮肤数据信息建立相同特征的用户群体，个体用户可以进行数据交流。但不足是所述按摩装置的各个模块实施细节不够清晰，用户大数据统计和信息采集步骤较简单，细节部分不明确。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种基于数据分析的穴位按摩系统，其采用红外成像技术获得使用者按摩部位轮廓图，并结合红外测温传感器获得穴位位置，根据穴位信息建立使用者数据库，借助互联网，建立测量数据与使用者个人数据库和相关数据的联系，利用数据分析和纠正使用者穴位信息和按摩信息，能够针对穴位进行有效定位；改善使用者按摩时无法把握穴位和按摩力度等信息，并模拟推拿师对穴位的推拿和刺激，达到对穴位的有效按摩。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：包括安装架、机器手装置、按摩装置、红外扫描装置、便携式终端和电控装置，所述机器手装置和按摩装置均设置在安装架的下方，所述按摩装置通过机器手装置与安装架的底部连接且机器手装置能够带动按摩装置运动以调节按摩装置的整体位置，所述按摩装置位于机器手装置的下方且用于对使用者穴位按摩，所述红外扫描装置安装在安装架的底部且能够对使用者按摩部位进行温度采集，所述电控装置安装在安装架的顶部且与机器手装置、按摩装置和红外扫描装置均电连接并能够对机器手装置、按摩装置和红外扫描装置分别进行控制，所述便携式终端设置在所述穴位按摩系统外且与电控装置无线连接并进行无线通信。

上述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：所述按摩装置包括按摩罩、偏心按摩机构、用于带动所述偏心按摩机构旋转按摩的旋转按摩驱动机构、及用于带动所述偏心按摩机构和所述旋转按摩驱动机构整体直线运动的直线运动驱动机构，所述偏心按摩机构、旋转按摩驱动机构和直线运动驱动机构均设置在按摩罩内，所述直线运动驱动机构包括直线电机和安装法兰，所述直线电机设置在安装法兰的上方，所述直线电机的输出轴与安装法兰的中心固定连接，所述直线电机安装在按摩罩的内壁上；所述旋转按摩驱动机构包括旋转电机安装座和旋转电机，所述旋转电机安装在旋转电机安装座的一侧，所述旋转电机安装座固定在安装法兰的底部；所述偏心按摩机构包括按摩块安装座和按摩头，所述按摩头安装在按摩块安装座的下部一侧，所述按摩块安装座的中心与旋转电机的输出轴固定连接。

上述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：所述按摩块安装座包括座体，所述座体的一侧安装有微型电加热管和用于实时检测使用者穴位温度的红外测温传感器，所述红外测温传感器位于微型电加热管的内侧，所述座体的另一侧开有纵截面为T字形的T型槽，所述T型槽的水平槽一侧安装有超声测距传感器，所述超声测距传感器设置在靠近红外测温传感器处，所述T型槽的水平槽另一侧安装有电磁铁，所述电磁铁上设置有一端与其连接的复位弹簧，所述复位弹簧的另一端连接有环形衔铁，所述按摩头包括按摩块和安装杆，所述安装杆的下端通过压力传感器与按摩块的上部连接，所述安装杆的上端伸入T型槽内且在环形衔铁和电磁铁的作用下能够沿着所述水平槽滑动，所述环形衔铁安装在安装杆的上端。

上述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：所述安装架包括安装座，所述安装座为长方体结构，所述安装座沿长度方向一端设置有手柄，所述安装座的顶部另一侧设置有四根弹性折叠杆，四根所述弹性折叠杆均竖直设置，所述弹性折叠杆的下端与安装座的顶部连接，所述弹性折叠杆的上端安装有吸附座，四根所述弹性折叠杆与安装座的连接点依次连接后形成矩形结构。

上述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：所述机器手装置包括连接盘和三个角度调节机构，三个所述角度调节机构均匀布设在连接盘的上方外周，三个所述角度调节机构的结构相同且均包括连杆架、驱动连杆和机器手驱动电机，所述连杆架为矩形结构，所述机器手驱动电机的输出轴与驱动连杆的上方铰接，所述驱动连杆的下端与连杆架的上端中部铰接，所述连杆架的下端与连接盘的外侧铰接，所述机器手驱动电机安装在安装座的底部；三个所述角度调节机构的机器手驱动电机分别为第一机器手驱动电机、第二机器手驱动电机和第三机器手驱动电机。

上述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：所述红外扫描装置包括X轴直线运动机构、Y轴直线运动机构、Z轴直线运动机构和红外测温仪，所述Y轴直线运动机构的数量为两个，两个所述Y轴直线运动机构平行安装在安装座的底部两侧，所述X轴直线运动机构设置在Y轴直线运动机构的底部且能够沿着Y轴直线运动机构的长度方向移动，所述X轴直线运动机构与Y轴直线运动机构相垂直，所述Z轴直线运动机构设置在X轴直线运动机构的一侧且能够沿着X轴直线运动机构的长度方向移动，所述Z轴直线运动机构竖直设置且与X轴直线运动机构相垂直，所述X轴直线运动机构与Y轴直线运动机构之间、X轴直线运动机构与Z轴直线运动机构之间均通过丝杠螺母副相连接，所述红外测温仪安装在Z轴直线运动机构的下部且在Z轴直线运动机构的带动下能够上下移动；所述X轴直线运动机构、Y轴直线运动机构和Z轴直线运动机构的丝杠一端分别安装有用于驱动丝杠转动的第一丝杠驱动电机、第二丝杠驱动电机和第三丝杠驱动电机，所述第一丝杠驱动电机、第二丝杠驱动电机和第三丝杠驱动电机的驱动轴上均安装有编码器，所述X轴直线运动机构和Y轴直线运动机构的两端均安装有限位开关。

上述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：所述电控装置包括中央控制器、电源模块和通讯模块，所述电源模块与中央控制器相接且为系统中各用电模块供电，所述中央控制器与通讯模块相接且通过通讯模块与便携式终端和互联网分别无线通信，所述中央控制器的输入端接有用于实时测试安装杆施加给按摩块压力大小的压力传感器、用于采集使用者按摩部位温度及穴位温度的红外测温仪和用于实时检测使用者穴位温度的红外测温传感器；所述中央控制器的输出端接有加热管驱动电路模块、电机驱动模块和电磁铁驱动电路模块，所述加热管驱动电路模块与微型电加热管相接且用于驱动微型电加热管，所述旋转电机、直线电机、第一机器手驱动电机、第二机器手驱动电机、第三机器手驱动电机、第一丝杠驱动电机、第二丝杠驱动电机和第三丝杠驱动电机均与电机驱动模块相接且通过电机驱动模块来驱动，所述电磁铁驱动电路模块与电磁铁相接且用于驱动电磁铁。

上述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：所述中央控制器的输入端还接有用于实时检测按摩块横向距离的超声测距传感器和用于检测红外测温仪运动极限位置的限位开关。

同时，本发明还提供了一种方法步骤简单、设计合理、能够将使用者按摩部位与个人数据库及相似数据的分析对比，获得按摩穴位的最佳按摩信息的基于数据分析穴位按摩系统的按摩方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、利用红外测温仪采集使用者按摩部位温度及穴位温度，并将采用的数据传输给中央控制器；

步骤二、中央控制器从其数据库中获取存储的人体穴位温度分布数据；

步骤三、中央控制器将第一步采集的数据与步骤二获取的数据进行比较处理，建立使用者按摩部位轮廓图和穴位分布图的数据模型；

步骤四、若按摩部位轮廓图和穴位分布图的数据模型建立失败，则返回至步骤一；若按摩部位轮廓图和穴位分布图的数据模型建立成功，执行步骤五；

步骤五、由中央控制器从互联网中获取个人医疗数据和相近数据，并与步骤三中建立的按摩部位轮廓图和穴位分布图进行比较优化，建立优化后的使用者穴位按摩数据模型，并将优化后的使用者穴位按摩数据模型存储至使用者穴位信息据库中；

步骤六、根据步骤五中建立的使用者穴位按摩数据模型，由中央控制器向电机驱动模块发出指令，则电机驱动模块控制第一机器手驱动电机、第二机器手驱动电机和第三机器手驱动电机以调整按摩装置的位置；

步骤七、由红外测温传感器检测使用者的穴位温度，并将检测的穴位温度信息传输给中央控制器，中央控制器根据红外测温传感器传输的穴位温度信息，来判断按摩装置的位置是否准确；若按摩装置的位置不准确，则执行步骤八；若按摩装置的位置准确，则执行步骤九；

步骤八、若按摩装置的位置不准确，中央控制器根据红外测温传感器检测的穴位温度信息，重新调整步骤五中建立的使用者穴位按摩数据模型，由中央控制器向电机驱动模块发出指令，则电机驱动模块控制第一机器手驱动电机、第二机器手驱动电机和第三机器手驱动电机以调整按摩装置的位置，返回至步骤七；

步骤九、由中央控制器向电机驱动模块和电磁铁驱动电路模块发出指令，则电机驱动模块控制直线电机、电磁铁驱动电路模块控制电磁铁以调整按摩头的位置，使得按摩块到达使用者需要按摩的穴位；

步骤十、中央控制器根据超声测距传感器检测的按摩块横向距离，来判断按摩块的位置是否准确；若按摩块的位置不准确，则返回步骤九；若按摩块的位置准确，则执行步骤十一；

步骤十一、由中央控制器向电机驱动模块和电磁铁驱动电路模块发出指令，电机驱动模块控制直线电机和旋转电机、电磁铁驱动电路模块控制电磁铁，使得按摩块对使用者的穴位进行按压刺激；

步骤十二、若步骤十一中按摩块对使用者的穴位按压刺激达到预定时间，则按摩过程完成；中央控制器将使用者的本次按摩的所有数据信息汇总处理后，存储到使用者穴位信息据库中，整个过程结束。

上述的方法，其特征在于：步骤五中还包括中央控制器从使用者穴位信息据库中调取该使用者已存储在使用者穴位信息据库中的按摩数据汇总信息；步骤八中按摩装置的位置不准确，还可以通过便携式终端向中央控制器发出指令，由中央控制器向电机驱动模块发出指令，则电机驱动模块控制第一机器手驱动电机、第二机器手驱动电机和第三机器手驱动电机以调整按摩装置的位置；步骤十一中可以通过便携式终端向中央控制器发出指令，中央控制器向电机驱动模块发出指令，电机驱动模块控制直线电机以调节按压力度。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明按摩系统通过对使用者穴位扫描，获得使用者按摩部位穴位分布图，通过数据分析确定穴位最佳按摩方案，由按摩头实施按摩，根据传感器反馈信息随时调节力度和角度，实现对使用者穴位的有效按摩。

2、本发明按摩系统采用红外成像技术获得使用者按摩部位温度分布，结合遗传算法完成按摩部位的轮廓穴位分布图，建立数据分析系统，通过使用者穴位信息与个人数据库和相近数据的分析对比，获得最佳按摩信息，由按摩装置实现对推拿师按摩穴位时揉压指法的模拟。

3、本发明按摩方法通过对使用者按摩部位与个人数据库及相似数据的分析对比，获得按摩穴位的最佳按摩信息，使缺乏医疗知识的患者获得保健、医疗等方面专业的在线指导，提高按摩效果。

4、本发明结合推拿师按摩特点，借助互联网，用于模拟人工按摩，达到有效按摩的作用。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明基于数据分析的穴位按摩系统的结构示意图。

图2为本发明基于数据分析的穴位按摩系统中按摩装置的结构示意图。

图3为本发明基于数据分析的穴位按摩系统中偏心按摩机构的结构示意图。

图4为本发明基于数据分析的穴位按摩系统去除便携式终端后的结构示意图。

图5为本发明基于数据分析的穴位按摩系统中弹性折叠杆和吸附座的位置关系示意图。

图6为本发明基于数据分析的穴位按摩系统中红外扫描装置的结构示意图。

图7为本发明基于数据分析的穴位按摩系统的电路原理框图。

图8为本发明基于数据分析的穴位按摩系统的按摩方法的流程框图。附图标记说明:

1—按摩装置；1-1—按摩罩；1-2—按摩头；

1-3—压力传感器；1-4—按摩块安装座；1-5—旋转电机；

1-6—直线电机；1-7—安装法兰；1-8—旋转电机安装座；

1-9—微型电加热管；1-10—按摩块；1-11—电磁铁；

1-12—复位弹簧；1-13—环形衔铁；1-14—安装杆；

1-15—座体；1-16—红外测温传感器；1-17—超声测距传感器；

1-18—T型槽；2—机器手装置；2-1—连接盘；

2-2—连杆架；2-31—第一机器手驱动电机；

2-32—第二机器手驱动电机；2-33—第三机器手驱动电机；

2-4—驱动连杆；3—红外扫描装置；3-1—红外测温仪；

3-2—丝杠螺母副；3-3—X轴直线运动机构；3-41—第一丝杠驱动电机；

3-42—第二丝杠驱动电机；3-43—第三丝杠驱动电机；

3-5—Y轴直线运动机构；3-6—Z轴直线运动机构；3-7—限位开关；

3-8—编码器；4—电控装置；4-1—中央控制器；

4-2—电源模块；4-3—加热管驱动电路模块；

4-4—电磁铁驱动电路模块；4-5—通讯模块；

4-6—互联网；4-7—电机驱动模块；5—安装架；

5-1—弹性折叠杆；5-2—吸附座；5-3—安装座；

5-4—手柄；6—便携式终端。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，包括安装架5、机器手装置2、按摩装置1、红外扫描装置3、便携式终端6和电控装置4，所述机器手装置2和按摩装置1均设置在安装架5的下方，所述按摩装置1通过机器手装置2与安装架5的底部连接且机器手装置2能够带动按摩装置1运动以调节按摩装置1的整体位置，所述按摩装置1位于机器手装置2的下方且用于对使用者穴位按摩，所述红外扫描装置3安装在安装架5的底部且能够对使用者按摩部位进行温度采集，所述电控装置4安装在安装架5的顶部且与机器手装置2、按摩装置1和红外扫描装置3均电连接并能够对机器手装置2、按摩装置1和红外扫描装置3分别进行控制，所述便携式终端6设置在所述穴位按摩系统外且与电控装置4无线连接并进行无线通信。

其中，按摩装置1用于对人体穴位的按摩，机器手装置2用于对按摩装置1位置的调节，红外扫描装置3用于对人体按摩部位的温度扫描，电控装置4用于对温度图像的分析、穴位轮廓的建立、数据的分析等部分，是实现智能按摩的控制中心；安装架5可将按摩装置吸附到墙壁、椅子、床头等部位，也可手持下对人体穴位进行按摩；便携式终端6通过无线与电控装置4连接，实时显示穴位分布图、按摩信息和按摩装置坐标，并可发布命令，实时调节按摩频率和力度等。

如图2所示，所述按摩装置1包括按摩罩1-1、偏心按摩机构、用于带动所述偏心按摩机构旋转按摩的旋转按摩驱动机构、及用于带动所述偏心按摩机构和所述旋转按摩驱动机构整体直线运动的直线运动驱动机构，所述偏心按摩机构、旋转按摩驱动机构和直线运动驱动机构均设置在按摩罩1-1内，所述直线运动驱动机构包括直线电机1-6和安装法兰1-7，所述直线电机1-6设置在安装法兰1-7的上方，所述直线电机1-6的输出轴与安装法兰1-7的中心固定连接，所述直线电机1-6安装在按摩罩1-1的内壁上；所述旋转按摩驱动机构包括旋转电机安装座1-8和旋转电机1-5，所述旋转电机1-5安装在旋转电机安装座1-8的一侧，所述旋转电机安装座1-8固定在安装法兰1-7的底部；所述偏心按摩机构包括按摩块安装座1-4和按摩头1-2，所述按摩头1-2安装在按摩块安装座1-4的下部一侧，所述按摩块安装座1-4的中心与旋转电机1-5的输出轴固定连接。

如图3所示，所述按摩块安装座1-4包括座体1-15，所述座体1-15的一侧安装有微型电加热管1-9和用于实时检测使用者穴位温度的红外测温传感器1-16，所述红外测温传感器1-16位于微型电加热管1-9的内侧，所述座体1-15的另一侧开有纵截面为T字形的T型槽1-18，所述T型槽1-18的水平槽一侧安装有超声测距传感器1-17，所述超声测距传感器1-17设置在靠近红外测温传感器1-16处，所述T型槽1-18的水平槽另一侧安装有电磁铁1-11，所述电磁铁1-11上设置有一端与其连接的复位弹簧1-12，所述复位弹簧1-12的另一端连接有环形衔铁1-13，所述按摩头1-2包括按摩块1-10和安装杆1-14，所述安装杆1-14的下端通过压力传感器1-3与按摩块1-10的上部连接，所述安装杆1-14的上端伸入T型槽1-18内且在环形衔铁1-13和电磁铁1-11的作用下能够沿着所述水平槽滑动，所述环形衔铁1-13安装在安装杆1-14的上端。

环形衔铁1-13上电后可带动按摩头1-2沿着T型槽1-18滑动，在旋转电机旋转时，根据穴位图的定位由按摩头1-2旋转对人体穴位进行按摩，由红外测温传感器1-16对穴位温度进一步进行测量，对定位穴位进行修正。电磁铁1-11和复位弹簧1-12的共同作用下对按摩头1-2的位置进行调节，并由超声测距传感器1-17对按摩头1-2的位置进行检测，由电控装置4多次调节电磁铁1-11的线圈电流，直到按摩头1-2到达指定穴位。按摩头的压力由直线电机1-6的上下运动距离来决定，由压力传感器1-3测定按摩头1-2旋转过程中的压力，根据数据分析得到的按摩数据要求或指令信息实时调节直线电机1-6的运动，进而达到要求压力值。

如图4和图5所示，所述安装架5包括安装座5-3，所述安装座5-3为长方体结构，所述安装座5-3沿长度方向一端设置有手柄5-4，所述安装座5-3的顶部另一侧设置有四根弹性折叠杆5-1，四根所述弹性折叠杆5-1均竖直设置，所述弹性折叠杆5-1的下端与安装座5-3的顶部连接，所述弹性折叠杆5-1的上端安装有吸附座5-2，四根所述弹性折叠杆5-1与安装座5-3的连接点依次连接后形成矩形结构。弹性折叠杆5-1可沿着轴线距离直线运动，并可沿着某个方向弯曲；吸附座5-2可吸附到光滑壁面上。

如图4所示，所述机器手装置2包括连接盘2-1和三个角度调节机构，三个所述角度调节机构均匀布设在连接盘2-1的上方外周，三个所述角度调节机构的结构相同且均包括连杆架2-2、驱动连杆2-4和机器手驱动电机，所述连杆架2-2为矩形结构，所述机器手驱动电机的输出轴与驱动连杆2-4的上方铰接，所述驱动连杆2-4的下端与连杆架2-2的上端中部铰接，所述连杆架2-2的下端与连接盘2-1的外侧铰接，所述机器手驱动电机安装在安装座5-3的底部；三个所述角度调节机构的机器手驱动电机分别为第一机器手驱动电机2-31、第二机器手驱动电机2-32和第三机器手驱动电机2-33。

三个角度调节机构采用并联机构，由电控装置4控制三个方向的第一机器手驱动电机2-31、第二机器手驱动电机2-32和第三机器手驱动电机2-33，实现对安装在连接盘2-1上按摩装置1位置的控制。

如图6所示，所述红外扫描装置3包括X轴直线运动机构3-3、Y轴直线运动机构3-5、Z轴直线运动机构3-6和红外测温仪3-1，所述Y轴直线运动机构3-5的数量为两个，两个所述Y轴直线运动机构3-5平行安装在安装座5-3的底部两侧，所述X轴直线运动机构3-3设置在Y轴直线运动机构3-5的底部且能够沿着Y轴直线运动机构3-5的长度方向移动，所述X轴直线运动机构3-3与Y轴直线运动机构3-5相垂直，所述Z轴直线运动机构3-6设置在X轴直线运动机构3-3的一侧且能够沿着X轴直线运动机构3-3的长度方向移动，所述Z轴直线运动机构3-6竖直设置且与X轴直线运动机构3-3相垂直，所述X轴直线运动机构3-3与Y轴直线运动机构3-5之间、X轴直线运动机构3-3与Z轴直线运动机构3-6之间均通过丝杠螺母副3-2相连接，所述红外测温仪3-1安装在Z轴直线运动机构3-6的下部且在Z轴直线运动机构3-6的带动下能够上下移动；所述X轴直线运动机构3-3、Y轴直线运动机构3-5和Z轴直线运动机构3-6的丝杠一端分别安装有用于驱动丝杠转动的第一丝杠驱动电机3-41、第二丝杠驱动电机3-42和第三丝杠驱动电机3-43，所述第一丝杠驱动电机3-41、第二丝杠驱动电机3-42和第三丝杠驱动电机3-43的驱动轴上均安装有编码器3-8，所述X轴直线运动机构3-3和Y轴直线运动机构3-5的两端均安装有限位开关3-7。

其中，X轴直线运动机构3-3、Y轴直线运动机构3-5和Z轴直线运动机构3-6均为丝杠螺母机构，第一丝杠驱动电机3-41、第二丝杠驱动电机3-42和第三丝杠驱动电机3-43均为伺服电机。X轴直线运动机构3-3、Y轴直线运动机构3-5和Z轴直线运动机构3-6均为丝杠螺母机构用于调节红外测温仪3-1三个方向的移动。

如图7所示，所述电控装置4包括中央控制器4-1、电源模块4-2和通讯模块4-5，所述电源模块4-2与中央控制器4-1相接且为系统中各用电模块供电，所述中央控制器4-1与通讯模块4-5相接且通过通讯模块4-5与便携式终端6和互联网4-6分别无线通信，所述中央控制器4-1的输入端接有用于实时测试安装杆1-14施加给按摩块1-10压力大小的压力传感器1-3、用于采集使用者按摩部位温度及穴位温度的红外测温仪3-1和用于实时检测使用者穴位温度的红外测温传感器1-16；所述中央控制器4-1的输出端接有加热管驱动电路模块4-3、电机驱动模块4-7和电磁铁驱动电路模块4-4，所述加热管驱动电路模块4-3与微型电加热管1-9相接且用于驱动微型电加热管1-9，所述旋转电机1-5、直线电机1-6、第一机器手驱动电机2-31、第二机器手驱动电机2-32、第三机器手驱动电机2-33、第一丝杠驱动电机3-41、第二丝杠驱动电机3-42和第三丝杠驱动电机3-43均与电机驱动模块4-7相接且通过电机驱动模块4-7来驱动，所述电磁铁驱动电路模块4-4与电磁铁1-11相接且用于驱动电磁铁1-11。

如图7所示，所述中央控制器4-1的输入端还接有用于实时检测按摩块1-10横向距离的超声测距传感器1-17和用于检测红外测温仪3-1运动极限位置的限位开关3-7。

电控装置4采用模块化设计，电源模块4-2、通讯模块4-5、驱动模块分别用于对系统供电、通信以及其他模块的驱动控制，中央控制器4-1为系统的核心，主要负责各个功能模块的控制，完成使用者温度数据库的管理，在获得穴位分布图后，在结合自身资料库和网络数据的基础上分析使用者按摩信息，中央控制器通过通信的模式控制按摩装置1按要求完成按摩。

便携式终端6通过无线方式与中央控制器4-1联系，显示人体穴位分布图、按摩装置实时坐标及按摩参数等信息，并可随时调节按摩参数，方便操作者使用。通过中央控制器4-1对第一丝杠驱动电机3-41、第二丝杠驱动电机3-42和第三丝杠驱动电机3-43的控制，以实现对红外测温仪3-1三个方向进行运动控制，红外测温仪3-1完成按摩穴位温度的采集；并结合红外测温传感器1-16对使用者穴位温度检测，超声测距传感器1-17对距离进行测量，最终使按摩头1-2有效移动到所要按摩穴位。

旋转电机1-5、直线电机1-6和电磁铁1-11分别用于对按摩块1-10的旋转按摩运动、垂直压力加载以及横向直线位置的微调，并通过压力传感器1-3实时检测按摩块1-10的压力，进而模拟穴位的揉压按摩，同时通过通讯模块4-5发送给便携式终端6进行参数显示。

该穴位按摩系统采用红外成像技术获得使用者按摩部位温度分布，完成按摩部位的轮廓图，进一步，根据穴位温度区别于其他区域的特性，采用遗传算法获取穴位的分布位置，形成穴位定位图。借助于互联网，建立使用者穴位信息与个人数据库和相近数据的联系，进一步个人数据库包含每次采集的按摩部位轮廓图和穴位分布图，以及医疗体检等数据；相近数据是指同等年龄、体重和身高下用户群体数据；结合个人数据库，参照医疗体检数据，确定最佳按摩力度和时间。穴位按摩由机器手驱动按摩装置实施，偏心轮机构由电机驱动偏心轮带动按摩头旋转按摩；直线运动机构带动偏心轮机构上下往复运动，按摩力度由向下运动距离决定；电控装置一方面控制偏心轮驱动电机旋转频率，另一方面控制直线电机保持时间和往复运动时间，两者实现按摩模拟，由角度传感器和压力传感器实时获得按摩角度和力度。

如图8所示的一种基于数据分析穴位按摩系统的按摩方法，包括以下步骤：

步骤一、利用红外测温仪3-1采集使用者按摩部位温度及穴位温度，并将采用的数据传输给中央控制器4-1；

步骤二、中央控制器4-1从其数据库中获取存储的人体穴位温度分布数据；

步骤三、中央控制器4-1将第一步采集的数据与步骤二获取的数据进行比较处理，建立使用者按摩部位轮廓图和穴位分布图的数据模型；

步骤四、若按摩部位轮廓图和穴位分布图的数据模型建立失败，则返回至步骤一；若按摩部位轮廓图和穴位分布图的数据模型建立成功，执行步骤五；

步骤五、由中央控制器4-1从互联网4-6中获取个人医疗数据和相近数据，并与步骤三中建立的按摩部位轮廓图和穴位分布图进行比较优化，建立优化后的使用者穴位按摩数据模型，并将优化后的使用者穴位按摩数据模型存储至使用者穴位信息据库中；

步骤六、根据步骤五中建立的使用者穴位按摩数据模型，由中央控制器4-1向电机驱动模块4-7发出指令，则电机驱动模块4-7控制第一机器手驱动电机2-31、第二机器手驱动电机2-32和第三机器手驱动电机2-33以调整按摩装置1的位置；

步骤七、由红外测温传感器1-16检测使用者的穴位温度，并将检测的穴位温度信息传输给中央控制器4-1，中央控制器4-1根据红外测温传感器1-16传输的穴位温度信息，来判断按摩装置1的位置是否准确；若按摩装置1的位置不准确，则执行步骤八；若按摩装置1的位置准确，则执行步骤九；

步骤八、若按摩装置1的位置不准确，中央控制器4-1根据红外测温传感器1-16检测的穴位温度信息，重新调整步骤五中建立的使用者穴位按摩数据模型，由中央控制器4-1向电机驱动模块4-7发出指令，则电机驱动模块4-7控制第一机器手驱动电机2-31、第二机器手驱动电机2-32和第三机器手驱动电机2-33以调整按摩装置1的位置，返回至步骤七；

步骤九、由中央控制器4-1向电机驱动模块4-7和电磁铁驱动电路模块4-4发出指令，则电机驱动模块4-7控制直线电机1-6、电磁铁驱动电路模块4-4控制电磁铁1-11以调整按摩头1-2的位置，使得按摩块1-10到达使用者需要按摩的穴位；

步骤十、中央控制器4-1根据超声测距传感器1-17检测的按摩块1-10横向距离，来判断按摩块1-10的位置是否准确；若按摩块1-10的位置不准确，则返回步骤九；若按摩块1-10的位置准确，则执行步骤十一；

步骤十一、由中央控制器4-1向电机驱动模块4-7和电磁铁驱动电路模块4-4发出指令，电机驱动模块4-7控制直线电机1-6和旋转电机1-5、电磁铁驱动电路模块4-4控制电磁铁1-11，使得按摩块1-10对使用者的穴位进行按压刺激；

步骤十二、若步骤十一中按摩块1-10对使用者的穴位按压刺激达到预定时间，则按摩过程完成；中央控制器4-1将使用者的本次按摩的所有数据信息汇总处理后，存储到使用者穴位信息据库中，整个过程结束。

本实施例中，步骤五中还包括中央控制器4-1从使用者穴位信息据库中调取该使用者已存储在使用者穴位信息据库中的按摩数据汇总信息；步骤八中按摩装置1的位置不准确，还可以通过便携式终端6向中央控制器4-1发出指令，由中央控制器4-1向电机驱动模块4-7发出指令，则电机驱动模块4-7控制第一机器手驱动电机2-31、第二机器手驱动电机2-32和第三机器手驱动电机2-33以调整按摩装置1的位置；步骤十一中可以通过便携式终端6向中央控制器4-1发出指令，中央控制器4-1向电机驱动模块4-7发出指令，电机驱动模块4-7控制直线电机1-6以调节按压力度。

本实施例中，步骤一中红外测温仪3-1需利用两点定标法校正红外成像的非均匀性，建立温度与图像灰度数据库；建立物体发射率、环境温度以及距离与温度关系数据库。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：包括安装架(5)、机器手装置(2)、按摩装置(1)、红外扫描装置(3)、便携式终端(6)和电控装置(4)，所述机器手装置(2)和按摩装置(1)均设置在安装架(5)的下方，所述按摩装置(1)通过机器手装置(2)与安装架(5)的底部连接且机器手装置(2)能够带动按摩装置(1)运动以调节按摩装置(1)的整体位置，所述按摩装置(1)位于机器手装置(2)的下方且用于对使用者穴位按摩，所述红外扫描装置(3)安装在安装架(5)的底部且能够对使用者按摩部位进行温度采集，所述电控装置(4)安装在安装架(5)的顶部且与机器手装置(2)、按摩装置(1)和红外扫描装置(3)均电连接并能够对机器手装置(2)、按摩装置(1)和红外扫描装置(3)分别进行控制，所述便携式终端(6)设置在所述穴位按摩系统外且与电控装置(4)无线连接并进行无线通信。

2.按照权利要求1所述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：所述按摩装置(1)包括按摩罩(1-1)、偏心按摩机构、用于带动所述偏心按摩机构旋转按摩的旋转按摩驱动机构、及用于带动所述偏心按摩机构和所述旋转按摩驱动机构整体直线运动的直线运动驱动机构，所述偏心按摩机构、旋转按摩驱动机构和直线运动驱动机构均设置在按摩罩(1-1)内，所述直线运动驱动机构包括直线电机(1-6)和安装法兰(1-7)，所述直线电机(1-6)设置在安装法兰(1-7)的上方，所述直线电机(1-6)的输出轴与安装法兰(1-7)的中心固定连接，所述直线电机(1-6)安装在按摩罩(1-1)的内壁上；所述旋转按摩驱动机构包括旋转电机安装座(1-8)和旋转电机(1-5)，所述旋转电机(1-5)安装在旋转电机安装座(1-8)的一侧，所述旋转电机安装座(1-8)固定在安装法兰(1-7)的底部；所述偏心按摩机构包括按摩块安装座(1-4)和按摩头(1-2)，所述按摩头(1-2)安装在按摩块安装座(1-4)的下部一侧，所述按摩块安装座(1-4)的中心与旋转电机(1-5)的输出轴固定连接。

3.按照权利要求2所述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：所述按摩块安装座(1-4)包括座体(1-15)，所述座体(1-15)的一侧安装有微型电加热管(1-9)和用于实时检测使用者穴位温度的红外测温传感器(1-16)，所述红外测温传感器(1-16)位于微型电加热管(1-9)的内侧，所述座体(1-15)的另一侧开有纵截面为T字形的T型槽(1-18)，所述T型槽(1-18)的水平槽一侧安装有超声测距传感器(1-17)，所述超声测距传感器(1-17)设置在靠近红外测温传感器(1-16)处，所述T型槽(1-18)的水平槽另一侧安装有电磁铁(1-11)，所述电磁铁(1-11)上设置有一端与其连接的复位弹簧(1-12)，所述复位弹簧(1-12)的另一端连接有环形衔铁(1-13)，所述按摩头(1-2)包括按摩块(1-10)和安装杆(1-14)，所述安装杆(1-14)的下端通过压力传感器(1-3)与按摩块(1-10)的上部连接，所述安装杆(1-14)的上端伸入T型槽(1-18)内且在环形衔铁(1-13)和电磁铁(1-11)的作用下能够沿着所述水平槽滑动，所述环形衔铁(1-13)安装在安装杆(1-14)的上端。

4.按照权利要求1所述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：所述安装架(5)包括安装座(5-3)，所述安装座(5-3)为长方体结构，所述安装座(5-3)沿长度方向一端设置有手柄(5-4)，所述安装座(5-3)的顶部另一侧设置有四根弹性折叠杆(5-1)，四根所述弹性折叠杆(5-1)均竖直设置，所述弹性折叠杆(5-1)的下端与安装座(5-3)的顶部连接，所述弹性折叠杆(5-1)的上端安装有吸附座(5-2)，四根所述弹性折叠杆(5-1)与安装座(5-3)的连接点依次连接后形成矩形结构。

5.按照权利要求4所述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：所述机器手装置(2)包括连接盘(2-1)和三个角度调节机构，三个所述角度调节机构均匀布设在连接盘(2-1)的上方外周，三个所述角度调节机构的结构相同且均包括连杆架(2-2)、驱动连杆(2-4)和机器手驱动电机，所述连杆架(2-2)为矩形结构，所述机器手驱动电机的输出轴与驱动连杆(2-4)的上方铰接，所述驱动连杆(2-4)的下端与连杆架(2-2)的上端中部铰接，所述连杆架(2-2)的下端与连接盘(2-1)的外侧铰接，所述机器手驱动电机安装在安装座(5-3)的底部；三个所述角度调节机构的机器手驱动电机分别为第一机器手驱动电机(2-31)、第二机器手驱动电机(2-32)和第三机器手驱动电机(2-33)。

6.按照权利要求4所述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：所述红外扫描装置(3)包括X轴直线运动机构(3-3)、Y轴直线运动机构(3-5)、Z轴直线运动机构(3-6)和红外测温仪(3-1)，所述Y轴直线运动机构(3-5)的数量为两个，两个所述Y轴直线运动机构(3-5)平行安装在安装座(5-3)的底部两侧，所述X轴直线运动机构(3-3)设置在Y轴直线运动机构(3-5)的底部且能够沿着Y轴直线运动机构(3-5)的长度方向移动，所述X轴直线运动机构(3-3)与Y轴直线运动机构(3-5)相垂直，所述Z轴直线运动机构(3-6)设置在X轴直线运动机构(3-3)的一侧且能够沿着X轴直线运动机构(3-3)的长度方向移动，所述Z轴直线运动机构(3-6)竖直设置且与X轴直线运动机构(3-3)相垂直，所述X轴直线运动机构(3-3)与Y轴直线运动机构(3-5)之间、X轴直线运动机构(3-3)与Z轴直线运动机构(3-6)之间均通过丝杠螺母副(3-2)相连接，所述红外测温仪(3-1)安装在Z轴直线运动机构(3-6)的下部且在Z轴直线运动机构(3-6)的带动下能够上下移动；所述X轴直线运动机构(3-3)、Y轴直线运动机构(3-5)和Z轴直线运动机构(3-6)的丝杠一端分别安装有用于驱动丝杠转动的第一丝杠驱动电机(3-41)、第二丝杠驱动电机(3-42)和第三丝杠驱动电机(3-43)，所述第一丝杠驱动电机(3-41)、第二丝杠驱动电机(3-42)和第三丝杠驱动电机(3-43)的驱动轴上均安装有编码器(3-8)，所述X轴直线运动机构(3-3)和Y轴直线运动机构(3-5)的两端均安装有限位开关(3-7)。

7.按照权利要求1所述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：所述电控装置(4)包括中央控制器(4-1)、电源模块(4-2)和通讯模块(4-5)，所述电源模块(4-2)与中央控制器(4-1)相接且为系统中各用电模块供电，所述中央控制器(4-1)与通讯模块(4-5)相接且通过通讯模块(4-5)与便携式终端(6)和互联网(4-6)分别无线通信，所述中央控制器(4-1)的输入端接有用于实时测试安装杆(1-14)施加给按摩块(1-10)压力大小的压力传感器(1-3)、用于采集使用者按摩部位温度及穴位温度的红外测温仪(3-1)和用于实时检测使用者穴位温度的红外测温传感器(1-16)；所述中央控制器(4-1)的输出端接有加热管驱动电路模块(4-3)、电机驱动模块(4-7)和电磁铁驱动电路模块(4-4)，所述加热管驱动电路模块(4-3)与微型电加热管(1-9)相接且用于驱动微型电加热管(1-9)，所述旋转电机(1-5)、直线电机(1-6)、第一机器手驱动电机(2-31)、第二机器手驱动电机(2-32)、第三机器手驱动电机(2-33)、第一丝杠驱动电机(3-41)、第二丝杠驱动电机(3-42)和第三丝杠驱动电机(3-43)均与电机驱动模块(4-7)相接且通过电机驱动模块(4-7)来驱动，所述电磁铁驱动电路模块(4-4)与电磁铁(1-11)相接且用于驱动电磁铁(1-11)。

8.按照权利要求7所述的一种基于数据分析的穴位按摩系统，其特征在于：所述中央控制器(4-1)的输入端还接有用于实时检测按摩块(1-10)横向距离的超声测距传感器(1-17)和用于检测红外测温仪(3-1)运动极限位置的限位开关(3-7)。

9.一种利用如权利要求7所述基于数据分析穴位按摩系统的按摩方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、利用红外测温仪(3-1)采集使用者按摩部位温度及穴位温度，并将采用的数据传输给中央控制器(4-1)；

步骤二、中央控制器(4-1)从其数据库中获取存储的人体穴位温度分布数据；

步骤三、中央控制器(4-1)将第一步采集的数据与步骤二获取的数据进行比较处理，建立使用者按摩部位轮廓图和穴位分布图的数据模型；

步骤四、若按摩部位轮廓图和穴位分布图的数据模型建立失败，则返回至步骤一；若按摩部位轮廓图和穴位分布图的数据模型建立成功，执行步骤五；

步骤五、由中央控制器(4-1)从互联网(4-6)中获取个人医疗数据和相近数据，并与步骤三中建立的按摩部位轮廓图和穴位分布图进行比较优化，建立优化后的使用者穴位按摩数据模型，并将优化后的使用者穴位按摩数据模型存储至使用者穴位信息据库中；

步骤六、根据步骤五中建立的使用者穴位按摩数据模型，由中央控制器(4-1)向电机驱动模块(4-7)发出指令，则电机驱动模块(4-7)控制第一机器手驱动电机(2-31)、第二机器手驱动电机(2-32)和第三机器手驱动电机(2-33)以调整按摩装置(1)的位置；

步骤七、由红外测温传感器(1-16)检测使用者的穴位温度，并将检测的穴位温度信息传输给中央控制器(4-1)，中央控制器(4-1)根据红外测温传感器(1-16)传输的穴位温度信息，来判断按摩装置(1)的位置是否准确；若按摩装置(1)的位置不准确，则执行步骤八；若按摩装置(1)的位置准确，则执行步骤九；

步骤八、若按摩装置(1)的位置不准确，中央控制器(4-1)根据红外测温传感器(1-16)检测的穴位温度信息，重新调整步骤五中建立的使用者穴位按摩数据模型，由中央控制器(4-1)向电机驱动模块(4-7)发出指令，则电机驱动模块(4-7)控制第一机器手驱动电机(2-31)、第二机器手驱动电机(2-32)和第三机器手驱动电机(2-33)以调整按摩装置(1)的位置，返回至步骤七；

步骤九、由中央控制器(4-1)向电机驱动模块(4-7)和电磁铁驱动电路模块(4-4)发出指令，则电机驱动模块(4-7)控制直线电机(1-6)、电磁铁驱动电路模块(4-4)控制电磁铁(1-11)以调整按摩头(1-2)的位置，使得按摩块(1-10)到达使用者需要按摩的穴位；

步骤十、中央控制器(4-1)根据超声测距传感器(1-17)检测的按摩块(1-10)横向距离，来判断按摩块(1-10)的位置是否准确；若按摩块(1-10)的位置不准确，则返回步骤九；若按摩块(1-10)的位置准确，则执行步骤十一；

步骤十一、由中央控制器(4-1)向电机驱动模块(4-7)和电磁铁驱动电路模块(4-4)发出指令，电机驱动模块(4-7)控制直线电机(1-6)和旋转电机(1-5)、电磁铁驱动电路模块(4-4)控制电磁铁(1-11)，使得按摩块(1-10)对使用者的穴位进行按压刺激；

步骤十二、若步骤十一中按摩块(1-10)对使用者的穴位按压刺激达到预定时间，则按摩过程完成；中央控制器(4-1)将使用者的本次按摩的所有数据信息汇总处理后，存储到使用者穴位信息据库中，整个过程结束。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤五中还包括中央控制器(4-1)从使用者穴位信息据库中调取该使用者已存储在使用者穴位信息据库中的按摩数据汇总信息；步骤八中按摩装置(1)的位置不准确，还可以通过便携式终端(6)向中央控制器(4-1)发出指令，由中央控制器(4-1)向电机驱动模块(4-7)发出指令，则电机驱动模块(4-7)控制第一机器手驱动电机(2-31)、第二机器手驱动电机(2-32)和第三机器手驱动电机(2-33)以调整按摩装置(1)的位置；步骤十一中可以通过便携式终端(6)向中央控制器(4-1)发出指令，中央控制器(4-1)向电机驱动模块(4-7)发出指令，电机驱动模块(4-7)控制直线电机(1-6)以调节按压力度。