CN111700599A - 仿中医的指法切脉装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及仿中医的指法切脉装置及系统，主要涉及医学设备领域。本申请的移动控制结构中的驱动器根据单片机的指令对该电机进行控制，使得该电机在三维角度上对柔性手指进行驱动，使得该仿中医手指结构可以像手指一样对患者进行切脉，并通过该仿中医手指结构中的压力传感器检测该指压处的压力信息，该显示装置将该压力进行进行显示，本申请通过光学定位结构和视觉定位结构准确的确定了指压的位置，通过单片机驱动驱动器，进而通过驱动器驱动电机，进而准确的控制柔性手指的指压位置，并通过压力传感器准确的获取该指压位置的压力信息，即该指法切脉装置可以准确的确定切脉的指压位置，并且准确的获取该指压位置的压力信息。

Description

仿中医的指法切脉装置及系统

技术领域

本发明涉及医学设备领域，主要涉及一种仿中医的指法切脉装置及系统。

背景技术

脉诊是我国传统医学最早创用的独特的诊断方法，脉诊，即切脉，俗称“号脉”。中医望闻问切，切脉诊病，由来已久。司马迁在《史记》中就记载了医家诊脉治病的内容，而1973年在湖南长沙马王堆汉(西汉)墓中出土的简帛医书中，已有“脉法”的内容。

现有技术中一般是依靠医生本人的经验及手法对患者进行脉诊，之后依靠脉象和医生的经验为患者进行确诊。

但是，上述方法过于依靠有经验的医生，不利于中医的普及，并且，单纯依靠医生经验进行诊断，主观意识太强，容易产生误诊。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种仿中医的指法切脉装置及系统，以解决现有技术中上述方法过于依靠有经验的医生，不利于中医的普及，并且，单纯依靠医生经验进行诊断，主观意识太强，容易产生误诊的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种仿中医的指法切脉装置，指法切脉装置包括：仿中医手指结构、移动控制结构、脉搏定位结构和显示装置；脉搏定位结构分别与移动控制结构和显示装置电连接，移动控制结构与仿中医手指结构电连接；仿中医手指结构包括：柔性手指、偏心轮和压力传感器，偏心轮在移动控制结构的控制下，控制柔性手指的旋转角度与指压深度，压力传感器用于检测指压的压力信息；移动控制结构包括：三个电机、三个驱动器和单片机，单片机、三个驱动器和三个电机依次电连接，其中，每个驱动器电连接一个电机，驱动器根据单片机的指令，控制电机；脉搏定位结构包括：光学定位结构、手腕固定结构和视觉定位结构，光学定位结构和视觉定位结构分别用于对指压位置进行定位，手腕固定结构用于对手腕进行固定；显示装置用于将压力传感器检测的指压的压力信息进行显示。

可选的，该仿中医手指结构为仿中医三指手指结构，仿中医三指手指结构包括：三个柔性手指、三个偏心轮和三个压力传感器，其中，每个偏心轮分别连接一个柔性手指和一个压力传感器，一个偏心轮在一个移动控制结构的控制下，控制一个柔性手指的旋转角度与指压深度。

可选的，该电机为步进电机。

可选的，该驱动器为步进电机驱动器。

可选的，该光学定位结构为激光定位结构。

可选的，该视觉定位结构为摄像头定位结构。

可选的，该指法切脉装置还包括反馈传感器，反馈传感器设置在电机的轴上，用于对电机进行限位，并根据电机的轴的位置发送反馈输出信号。

可选的，该单片机为STM32单片机，用于向驱动器发送控制信号，并接收反馈传感器的反馈输出信号。

第二方面，本申请提供另一种仿中医的指法切脉系统，系统包括：脉搏处理系统和第一方面任意一项的仿中医的指法切脉装置，脉搏处理系统用于将压力信息进行拟合，生成关于寸、关、尺不同部分的浮、中、沉脉象图。

本发明的有益效果是：

本申请的指法切脉装置包括仿中医手指结构、移动控制结构、脉搏定位结构和显示装置；脉搏定位结构分别与移动控制结构和显示装置电连接，移动控制结构与仿中医手指结构电连接，该脉搏定位结构通过光学和视觉两个因素确定指压位置，通过手腕固定结构将该指法切脉装置进行固定，该移动控制结构中的驱动器根据单片机的指令对该电机进行控制，使得该电机在三维角度上对柔性手指进行驱动，使得该仿中医手指结构可以像手指一样对患者进行切脉，并通过该仿中医手指结构中的压力传感器检测该指压处的压力信息，该显示装置将该压力进行进行显示，本申请通过光学定位结构和视觉定位结构准确的确定了指压的位置，通过单片机驱动驱动器，进而通过驱动器驱动电机，进而准确的控制柔性手指的指压位置，并通过压力传感器准确的获取该指压位置的压力信息，即该指法切脉装置可以准确的确定切脉的指压位置，并且准确的获取该指压位置的压力信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种指法切脉装置的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的另一种指法切脉装置的结构示意图。

图标：10-仿中医手指结构；11-柔性手指；12-偏心轮；13-压力传感器；20-移动控制结构；21-电机；22-驱动器；23-单片机；30-脉搏定位结构；31-光学定位结构；32-手腕固定结构；33-视觉定位结构；40-显示装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

还需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。

应注意到：本申请使用的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了使本发明的实施过程更加清楚，下面将会结合附图进行详细说明。

图1为本申请实施例提供的一种指法切脉装置的结构示意图；图2为本申请实施例提供的另一种指法切脉装置的结构示意图，如图1和图2所示，本申请一实施例提供的一种仿中医的指法切脉装置，指法切脉装置包括：仿中医手指结构10、移动控制结构20、脉搏定位结构30和显示装置40；脉搏定位结构30分别与移动控制结构20和显示装置40电连接，移动控制结构20与仿中医手指结构10电连接；仿中医手指结构10包括：柔性手指11、偏心轮12和压力传感器13，偏心轮12在移动控制结构20的控制下，控制柔性手指11的旋转角度与指压深度，压力传感器13用于检测指压的压力信息；移动控制结构20包括：三个电机21、三个驱动器22和单片机23，单片机23、三个驱动器22和三个电机21依次电连接，其中，每个驱动器22电连接一个电机21，驱动器22根据单片机23的指令，控制电机21；脉搏定位结构30包括：光学定位结构31、手腕固定结构32和视觉定位结构33，光学定位结构31和视觉定位结构33分别用于对指压位置进行定位，手腕固定结构32用于对手腕进行固定；显示装置40用于将压力传感器13检测的指压的压力信息进行显示。

该仿中医手指结构10中的柔性手指11、偏心轮12和压力传感器13的数量根据实际情况进行设置，一般的该柔性手指11、偏心轮12和压力传感器13的数量相同，该偏心轮12可以控制该柔性手指11的旋转角度与指压深度，该压力传感器13的设置位置根据实际情况进行设置，只要该压力传感器13可以检测指压的压力信息即可，一般的该压力传感器13可以设置在该柔性手指11的顶端，该偏心轮12设置在该柔性手指远离压力传感器13的另一端，若该压力传感器13设置在该柔性手指11的顶端时，该压力传感器13与该切脉的脉搏处直接接触，使得该压力传感器13对该指压处的压力信息的测量较为准确，在实际应用中，由于中医切脉一般是用3个手指进行切脉，则该仿中医手指结构10的数量可以为三个，也可以为五个，在此不做具体限定，该偏心轮12在移动控制结构20中的电机21的控制下进行三维移动，即该柔性手指11可以根据切脉位置进行前、后、左、右、上、下六个方向的移动，该移动控制结构20中该单片机23与该驱动器22电连接，驱动器22与该电机21进行电连接，单片机23根据指令控制该驱动器22，该驱动器22与该电机21进行电连接，当该驱动器22接收到该单片机23的指令时，该驱动器22根据指令对该电机21进行驱动，需要说明的是，该一个柔性手指11对应有三个电机21，三个电机21对应有三个驱动器22，即当该柔性手指11的数量为三个时，该电机21和该驱动器22的数量均为九个，该脉搏定位结构30中的视觉定位结构33先大概的确定该指压的范围，该光学定位结构31通过光线的透视性，准确的确定该指压位置，该手腕固定结构32在该光学定制结构和视觉定位结构33定位结束之后将该指法切脉装置固定在手腕处，进而对该待测脉搏进行测量，该显示装置40用于将该压力传感器13检测的指压的压力信息进行显示；需要说明的是该仿中医的指法切脉装置的工作方式为：该脉搏定位结构30通过光学和视觉两个因素确定指压位置，通过手腕固定结构32将该指法切脉装置进行固定，该移动控制结构20中的驱动器22根据单片机23的指令对该电机21进行控制，使得该电机21在三维角度上对柔性手指11进行驱动，使得该仿中医手指结构10可以像手指一样对患者进行切脉，并通过该仿中医手指结构10中的压力传感器13检测该指压处的压力信息，该显示装置40将该压力进行进行显示，本申请通过光学定位结构31和视觉定位结构33准确的确定了指压的位置，通过单片机23驱动驱动器22，进而通过驱动器22驱动电机21，进而准确的控制柔性手指11的指压位置，并通过压力传感器13准确的获取该指压位置的压力信息，即该指法切脉装置可以准确的确定切脉的指压位置，并且准确的获取该指压位置的压力信息。

另外，本申请的指法切脉装置还可以包括三指偏心轮结构，由于手腕的不是一个平面，具有一定的高度差，可以分别在三个仿中医手指结构10内设置三指偏心轮结构，使得在该三个仿中医手指结构10接触手臂时该三个仿中医手指结构10可以前低后高，贴合手臂。

名词解释，脉搏为人体表可触摸到的动脉搏动。人体循环系统由心脏、血管、血液所组成，负责人体氧气、二氧化碳、养分及废物的运送。血液经由心脏的左心室收缩而挤压流入主动脉，随即传递到全身动脉。动脉为富有弹性的结缔组织与肌肉所形成管路。当大量血液进入动脉将使动脉压力变大而使管径扩张，在体表较浅处动脉即可感受到此扩张，即所谓的脉搏；即该血液流经血管时给血管施加的压力，即通过该压力传感器13检测的压力信息即为该待测的脉搏信息。

可选的，该可选的，该仿中医手指结构10为仿中医三指手指结构，仿中医三指手指结构包括：三个柔性手指11、三个偏心轮12和三个压力传感器13，其中，每个偏心轮12分别连接一个柔性手指11和一个压力传感器13，一个偏心轮12在一个移动控制结构20的控制下，控制一个柔性手指11的旋转角度与指压深度。

该仿中医手指结构10为仿中医三指手指结构，三个柔性手指11顶端分别设置有压力传感器13，该三个柔性手指11分别被偏心轮12控制，偏心轮12可以控制该柔性手指11的选装角度与指压深度，此时，该柔性手指11的数量为三个时，该电机21和该驱动器22的数量均为九个，该三个柔性手指11，每个都可以在该电机21的驱动下进行前、后、左、右、上、下六个方向的移动，以方便切脉。

可选的，该柔性手指11还可以通过机械套盒在电机21的三轴空间位置移动控制结构20上，也可以实现该柔性手指11进行前、后、左、右、上、下六个方向的移动。

可选的，该电机21为步进电机。

名词解释，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机21，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器22接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机21转动的速度和加速度，从而达到调速的目的，该电机21使用步进电机，可以使得该驱动器22对步进的控制更加准确。

可选的，该驱动器22为步进电机驱动器。

当该电机21为步进电机时，相应的该驱动器22位步进电机驱动器。

可选的，该光学定位结构31为激光定位结构。

由于激光具有较强的穿透性，则可以使用激光作为定位器，即该光学定位结构31为激光定位结构。

可选的，该视觉定位结构33为摄像头定位结构。

可选的，该指法切脉装置还包括反馈传感器，反馈传感器设置在电机21的轴上，用于对电机21进行限位，并根据电机21的轴的位置发送反馈输出信号。

该反馈传感器设置在该电机21的轴上，一般设置两个反馈传感器，用于对电机21进行限位，该反馈传感器可以通过该单机的位置产生反馈信号，并将该反馈进行进行发送。

可选的，该单片机23为STM32单片机，用于向驱动器22发送控制信号，并接收反馈传感器的反馈输出信号。

三路步进电机驱动器的控制信号和反馈传感器的输出信号都连接到STM32单片机，STM32单片机包含串口通信功能与PC端的控制软件通信，进一步的通过接收来自反馈传感器的反馈信号，确定每个方向上的步进电机位置，然后再按照不同的指法进行脉搏的采集，使得该指法切脉装置对脉搏的检测更加准确。

本申请的指法切脉装置包括仿中医手指结构10、移动控制结构20、脉搏定位结构30和显示装置40；脉搏定位结构30分别与移动控制结构20和显示装置40电连接，移动控制结构20与仿中医手指结构10电连接，该脉搏定位结构30通过光学和视觉两个因素确定指压位置，通过手腕固定结构32将该指法切脉装置进行固定，该移动控制结构20中的驱动器22根据单片机23的指令对该电机21进行控制，使得该电机21在三维角度上对柔性手指11进行驱动，使得该仿中医手指结构10可以像手指一样对患者进行切脉，并通过该仿中医手指结构10中的压力传感器13检测该指压处的压力信息，该显示装置40将该压力进行进行显示，本申请通过光学定位结构31和视觉定位结构33准确的确定了指压的位置，通过单片机23驱动驱动器22，进而通过驱动器22驱动电机21，进而准确的控制柔性手指11的指压位置，并通过压力传感器13准确的获取该指压位置的压力信息，即该指法切脉装置可以准确的确定切脉的指压位置，并且准确的获取该指压位置的压力信息。

可选的，本申请还提供了一种仿中医的指法切脉方法，该方法基于上述指法切脉装置，该指法切脉方法包括：

1、通过摄像头定位结构确定切脉的大致位置。

2、通过激光定位结构确定准确的切脉位置。

3、使用手腕固定结构32将指法切脉装置固定在手腕上。

4、根据单片机23的指令，该步进电机驱动器驱动步进电机，该步进电机控制该偏心轮12，使得该柔性手指11一端贴近切脉位置。

5、该压力传感器13将采集的压力信息发送给显示装置40，显示装置40对采集的压力信息进行显示。

本申请提供另一种仿中医的指法切脉系统，系统包括：脉搏处理系统和上述任意一项的仿中医的指法切脉装置，脉搏处理系统用于将压力信息进行拟合，生成关于寸、关、尺不同部分的浮、中、沉脉象图。

脉搏处理系统为图像处理系统，将压力信息的原始波形进行拟合平均，得到拟合后的图形，根据拟合后的图形得到关于寸、关、尺不同部分的浮、中、沉脉象图，一般的可以分开显示寸、关、尺不同部分的浮、中、沉脉象图，即将寸的浮、中、沉脉象图分开显示，将关的浮、中、沉脉象图分开显示，将尺的浮、中、沉脉象图分开显示进而使得脉诊的效率和准确性均得到提高。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种仿中医的指法切脉装置，其特征在于，所述指法切脉装置包括：仿中医手指结构、移动控制结构、脉搏定位结构和显示装置；所述脉搏定位结构分别与所述移动控制结构和所述显示装置电连接，所述移动控制结构与所述仿中医手指结构电连接；

所述仿中医手指结构包括：柔性手指、偏心轮和压力传感器，所述偏心轮在所述移动控制结构的控制下，控制所述柔性手指的旋转角度与指压深度，所述压力传感器用于检测指压的压力信息；

所述移动控制结构包括：三个电机、三个驱动器和单片机，所述单片机、三个所述驱动器和三个所述电机依次电连接，其中，每个所述驱动器电连接一个所述电机，所述驱动器根据所述单片机的指令，控制所述电机；

所述脉搏定位结构包括：光学定位结构、手腕固定结构和视觉定位结构，所述光学定位结构和所述视觉定位结构分别用于对指压位置进行定位，所述手腕固定结构用于对手腕进行固定；

所述显示装置用于将所述压力传感器检测的指压的压力信息进行显示。

2.根据权利要求1所述的仿中医的指法切脉装置，其特征在于，所述仿中医手指结构为仿中医三指手指结构，所述仿中医三指手指结构包括：三个所述柔性手指、三个所述偏心轮和三个所述压力传感器，其中，每个所述偏心轮分别连接一个所述柔性手指和一个所述压力传感器，一个所述偏心轮在一个所述移动控制结构的控制下，控制一个所述柔性手指的旋转角度与指压深度。

3.根据权利要求1所述的仿中医的指法切脉装置，其特征在于，所述电机为步进电机。

4.根据权利要求3所述的仿中医的指法切脉装置，其特征在于，所述驱动器为步进电机驱动器。

5.根据权利要求1所述的仿中医的指法切脉装置，其特征在于，所述光学定位结构为激光定位结构。

6.根据权利要求5所述的仿中医的指法切脉装置，其特征在于，所述视觉定位结构为摄像头定位结构。

7.根据权利要求1所述的仿中医的指法切脉装置，其特征在于，所述指法切脉装置还包括反馈传感器，所述反馈传感器设置在所述电机的轴上，用于对所述电机进行限位，并根据所述电机的轴的位置发送反馈输出信号。

8.根据权利要求7所述的仿中医的指法切脉装置，其特征在于，所述单片机为STM32单片机，用于向所述驱动器发送控制信号，并接收所述反馈传感器的反馈输出信号。

9.根据权利要求1所述的仿中医的指法切脉装置，其特征在于，所述指法切脉装置还包括存储器，所述存储器与所述显示装置电连接，用于将所述显示装置显示的压力信息进行储存。

10.一种仿中医的指法切脉系统，其特征在于，所述系统包括：脉搏处理系统和权利要求1-9任意一项所述的仿中医的指法切脉装置，所述脉搏处理系统用于将所述压力信息进行拟合，生成关于寸、关、尺不同部分的浮、中、沉脉象图。

Images