CN110652449A - 艾灸机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了艾灸机器人,包括床架,所述床架设置有纵向直线传动机构、拱形运动机构、重锤滑块机构和图像采集模块;所述纵向直线传动机构驱使所述拱形运动机构作直线运动;所述重锤滑块机构包括重锤和艾灸头,所述重锤和所述艾灸头之间通过弹性件连接,从而使得所述重锤能够驱使所述艾灸头上移和下降;所述艾灸头可沿着所述拱形运动机构规划的路线移动;所述图像采集模块提供定位功能,为艾灸头提供准确的人体穴位位置信息,以保证治疗效。本发明主要解决目前艾灸机器人领域存在的安全隐患问题、艾灸作用于人体的仿生学问题、以及多感器数据融合电子艾灸控制技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域,尤其涉及艾灸机器人。
背景技术
艾灸,中医针灸疗法中的灸法,是用艾叶制成的艾灸材料产生的艾热刺激体表穴位或特定部位,通过激发经气的活动来调整人体紊乱的生理生化功能,从而达到防病治病目的的一种治疗方法。灸法的运用起源于人类掌握用火之后,时间亦在石器时代,艾灸治病在国内外有着深远的影响。
传统艾炙在操作上需要借助人工操作、艾绒燃烧的力量、灸法使用的器具及艾灸时产生的烟雾等问题是造成灸疗不能广泛使用和推广的原因,临床使用时医生须长时间给患者施灸而造成临床工作效率低,而且稍不留意,易灼伤患者肌肤、衣物等,而且艾炷或艾条燃烧时脱落的灰粉易掉落在皮肤上造成烫伤。同时临床上对人体症兆部位不易施灸,如头部、腿部等施灸不易,更为重要的是艾条燃烧时会产生大量的烟雾,现代研究表明烟雾中释放出有害成分主要有焦油、萘、苯甲醛、苯乙酮、苯甲腈、苯酚、二甲基苯酚和绿花白千层醇,其中萘所占比例较大,这些酚、醛类有害物质具有强烈的气味,毒性较大,会造成扁桃体肿大、咽痒、目痛和很明显的昏睡,以致于人会对有烟雾的病房难以忍受,在使用上非常麻烦,并且不安全。
除了传统的艾炙疗法,目前还有一种电加热艾炙方式,与传统的艾炙疗法相比,具有无烟、清洁卫生、更加安全等优点。
目前市场现有的电加热艾炙治疗仪器,主要以热辐射为主,艾灸加热装置普遍采用扁平化的陶瓷加热片,和传统的艾灸加热材料艾绒的加热温度场不相符,前者是一个均匀加热的温度场,而传统的艾灸形成的是一个类似水滴状指数规律分布的温度场,在治疗效果上现有电加热艾灸不及传统艾灸方式。
另外,市场上现有艾灸机器人多数出于艾灸功能的满足,虽然可以代替人进行艾灸操作,但普遍缺乏安全有效的伤害防止措施,在安全上存在较大隐患,机器人作为机电设备不可避免会出故障,当出现故障失控时,艾灸头移动机构可能会对患者产生不可预料的物理伤害。
目前的艾灸机器人技术方面,在艾灸工作原理、智能安全等方面均未有较系统、深入的研究,进行开发和研究工作的还比较少。鲜有的一些专利和视频上,都还是停留在简单功能的实现,以及采用工业机械臂进行试验,多为重视用艾灸机器人代替人工操作功能的实现,而普遍忽略作为和人体接触的医疗器械的安全可靠问题。
发明内容
本发明的目的在于提出艾灸机器人的技术方案,主要解决目前艾灸机器人领域存在的安全隐患问题、艾灸作用于人体的仿生学问题、以及多感器数据融合电子艾灸控制技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案得以解决:艾灸机器人,包括床架,所述床架设置有拱形运动机构和重锤滑块机构;所述重锤滑块机构包括重锤和艾灸头,所述重锤和所述艾灸头之间通过弹性件连接,从而使得所述重锤能够驱使所述艾灸头上移和下降;所述艾灸头可沿着所述拱形运动机构规划的路线移动,所述拱形运动机构与人体轮廓相似。
所述床架还设置有纵向直线传动机构和图像采集模块;所述纵向直线传动机构驱使所述拱形运动机构作直线运动;所述图像采集模块提供定位功能,为艾灸头提供准确的人体穴位位置信息,以保证治疗效。
所述重锤滑块机构还包括卷线电机、滑轮和被限制为竖直方向移动的滑块,所述卷线电机驱动卷线轮卷绕和释放绳,所述绳连接所述滑块再经过所述滑轮的转向后,终端连接所述重锤;所述滑块上还设置有软轴,所述软轴端部设置有所述艾灸头。
所述纵向直线传动机构包括设置于床架侧边的滑轨,所述滑轨上设置有滑动安装座,所述纵向直线传动机构驱使所述滑动安装座在所述滑轨上可控地滑动。
所述滑动安装座上设置有所述拱形运动机构,所述拱形运动机构包括横跨床架两侧边的拱形梁,所述艾灸头设置于所述套筒上,所述拱形运动机构驱使所述套筒在所述拱形梁上可控地滑动。
所述图像采集模块包括安装在支撑杆上的全局定位摄像头和安装在艾灸头上方的局部定位摄像头;所述全局定位摄像头负责整体大视场的定位提供人体穴位和经络的粗定位信息,所述局部定位摄像头辅助进行精确定位。
所述艾灸头包括仿生学加热头、加热头温度传感器、非接触距离传感器、非接触体表温度传感器、门闸开关、紧急触碰开关和信号采集电路;
还包括供患者使用的手持PDA终端,终端通过蓝牙与主控制系统连接;所述手持PDA终端包括显示屏、操作按键和壳体。
所述主控制系统包括工控机、下位机控制板、电源和驱动器,所述主控制系统设置于所述床体下方的电器控制箱内,主要完成图像识别定位、运动控制和逻辑控制功能。
所述拱形运动机构包括运动的运动块和两块拱形的基板,所述运动块一侧壁上固定设置有套筒,所述套筒内活动设置有所述艾灸头;所述基板利用支撑柱连接成整体,其中一个基板上安装了一个拱形的轨道;所述运动块的另一侧壁上设置有两个大滚轮,所述大滚轮夹紧所述轨道的上下面使得所述运动块无法脱离轨道,所述运动块的内顶部设置有小滚轮,所述小滚轮压在另一块基板的顶部并在其上方滚动;所述运动块的内顶部还设置有竖直方向的竖直滚轮,所述竖直滚轮夹紧其下方的基板的两侧壁;所述大滚轮、所述小滚轮和所述竖直滚轮相互配合使得所述运动块可活动地安装至所述拱形运动机构上;所述基板的两端部各设置有同步轮,其中一个同步轮连接带传动电机并由其驱动而转动,两块同步轮之间设置有传动带,所述运动块和所述传动带连接从而使得所述传动带运动时能够带动所述运动块一起移动。
所述艾灸头包括筒壳,所述筒壳上下分别端设置有上端盖和下端盖,所述上端盖连接所述软轴,所述下端盖中部设置有护罩;所述筒壳内部上方设置有舵机而下方转动设置有闸门,所述闸门可盖在所述护罩上方,所述舵机设置有舵机旋翼,所述舵机旋翼一端与闸门的边缘使用硬钢丝线连接;所述筒壳内部中部固定设置有电热丝,所述电热器产生热量,穿透护罩传递到人体皮肤实现艾灸;所述筒壳内壁设置有隔热层。
本发明提供了发明了艾灸机器人,按照仿生学设计原则,设计有弧形横向运动拱架、水滴形电子艾灸加热头,同时融合距离、温度传感器数据,结合控温曲线可以最大限度的还原艾绒燃烧的温度场分布。人体对温度敏感性具有逐渐降低的特性,同时根据患者自身体质生成温度曲线,通过距离、温度等多传感器数据融合算法,控制艾灸头工作在合理温度范围内,使用户达到最佳的治疗效果。
为充分保证患者使用安全,本发明设计有防止主动伤害的重锤滑块机构,在紧急情况以及患者误动作时,艾灸头可以被外力和控制系统收缩至安全距离,双重防护策略,防止意外伤害的发生。同时,本发明在艾灸头设计独特的门闸机构,当人体距艾灸头的距离小于安全设定值时,门闸机构触发关闭,将人体与艾灸头物理隔离,同时加热装置停止加热,可以有效杜绝人体被艾灸头烫伤事故的发生。
附图说明
通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分,本发明的特征和优点将变得更加容易理解,在附图中:图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明重锤滑块机构的原理图。
图3是本发明床架两端结构示意图。
图4是本发明拱形运动机构的内部结构示意图。
图5是本发明拱形运动机构的侧视图。
图6是本发明重锤滑块机构的结构示意图。
图7是本发明套筒的结构示意图。
图8是本发明艾灸头未工作时的内部结构示意图。
图9是本发明艾灸头工作时的内部结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的,而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述,但是应当理解,本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式,在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下,本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。
本发明的目的在于设计一种新型智能安全的电子艾灸机器人,解决传统人工艾灸效率低下、程序繁琐、艾烟有害健康等问题,深入分析艾灸治疗的工作原理,能够有效模拟传统艾绒温度场,达到对等的治疗效果。同时结合仿生学设计原则,创新的拱形架构设计,独特的防止主动伤害艾灸头移动机构设计,结合图像、温度、距离等多传感器融合温度场控制技术,解决了电子艾灸在应用过程中诸多安全问题。
下面结合附图1至附图9详细说明本发明实施例的技术方案。本发明公开了艾灸机器人,包括床架1,所述床架1设置有拱形运动机构3和重锤滑块机构4;所述重锤滑块机构4包括重锤43和艾灸头49,所述重锤43和所述艾灸头49之间通过弹性件连接,从而使得所述重锤43能够驱使所述艾灸头49上移和下降;所述艾灸头49可沿着所述拱形运动机构3规划的路线移动,所述拱形运动机构与人体轮廓相似。
所述床架1还设置有纵向直线传动机构2和图像采集模块;所述纵向直线传动机构2驱使所述拱形运动机构3作直线运动;所述图像采集模块提供定位功能,为艾灸头提供准确的人体穴位位置信息,以保证治疗效。
为了使艾灸头更好地跟踪人体轮廓,对人体正面和侧面穴位进行艾灸,拱形运动机构3设计为拱形结构,在其上设置一个运动块40带动艾灸头49在一个拱形轨道上运动。因为拱形机构与人体轮廓相似,可以使得艾灸头49始终正对着人体穴位。
拱形结构如图5所示,两块拱形的基板30中间用支撑柱301连接起来,组成一个基本框架,其中一个基板30上安装了一个拱形的轨道302,运动块40上面装有多个滚轮,可以在拱形轨道上滚动,从而带动艾灸头沿着拱形轨道运动,并始终垂直于拱形轨道。
为了运动块在拱形轨道上运行平稳,一共装了6个滚轮,其中侧面两个大滚轮401分别位于拱形轨道的上面和下面,这两个大滚轮401夹紧拱形轨道302,使运动块无法脱离轨道,运动块40顶部还装了两个小滚轮402,小滚轮402在一个拱形基板的顶部滚动,和一个大滚轮401形成三个支点,保证了运动块的稳定性。为了限制运动块40在前后方向的自由度,顶部还装了两个竖直方向的竖直滚轮403,夹紧一个拱形基板30的侧壁,这样运动块40只能沿着拱形轨道302运动。
运动块40在拱形轨道上运动时采用带传动电机31驱动、传动带传动的驱动形式。在拱形机构的两端各装了一个同步轮32,其中一个同步轮由带传动电机31带动,作为主动轮,另一个为从动轮,也作为张紧轮。所述运动块和所述传动带连接从而使得所述传动带运动时能够带动所述运动块一起移动。因为是沿着拱形轨道传动,传动带需要每隔一段距离改变一次方向,所以在一个拱形侧板上装有15个惰轮34,其中8个惰轮34位于传动带33圈内,与传动带带齿的一面接触,剩余7个位于传动带圈外,与传动带无齿的一面接触,这些惰轮可以将传动带的轨迹限制在拱形轨道上。
所述重锤滑块机构4还包括卷线电机42、滑轮46和被限制为竖直方向移动的滑块45,所述卷线电机42驱动卷线轮41卷绕和释放绳44,所述绳44连接所述滑块45再经过所述滑轮46的转向后,终端连接所述重锤43;所述滑块45上还设置有软轴47,所述软轴47端部设置有所述艾灸头49。其中,重锤滑块机构具有壳体410,壳体内设置有固定的滑杆451,滑块45套设在该滑杆451上,从而被限制为上下移动。重锤滑块机构与套筒48配合使用,两者之间通过软轴47相连接,共同完成艾灸头49的垂向进给运动。重锤机构固定在拱形机构的一块基板上,可使用螺钉将重锤机构外壳固定在基板上,为艾灸头的向下进给提供动力。套筒48与运动块40连接在一起,可使用螺钉将套筒外壳固定在运动块上,使其随着运动块40在拱形机构上运动,对艾灸头的向下进给起导向作用。
所述纵向直线传动机构2包括设置于床架1侧边的滑轨23,所述滑轨23上设置有滑动安装座24,所述纵向直线传动机构2驱使所述滑动安装座24在所述滑轨23上可控地滑动。
所述滑动安装座24上设置有所述拱形运动机构3,所述拱形运动机构3包括横跨床架1两侧边的拱形梁,所述艾灸头49设置于所述套筒48上,所述拱形运动机构3驱使所述套筒48在所述拱形梁上可控地滑动。
所述图像采集模块包括安装在支撑杆15上的全局定位摄像头13和安装在艾灸头49上方的局部定位摄像头14;所述全局定位摄像头13负责整体大视场的定位提供人体穴位和经络的粗定位信息,所述局部定位摄像头14辅助进行精确定位。支撑杆15设置在床体的一侧。
所述艾灸头49包括仿生学加热头、加热头温度传感器、非接触距离传感器、非接触体表温度传感器、门闸开关、紧急触碰开关和信号采集电路;
还包括供患者使用的手持PDA终端,终端通过蓝牙与主控制系统连接;所述手持PDA终端包括显示屏、操作按键和壳体。
所述主控制系统包括工控机、下位机控制板、电源和驱动器,所述主控制系统设置于所述床体下方的电器控制箱11内,主要完成图像识别定位、运动控制和逻辑控制功能。
所述艾灸头包括筒壳,所述筒壳上下分别端设置有上端盖和下端盖,所述上端盖连接所述软轴,所述下端盖中部设置有护罩;所述筒壳内部上方设置有舵机而下方转动设置有闸门,所述闸门可盖在所述护罩上方,所述舵机设置有舵机旋翼,所述舵机旋翼一端与闸门的边缘使用硬钢丝线连接;所述筒壳内部中部固定设置有电热丝,所述电热器产生热量,穿透护罩传递到人体皮肤实现艾灸;所述筒壳内壁设置有隔热层。
本装置的艾灸头49依靠电热丝8产生热量,通过下端盖61上的护罩611传递到人体皮肤。为了防止电热丝过热,烫伤人体皮肤,在电热丝和护罩之间设置了一个闸门,闸门可以绕轴转动。艾灸头上部安装有舵机7,舵机旋翼71一端与闸门73边缘使用硬钢丝线72连接。
工作状态如图9所示,舵机顺时针转动,旋翼拉动闸门旋转到侧面,电热丝的热量可以正常传递到人体皮肤。当人体感觉温度过高时,想控制系统发出指令,舵机逆时针转动,旋翼通过硬钢丝线推动闸门到图8所示位置,这样向人体传递的热量被闸门阻断,防止灼伤人体皮肤。
本发明的结构采用人体仿生学设计,保证艾灸加热头运行路径相对于人体表面垂直,利用纵向直线传动机构2、拱形运动机构3和重锤滑块机构4相互配合实现。
本发明的床架1包括床体框架和皮革海绵组成的艾灸床,是患者进行治疗时躺卧的平台,同时也是安装机器人各部分结构的基体。
本发明的艾灸机器人的图像采集由两个摄像头完成,分别是安装在床尾撑杆上的全局定位摄像头和安装在艾灸头上方的局部定位摄像头。全局相机负责整体大视场的定位提供人体穴位和经络的粗定位信息,局部定位相机辅助进行精确定位。两个摄像头联合工作可以为艾灸头提供准确的人体穴位位置信息,以保证治疗效果。
本发明的纵向直线传动机构安装在床体1两侧的床面下方的床体框架上,由一个驱动电机21和两个同步带模组组成,两个模组之间使用传动轴22传递扭矩,以保证两个模组运动的同步性。
为了患者便于上下床,将纵向运动的同步带模组安装在床板下方。为了避免拱形机构的两端运动不同步,使用了两个同步带模组,中间用一个连接轴连起来,这样驱动电机带动一个同步带运动,另一个会同步运动,可以保证拱形机构的平稳性。
本发明的拱形运动机构安装在纵向直线传动机构的滑动安装座24上,被滑块带动可以整体前进或后退,同时内部机构可以带动艾灸头做横向拱形运动,以保证艾灸头垂直或近似垂直于人体表面。拱形运动机构采用伺服驱动、同步带传动的方式,运动精度高,噪音和震动小。
本发明的重锤滑块结构固定在拱形运动机构上,主要是完成带动艾灸头做进给运动,调整艾灸头距离人体穴位经络的距离。在诊疗过程中,患者存在意外翻身或机器失控等可能,存在着艾灸头碰撞人体造成物理伤害的危险,为此设计独特的重锤滑块机构和套筒防护机构,当发生上述情况时,艾灸头在外力作用下回缩,可有效避免机械伤害。
重锤滑块结构运行时,卷线电机42转动,卷线轮41释放钢丝绳44,由于重力作用,滑块45会被重锤43拉动向上运动,通过软轴47传递到艾灸头,使艾灸头49向下移动,靠近人体穴位进行艾灸。当艾灸头49需要远离人体穴位时,卷线电机42反转,卷线轮41回卷钢丝绳44,克服重锤43的重力拉动滑块45向下运动,通过软轴47传动使艾灸头49向上运动,远离人体穴位,达到调整艾灸头高度的效果。同时在非接触距离传感器失效、非接触体表温度传感器失效、主控程序跑飞等意外情况下,进行紧急保护,防止人体被烫伤或机械损伤,可有效避免主动伤害。
本发明的重锤滑块机构的相比其他进给机构,最大的优势在于可以防止对人体造成机械伤害。当卷线电机失控或人体翻身等原因导致人体碰到艾灸头时,人体会对艾灸头有一个反向推力,通过软轴传递给滑块,当推力大于重锤的重力时,滑块向下运动,重锤提升,同时艾灸头会被人体推着向后回退,而人体感受到的只是重锤的压力,而不会造成物理伤害。也即作用力时柔性的,能够被反推,而不是刚性的,直接造成硬性伤害。
本发明的艾灸头49作用是提供热辐射,直接作用于人体穴位,起到艾灸的效果。艾灸加热头安装在套筒48上,而套筒安装在拱形运动机构的滑块上,所以可以艾灸头可以沿着拱形机构做横向移动;在运动过程中艾灸头的姿态也会随着艾灸头在拱形机构上的位置不同而改变;同时艾灸头在重锤滑块作用下调整与人体穴位的距离,进行艾灸。
艾灸头主要包括仿生学加热头、加热头温度传感器、非接触距离传感器、非接触体表温度传感器、门闸开关、紧急触碰开关、信号采集电路等组成。
仿生学加热头工作时,内部安装的加热头温度传感器实时的采集加热头温度信息,由信号采集电路板采集处理,非接触距离传感器实时采集艾灸加热头距离人体体表距离,非接触体表温度传感器实时采集艾灸加热头辐射到人体体表的温度信息,距离温度双闭环控制。
同时,在艾灸头内部设计的隔热遮挡门闸机构可以在紧急情况下,自动关闭加热窗口防止人体受到伤害。在艾灸头上末端安装有紧急微动开关,可在重锤模块失效不能上移、升降机构卡死、非接触距离传感器失效、非接触体表温度传感器失效及主控程序跑飞等情况下,进行紧急保护,立即关断加热器、释放门闸开关、启动主动散热装置防止人体烫伤,并启动主动散热装置,最大程度防止人体烫伤。
信号采集电路板包括微控制器和接口转换电路,实现加热头温度传感器、非接触距离传感器、非接触体表温度传感器、门闸开关、紧急触碰开关的信号采集和预处理,将采集的数据通过总线发送给控制模块。
本发明的手持PDA终端配合主控制系统提供人机交互体验,患者可以在治疗过程中,通过手持PDA终端进行调温操作,查看剩余时间和当前穴位,以及紧急响应和呼叫护士。
本发明的主要工作流程:医生通过望闻问切对患者进行疾患诊断,在电脑上开出治疗方案,通过网络发送给目标艾灸机器人。患者转由护士接待,护士引导患者褪衣按正确姿态卧床,在患者身体相应穴位使用药水标记,并在服务器端对患者穴位进行在线图像标定,启动艾灸机器人,由机器人根据医生处方和穴位标定对患者进行治疗。
治疗过程为终端控制系统接收医生的诊疗方案数据,由全局相机进行图像识别和诊疗坐标信息计算,艾灸机器人拱形运动模块和重锤模块复位,控制系统接收到拱形运动模块和重锤模块复位完成信号后,按照诊疗坐标信息进行运动路径规划,协调纵向运动机构、横向运动机构和艾灸头上下运动机构按照医生处方完成直灸、回旋灸和雀啄灸等。
艾灸治疗过程中,艾灸加热头有距离和温度两个闭环控制回路。安装在艾灸头侧方的多个距离传感器实时检测当前距作用穴位的距离,完成距离闭环控制,同时采用余度设计思想,保证距离控制可靠性。同时在艾灸头侧方安装有多个体表温度传感器实时检测当前温度,并与患者设定温度对比进行闭环控制,同样按照余度设计思想保证安全性。
本发明的主控制系统主要完成图像识别定位、运动控制、逻辑控制、多传感器融合电子艾灸控制、通讯等,并且系统预留的通讯模块可以和医院现有的系统进行数据交互,并且完成对患者诊疗数据进行数字化存储,为大数据医疗以及精准医疗提供数据支撑。
本发明提出的一种新型智能安全艾灸机器人,解决现有技术中存在的安全问题、艾灸作用于人体的仿生学问题、以及艾灸机器人工作中各传感器数据融合处理和决策问题,给人体提供一个安全有效的艾灸机器人,稳定可靠的保护人体避免伤害。
本发明在艾灸机器人安全问题、仿生学问题、图像引导定位问题以及电子艾灸治疗问题上依靠自主研发的防止主动伤害的重锤滑块机构、仿生学加热头机构、双相机图像阶梯精确定位技术、多传感器电子艾灸控制技术提供的完整有效的解决方案,解决行业内存在的突出问题,并且样机经过试制和中试,取得了良好的有益效果。
Claims (10)
1.艾灸机器人,其特征在于:包括床架(1),所述床架(1)设置有拱形运动机构(3)和重锤滑块机构(4);所述重锤滑块机构(4)包括重锤(43)和艾灸头(49),所述重锤(43)和所述艾灸头(49)之间通过弹性件连接,从而使得所述重锤(43)能够驱使所述艾灸头(49)上移和下降;所述艾灸头(49)可沿着所述拱形运动机构(3)规划的路线移动,所述拱形运动机构与人体轮廓相似。
2.如权利要求1所述的艾灸机器人,其特征在于:所述床架(1)还设置有纵向直线传动机构(2)和图像采集模块;所述纵向直线传动机构(2)驱使所述拱形运动机构(3)作直线运动;所述图像采集模块提供定位功能,为艾灸头提供准确的人体穴位位置信息,以保证治疗效。
3.如权利要求2所述的艾灸机器人,其特征在于:所述重锤滑块机构(4)还包括卷线电机(42)、滑轮(46)和被限制为竖直方向移动的滑块(45),所述卷线电机(42)驱动卷线轮(41)卷绕和释放绳(44),所述绳(44)连接所述滑块(45)再经过所述滑轮(46)的转向后,终端连接所述重锤(43);所述滑块(45)上还设置有软轴(47),所述软轴(47)端部设置有所述艾灸头(49)。
4.如权利要求3所述的艾灸机器人,其特征在于:所述纵向直线传动机构(2)包括设置于床架(1)侧边的滑轨(23),所述滑轨(23)上设置有滑动安装座(24),所述纵向直线传动机构(2)驱使所述滑动安装座(24)在所述滑轨(23)上可控地滑动。
5.如权利要求4所述的艾灸机器人,其特征在于:所述滑动安装座(24)上设置有所述拱形运动机构(3),所述拱形运动机构(3)包括横跨床架(1)两侧边的拱形梁,所述拱形运动机构(3)驱使所述套筒(48)在所述拱形梁上可控地滑动。
6.如权利要求2所述的艾灸机器人,其特征在于:所述图像采集模块包括安装在支撑杆(15)上的全局定位摄像头(13)和安装在艾灸头(49)上方的局部定位摄像头(14);所述全局定位摄像头(13)负责整体大视场的定位提供人体穴位和经络的粗定位信息,所述局部定位摄像头(14)辅助进行精确定位。
7.如权利要求2所述的艾灸机器人,其特征在于:所述艾灸头(49)包括仿生学加热头、加热头温度传感器、非接触距离传感器、非接触体表温度传感器、门闸开关、紧急触碰开关和信号采集电路。
8.如权利要求7所述的艾灸机器人,其特征在于:所述主控制系统包括工控机、下位机控制板、电源和驱动器,所述主控制系统设置于所述床体下方的电器控制箱(11)内,主要完成图像识别定位、运动控制和逻辑控制功能。
9.如权利要求2所述的艾灸机器人,其特征在于:所述拱形运动机构(3)包括运动的运动块(4)和两块拱形的基板(30),所述运动块(4)一侧壁上固定设置有套筒(48),所述套筒(48)内活动设置有所述艾灸头(49);所述基板(30)利用支撑柱(301)连接成整体,其中一个基板(30)上安装了一个拱形的轨道(302);所述运动块(4)的另一侧壁上设置有两个大滚轮(401),所述大滚轮(401)夹紧所述轨道(302)的上下面使得所述运动块无法脱离轨道(302),所述运动块(4)的内顶部设置有小滚轮(402),所述小滚轮(402)压在另一块基板(30)的顶部并在其上方滚动;所述运动块(4)的内顶部还设置有竖直方向的竖直滚轮(403),所述竖直滚轮(403)夹紧其下方的基板(30)的两侧壁;所述大滚轮(401)、所述小滚轮(402)和所述竖直滚轮(403)相互配合使得所述运动块40可活动地安装至所述拱形运动机构(3)上;所述基板(30)的两端部各设置有同步轮(32),其中一个同步轮(32)连接带传动电机(31)并由其驱动而转动,两块同步轮(32)之间设置有传动带(33),所述运动块(4)和所述传动带(33)连接从而使得所述传动带(33)运动时能够带动所述运动块(4)一起移动。
10.如权利要求2所述的艾灸机器人,其特征在于:所述艾灸头(49)包括筒壳(6),所述筒壳(6)上下分别端设置有上端盖(62)和下端盖(61),所述上端盖(62)连接所述软轴(47),所述下端盖(61)中部设置有护罩(611);所述筒壳(6)内部上方设置有舵机(7)而下方转动设置有闸门(73),所述闸门(73)可盖在所述护罩(61)上方,所述舵机(7)设置有舵机旋翼(71),所述舵机旋翼(71)一端与闸门(73)的边缘使用硬钢丝线(72)连接;所述筒壳(6)内部中部固定设置有电热丝(8),所述电热器产生热量,穿透护罩(611)传递到人体皮肤实现艾灸;所述筒壳(6)内壁设置有隔热层(63)。
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- 2019-10-08 CN CN201910951488.9A patent/CN110652449A/zh active Pending
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