CN111317637A - 一种仿人双臂中医推拿机器人装置 - Google Patents

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陈修祥
桑鹏
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    • A61G13/00—Operating tables; Auxiliary appliances therefor
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    • B25J11/008—Manipulators for service tasks
    • B25J11/009—Nursing, e.g. carrying sick persons, pushing wheelchairs, distributing drugs

Abstract

本发明涉及一种仿人双臂中医推拿机器人装置，包括床体，所述床体的两侧安装有直线运动系统，机器人底座整体安装在所述直线运动系统上，所述机器人底座上转动副连接有旋转运动臂，所述旋转运动臂上安装有伸缩手臂，所述伸缩手臂末端安装有机器人末端推拿系统。本发明的机器人装置能够代替专业推拿师为被推拿人提供专业的推拿服务。

Description

一种仿人双臂中医推拿机器人装置
技术领域
本发明涉及中医推拿自动化装置领域，具体是一种仿人双臂中医推拿机器人装置，属于涉及现代医疗、康复、保健行业的服务机器人领域。
背景技术
因疗效明显、治法简要、副作用少、医疗条件限制少，中医推拿一直都是人们进行颈腰椎护理或疼痛管理的首选方案之一。伴随着人口老龄化的发展和保守治疗的推广，这一需求也在逐步增加，中医养生保健渐渐成为主流。根据世界卫生组织发布的数据，美国的疼痛人群有1亿，中国的这一数字也有3亿。然而，专业推拿师人才紧缺一直也是整个行业中存在的一大问题，明显供不应求；此外，一次推拿往往需要30分钟到1小时，对医生体力和时间要求都非常高，且待遇低，越来越多的人不愿从事这项工作。
近年来，市场上出现了新加坡张艺钟创立AiTreat团队研发的中医按摩机器人Emma。Emma是基于旋量理论进行设计，能对柔性软组织实现精准感控，并结合3D视觉传感器和算法，实现对人体的理解，再通人机交互规划出整体的推拿运动轨迹；为确保安全，它还采用了反馈技术——通过多种传感器能精准控制力度、动作，以保证精准完成推拿动作，不给用户带来伤害。然而，中医按摩机器人Emma采用单臂关节型工业机器人机构，空间自由度多、控制系统复杂、安全性差、成本高、推拿效率低，不便于在目前中医推拿消费市场上推广使用，需要一种新型中医推拿机器人机构解决市场应用痛点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一种仿人双臂中医推拿机器人装置，能够代替专业推拿师为被推拿人提供专业的推拿服务。
为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：一种仿人双臂中医推拿机器人装置，包括床体，所述床体的两侧安装有直线运动系统，机器人底座整体安装在所述直线运动系统上，所述机器人底座上转动副连接有旋转运动臂，所述旋转运动臂上安装有伸缩手臂，所述伸缩手臂末端安装有机器人末端推拿系统。
上述方案中，所述伸缩手臂包括由主平行四边形、齿轮传动、辅平行四边形和驱动气缸，所述主平行四边形的连杆为辅平行四边形的机架，驱动气缸两端通过转动副分别于主平行四边形的机架和主动曲柄连接，主平行四边形的主动曲柄和辅平行四边形的主动曲柄通过与其分别对应位置固定的齿轮传动连接，主平行四边形、齿轮传动、辅平行四边形和驱动气缸两端转动副的全部转动轴线均平行；机器人末端推拿系统固定安装于辅平行四边形的连杆上。
上述方案中，主平行四边形的主动曲柄和辅平行四边形的主动曲柄通过与其分别对应位置固定的传动比为的齿轮传动连接。
上述方案中，所述旋转运动臂的数量为两个，对称分布在所述床体的两侧，每个所述旋转运动臂上均安装有伸缩手臂。
上述方案中，伸缩手臂与所述旋转运动臂转动轴线方向成45度夹角。
本发明的有益效果：本发明提供的双臂中医推拿机器人装置通过将机器人末端推拿系统安装在两个伸缩手臂上，通过直线运动系统带动机器人底座和旋转运动臂的综合运动，实现对躺在床位上的病人进行专业的推拿服务。
附图说明
图1为本发明专利系统原理图；
图2为本发明专利系统机构示意图。
图中 1、床体 2、直线运动系统 3、机器人底座 4、旋转运动臂 5、伸缩手臂5-1、主平行四边形 5-2、齿轮传动 5-3辅平行四边形 5-4、驱动气缸 6、机器人末端推拿系统。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行更详细的说明。
如图1、图2所示，一种仿人双臂中医推拿机器人机构由床体1、直线运动系统2、机器人底座3、旋转运动臂4、伸缩手臂5、机器人末端推拿系统6组成，其中伸缩手臂5的伸缩部分由主平行四边形5-1、齿轮传动5-2、辅平行四边形5-3和驱动气缸5-4组成。
直线运动系统2沿床体1长度方向（x方向）对称布置2个，机器人底座3通过直线运动系统2与床体1构成沿床体1长度方向（x方向）的移动连接；2条伸缩手臂5分别通过旋转运动臂4与机器人底座3构成绕垂直于床体1方向（z方向）转动连接，伸缩手臂5与旋转运动臂4转动轴线方向（z负方向）成45度夹角；所述主平行四边形5-1的连杆为辅平行四边形5-3的机架，驱动气缸5-4两端通过转动副分别于主平行四边形5-1的机架和主动曲柄连接，主平行四边形5-1的主动曲柄和辅平行四边形5-3的主动曲柄通过与其分别对应位置固定的传动比为1:1的齿轮传动5-2连接，主平行四边形5-1、齿轮传动5-2、辅平行四边形5-3和驱动气缸5-4两端转动副的全部转动轴线均平行；机器人末端推拿系统6固定安装于辅平行四边形5-3的连杆上（伸缩手臂5末端）。
驱动气缸5-4伸缩，驱动主平行四边形5-1的主动曲柄及其末端齿轮转动、连杆平动，主平行四边形5-1的主动曲柄末端齿轮转动后，通过齿轮传动5-2带动辅平行四边形5-3的主动曲柄末端齿轮转动，从而驱动辅平行四边形5-3的主动曲柄转动和连杆平动，完成伸缩手臂5的伸缩运动，和直线运动系统2一起，实现机器人末端推拿系统6沿床体1的z方向单独移动、x方向单独移动或z方向、x方向联合移动；旋转运动臂4驱动伸缩手臂5转动，实现机器人末端推拿系统6沿床体1的y方向移动，从而实现机器人末端推拿系统6沿x、y、z三方向上的定位和推拿操作。

Claims (5)

1.一种仿人双臂中医推拿机器人装置，包括床体(1)，其特征在于，所述床体(1)的两侧安装有直线运动系统(2)，机器人底座(3)整体安装在所述直线运动系统(2)上，所述机器人底座(3)上转动副连接有旋转运动臂(4)，所述旋转运动臂(4)上安装有伸缩手臂(5)，所述伸缩手臂(5)末端安装有机器人末端推拿系统(6)。
2.根据权利要求1所述的一种仿人双臂中医推拿机器人装置，其特征在于，所述伸缩手臂(5)包括由主平行四边形(5-1)、齿轮传动(5-2)、辅平行四边形(5-3)和驱动气缸(5-4)，所述主平行四边形(5-1)的连杆为辅平行四边形(5-3)的机架，驱动气缸(5-4)两端通过转动副分别于主平行四边形(5-1)的机架和主动曲柄连接，主平行四边形(5-1)的主动曲柄和辅平行四边形(5-3)的主动曲柄通过与其分别对应位置固定的齿轮传动(5-2)连接，主平行四边形(5-1)、齿轮传动(5-2)、辅平行四边形(5-3)和驱动气缸(5-4)两端转动副的全部转动轴线均平行；机器人末端推拿系统(6)固定安装于辅平行四边形(5-3)的连杆上。
3.根据权利要求2所述的一种仿人双臂中医推拿机器人装置，其特征在于，主平行四边形(5-1)的主动曲柄和辅平行四边形(5-3)的主动曲柄通过与其分别对应位置固定的传动比为1:1的齿轮传动(5-2)连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种仿人双臂中医推拿机器人装置，其特征在于，所述旋转运动臂(4)的数量为两个，对称分布在所述床体(1)的两侧，每个所述旋转运动臂(4)上均安装有伸缩手臂(5)。
5.根据权利要求1或2所述的一种仿人双臂中医推拿机器人装置，其特征在于，所述伸缩手臂(5)与所述旋转运动臂(4)转动轴线方向成45度夹角。
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