CN112043586A - 一种艾灸机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种艾灸机器人，包括：艾灸装置，艾灸装置用于对需要艾灸的穴位进行艾灸；机械臂，机械臂设有用于驱动其运动的伺服舵机，艾灸装置设于机械臂的自由端；直线驱动装置，直线驱动装置被支撑于预设高度处，用于输出水平方向的直线运动，机械臂的固定端悬挂于直线驱动装置的输出部。该艾灸机器人利用机械臂和直线驱动装置的复合运动，来驱动艾灸装置运动，在两者的配合作用下，使艾灸装置能够运动至人体的任一穴位处，相比于现有技术单纯依靠机械臂各关节的复合运动来驱使艾灸装置运动，提高了机械臂运动的灵活性，方便艾灸装置的快速定位，同时，可相对减小机械臂关节的长度或减少机械臂关节的数量。

Description

一种艾灸机器人

技术领域

本发明涉及艾灸设备技术领域，更具体地说，涉及一种艾灸机器人。

背景技术

随着人工智能技术的发展，艾灸机器人逐渐替代专业医师对穴位进行施灸，以实现定、啄、旋、运等艾灸手法，节省专业医师的体力。

现有技术中的艾灸机器人通常包括多关节机械臂和设于多关节机械臂末端的艾灸装置，对穴位进行艾灸前，通过多关节机械臂的运动，使艾灸装置运动至需要艾灸的穴位处。

然而，由于现有艾灸机器人的机械臂直接固定在机器人本体上，机械臂的固定端的位置始终保持不变，工作时，单纯依靠机械臂各个关节的复合运动，来使艾灸装置运动至所需的艾灸位置，因此，导致机械臂的运动受到限制，使得机械臂的运动不够灵活。

综上所述，如何提高艾灸机器人的机械臂的运动灵活性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种艾灸机器人，其机械臂的运动较灵活，方便对艾灸装置进行定位。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种艾灸机器人，包括：

艾灸装置，所述艾灸装置用于对需要艾灸的穴位进行艾灸；

机械臂，所述机械臂设有用于驱动其运动的伺服舵机，所述艾灸装置设于所述机械臂的自由端；

直线驱动装置，所述直线驱动装置被支撑于预设高度处，用于输出水平方向的直线运动，所述机械臂的固定端悬挂于所述直线驱动装置的输出部。

优选地，所述机械臂包括至少一个机械臂关节，所述机械臂关节为至少两个时，两个以上的所述机械臂关节依次串联设置。

优选地，每个所述机械臂关节均具有绕平行于所述直线运动方向的转轴转动的自由度。

优选地，所述机械臂的固定端可拆卸的悬挂于所述直线驱动装置的输出部。

优选地，所述直线驱动装置包括电机和同步带传送组件，所述机械臂的固定端与所述同步带传送组件的同步带相连。

优选地，所述直线驱动装置包括水平设置的直线导轨，所述机械臂的固定端设有可沿所述直线导轨滑动的滑轮。

优选地，所述直线驱动装置的输出部固设有机械臂基座，所述机械臂的固定端与所述机械臂基座铰接。

优选地，用于支撑所述直线驱动装置的支撑装置包括：

底座；

与所述底座垂直相连的竖直支架；

与所述竖直支架垂直相连的悬臂横梁，所述直线驱动装置的固定部与所述悬臂横梁固定连接。

优选地，所述底座的底部设有用于方便周转的轮子。

优选地，所述自由端连接有用于罩设于所述艾灸装置外周部的防烫罩。

优选地，所述自由端设有用于感应皮肤和环境温度的温度传感器，其与所述艾灸机器人的控制装置相连，以当所述温度传感器检测的温度高于预设温度阈值时，使所述控制装置控制所述机械臂抬升；和/或，

所述自由端设有用于检测所述自由端与人体之间的距离的距离传感器，其与所述艾灸机器人的控制装置相连，以使所述控制装置根据所述距离传感器的检测信号，控制所述自由端与人体之间保持预设距离。

本发明提供的艾灸机器人，由于机械臂的固定端悬挂于直线驱动装置的输出部，因此，通过直线驱动装置的输出部，可以驱动机械臂整体沿水平方向做直线运动，结合着机械臂各个关节的运动，可以使艾灸装置准确定位。

由此可以看出，本发明利用机械臂和直线驱动装置的复合运动，来驱动艾灸装置运动，以在机械臂和直线驱动装置的配合作用下，使艾灸装置能够运动至人体的任意一个穴位处，也即，使艾灸装置的运动范围能够覆盖到人体的每个穴位。因此，相比于现有技术，提高了机械臂运动的灵活性，方便艾灸装置的快速定位。

同时，相比于单纯依靠机械臂的摆动，直线驱动装置可以输出相对较大的单一方向的位移，因此，相比于现有技术单纯依靠机械臂各关节的复合运动来驱使艾灸装置运动至所需穴位，本发明提供的艾灸机器人，由于直线驱动装置的存在，分担了一部分机械臂的运动，因此，可以相对减小机械臂关节的长度或减少机械臂关节的数量，也即，可用较小扭矩的舵机或较少数量的舵机即可驱动机械臂各个关节运动，相较于现有技术可适当的节约制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其它的附图。

图1为本发明具体实施例所提供的艾灸机器人的结构示意图；

图2为本发明具体实施例所提供的艾灸机器人使用时的结构示意图。

图1和图2中的附图标记如下：

1为艾灸装置、2为机械臂、3为直线驱动装置、4为机械臂基座、51为底座、52为竖直支架、53为悬臂横梁、6为防烫罩、7为艾灸床。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种艾灸机器人，其机械臂的运动较灵活，方便对艾灸装置进行定位。

请参考图1和图2，图1为本发明具体实施例所提供的艾灸机器人的结构示意图；图2为本发明具体实施例所提供的艾灸机器人使用时的结构示意图。

本发明提供一种艾灸机器人，主要包括艾灸装置1、机械臂2和直线驱动装置3。

具体地，艾灸装置1用于对需要艾灸的穴位进行艾灸。

艾灸装置1设于机械臂2的自由端，机械臂2设有用于驱动其运动的伺服舵机，以通过伺服舵机驱动机械臂2运动，使机械臂2带动艾灸装置1运动。

直线驱动装置3用于输出水平方向的直线运动，其被支撑于预设高度处，机械臂2的固定端悬挂于直线驱动装置3的输出部。

需要说明的是，本发明对该艾灸机器人的应用场景不做限定，例如，该艾灸机器人可以适用于站立、坐立或俯卧等多种情形，只要通过改变机械臂2的角度，配合直线驱动装置3的运动，调整艾灸装置1至合适的位置即可。

考虑到用户使用时的舒适度，为了提升用户体验的效果，该艾灸机器人优选适用于配合艾灸床7使用的情况，也即，如图2所示，使用时，人体俯卧于艾灸床7，直线驱动装置3被支撑于预设高度处，使机械臂2与人体背部具有合适的距离。同时，优选地，人体俯卧后，人体的长度方向平行于直线驱动装置3的直线运动方向，以充分利用直线驱动装置3输出较大范围单一方向位移的优势。

可以理解的是，直线驱动装置3输出直线运动时，驱动机械臂2整体沿水平方向做直线运动，进而使机械臂2带动艾灸装置1做直线运动，同时，配合着机械臂2的运动，可以使艾灸装置1运动至所需艾灸的穴位处。

也就是说，本发明提供的艾灸机器人，由于机械臂2的固定端悬挂于直线驱动装置3的输出部，因此，通过直线驱动装置3的输出部，可以驱动机械臂2整体沿水平方向做直线运动，结合着机械臂2各个关节的运动，可以使艾灸装置1准确定位。

由此可以看出，本发明利用机械臂2和直线驱动装置3的复合运动，来驱动艾灸装置1运动，以在机械臂2和直线驱动装置3的配合作用下，使艾灸装置1能够运动至人体的任意一个穴位处，也即，使艾灸装置1的运动范围能够覆盖到人体的每个穴位。

因此，相比于现有技术，提高了机械臂运动的灵活性，方便艾灸装置的快速定位。

同时，相比于单纯依靠机械臂2的摆动，直线驱动装置3可以输出相对较大的单一方向的位移，因此，相比于现有技术单纯依靠机械臂各个关节的复合运动来驱使艾灸装置1运动至所需穴位，本发明提供的艾灸机器人，由于直线驱动装置3的存在，分担了一部分机械臂2的运动，因此，可以相对减小机械臂2关节的长度或减少机械臂2关节的数量，也即，可用较小扭矩的舵机或较少数量的舵机即可驱动机械臂2各关节运动，相较于现有技术可适当的节约制造成本。

可以理解的是，直线驱动装置3和机械臂2的伺服舵机均与控制装置相连，以通过控制装置控制直线驱动装置3和机械臂2的动作，使艾灸装置1最终能够运动至人体的任意一个穴位处，以实现该艾灸机器人的自动化。

需要说明的是，本发明对控制装置分别控制直线驱动装置3和机械臂2的伺服舵机工作的具体控制方法不做限定，本领域技术人员可以根据实际需要采用相应技术来实现对直线驱动装置3和机械臂2的伺服舵机的控制。

需要说明的是，本发明对艾灸装置1的具体结构及其施灸方式不做限定，本领域技术人员可参考现有技术，本文不再赘述。

进一步地，本发明对机械臂2的关节数量不做具体限定，机械臂2关节的数量可以为一个或者多个，也即，作为一种优选方案，在上述实施例的基础之上，机械臂2包括至少一个机械臂关节，当机械臂关节的数量为两个以上时，两个以上的机械臂关节依次串联设置，考虑到描述的方便性，定义最靠近直线驱动装置3的机械臂关节为机械臂后关节，最远离直线驱动装置3的机械臂关节为机械臂前关节，机械臂后关节设有机械臂2的固定端，其悬挂于直线驱动装置3的输出部；机械臂前关节设有上述自由端，用于设置艾灸装置1。

需要说明的是，本发明中的机械臂2的相邻两个机械臂关节的设置可以为折叠式或者为伸缩式，折叠式的两个机械臂关节可以如图1所示，机械臂前关节与机械臂后关节铰接，机械臂前关节可相对机械臂后关节转动，并配合机械臂2的整体运动，使艾灸装置1能够运动至人体的任意一个穴位处。

伸缩式的两个机械臂关节为滑动套接，例如，当机械臂关节的数量为两个时，机械臂后关节中空，机械臂前关节可以收缩至机械臂后关节中，通过控制机械臂前关节的伸出或缩回，并配合机械臂2的整体摆动，使艾灸装置1能够运动至人体的任意一个穴位处。

为了简化机械臂2的运动，在上述实施例的基础之上，每个机械臂关节均具有绕平行于直线驱动装置3所输出直线运动方向的转轴转动的自由度。

如图1所示，机械臂2的关节数量为两个，两个机械臂关节均可绕平行于直线驱动装置3所输出直线运动方向的转轴摆动。

可以理解的是，假定直线驱动装置3输出的直线运动的方向为空间直角坐标系的X轴方向，则直线驱动装置3可改变艾灸装置1的X轴坐标位置；机械臂各关节可绕X轴转动，进而可同时改变艾灸装置1的Y轴坐标位置和Z轴坐标位置，也即，通过直线驱动装置3和机械臂各关节的复合运动，可以任意改变艾灸装置1的空间坐标位置，而且机械臂2的每个机械臂关节均仅具有绕X轴转动的自由度，运动形式单一，简化了艾灸机器人的运动形式。

需要说明的是，本发明对机械臂2的具体数量不做限定，例如，机械臂2整体的数量可以为一个，如图1所示，此时，相较于具有两个机械臂的传统机器人来说，减少了机械臂的数量，因此可在一定程度上节约成本。

机械臂2整体的数量也可以为多个，例如，机械臂2的数量为至少两个，艾灸装置1与机械臂2一一对应设置。

可以理解的是，当机械臂2的数量为多个时，多个机械臂2可以同时工作，以便同时对同一个用户的多个穴位点进行艾灸，或者，甚至可以同时对不同的用户进行穴位艾灸，进而提高了艾灸效率。

进一步优选地，机械臂2的固定端可拆卸的悬挂于直线驱动装置3的输出部。

也就是说，可以根据实际需要，在直线驱动装置3的输出部悬挂合适数量的机械臂2。例如，当对多人进行同时艾灸时，可在直线驱动装置3的输出部悬挂多个机械臂2，使多个机械臂2同时操作，相较于现有技术采用多个传统艾灸机器人同时对多人进行艾灸，显然，本申请中多个机械臂2共用同一个直线驱动装置3，相比于多个传统艾灸机器人的组合，节约了成本和整体所占用的空间。

另外，需要说明的是，本发明对直线驱动装置3的具体结构不做限定，作为一种优选方案，在上述实施例的基础之上，直线驱动装置3包括电机和同步带传送组件，机械臂2的固定端与同步带传送组件的同步带相连。

也即，本实施例通过电机的转动，利用同步带传送组件的同步带带动机械臂2整体移动。

考虑到机械臂2整体移动的稳定性，在上述实施例的基础之上，直线驱动装置3包括水平设置的直线导轨，机械臂2的固定端设有可沿直线导轨滑动的滑轮。

也就是说，在同步带带动机械臂2整体移动时，滑轮沿直线导轨移动，直线导轨具有导向的作用，使机械臂2整体移动的更平稳。

考虑到机械臂2的固定端与直线驱动装置3的输出部连接的方便性，在上述实施例的基础之上，直线驱动装置3的输出部固设有机械臂基座4，机械臂2的固定端与机械臂基座4铰接。

也就是说，本实施例中，机械臂2的固定端通过机械臂基座4与直线驱动装置3的输出部固定连接，机械臂基座4起到转接的作用，使连接结构更便于实现。

需要说明的是，本发明采用支撑装置将直线驱动装置3支撑于预设高度处，考虑到支撑装置具体结构的实现，在上述实施例的基础之上，用于支撑直线驱动装置3的支撑装置包括底座51、与底座51垂直相连的竖直支架52和与竖直支架52垂直相连的悬臂横梁53，直线驱动装置3的固定部与悬臂横梁53固定连接。

需要说明的是，本实施例对直线驱动装置3与悬臂横梁53固定连接的具体位置不做限定，例如，悬臂横梁53可以与直线驱动装置3的固定部的中心点固定连接，以使直线驱动装置3与悬臂横梁53形成T形结构。当然，悬臂横梁53也可以与直线驱动装置3的固定部的一端固定连接，以使直线驱动装置3与悬臂横梁53形成L形结构。进一步地，为了便于随时改变艾灸机器人的位置，在上述实施例的基础之上，底座51的底部设有用于方便周转的轮子，以便于轻松对艾灸机器人进行移位。

为了避免在艾灸过程中由于误触艾灸装置1造成烫伤，在上述实施例的基础之上，机械臂2的自由端连接有用于罩设于艾灸装置1外周部的防烫罩6。

也就是说，本实施例采用防烫罩6来起到防护作用，避免在艾灸过程中，因误触艾灸装置1的外周部造成烫伤，提升了艾灸机器人使用时的安全性。

另外，为了避免在艾灸时烫伤用户的背部，在上述实施例的基础之上，机械臂2的自由端设有温度传感器，用于感应皮肤和环境的温度，温度传感器与艾灸机器人的控制装置相连，以当温度传感器检测的温度高于预设温度阈值时，使控制装置控制机械臂2抬升，使艾灸装置1与人体之间保持适当距离，避免烫伤用户背部。

进一步地，为了提高安全性，在上述实施例的基础之上，机械臂2的自由端设有距离传感器，用于检测艾灸装置1与人体之间的距离，距离传感器与控制装置相连，以使控制装置根据距离传感器的检测信号，控制艾灸装置1与人体之间保持预设距离。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的艾灸机器人进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种艾灸机器人，其特征在于，包括：

艾灸装置(1)，所述艾灸装置(1)用于对需要艾灸的穴位进行艾灸；

机械臂(2)，所述机械臂(2)设有用于驱动其运动的伺服舵机，所述艾灸装置(1)设于所述机械臂(2)的自由端；

直线驱动装置(3)，所述直线驱动装置(3)被支撑于预设高度处，用于输出水平方向的直线运动，所述机械臂(2)的固定端悬挂于所述直线驱动装置(3)的输出部。

2.根据权利要求1所述的艾灸机器人，其特征在于，所述机械臂(2)包括至少一个机械臂关节，所述机械臂关节为至少两个时，两个以上的所述机械臂关节依次串联设置。

3.根据权利要求2所述的艾灸机器人，其特征在于，每个所述机械臂关节均具有绕平行于所述直线运动方向的转轴转动的自由度。

4.根据权利要求1所述的艾灸机器人，其特征在于，所述机械臂(2)的固定端可拆卸的悬挂于所述直线驱动装置(3)的输出部。

5.根据权利要求1所述的艾灸机器人，其特征在于，所述直线驱动装置(3)包括电机和同步带传送组件，所述机械臂(2)的固定端与所述同步带传送组件的同步带相连。

6.根据权利要求5所述的艾灸机器人，其特征在于，所述直线驱动装置(3)包括水平设置的直线导轨，所述机械臂(2)的固定端设有可沿所述直线导轨滑动的滑轮。

7.根据权利要求1-6任一项所述的艾灸机器人，其特征在于，所述直线驱动装置(3)的输出部固设有机械臂基座(4)，所述机械臂(2)的固定端与所述机械臂基座(4)铰接。

8.根据权利要求1-6任一项所述的艾灸机器人，其特征在于，用于支撑所述直线驱动装置(3)的支撑装置包括：

底座(51)；

与所述底座(51)垂直相连的竖直支架(52)；

与所述竖直支架(52)垂直相连的悬臂横梁(53)，所述直线驱动装置(3)的固定部与所述悬臂横梁(53)固定连接。

9.根据权利要求8所述的艾灸机器人，其特征在于，所述底座(51)的底部设有用于方便周转的轮子。

10.根据权利要求1-6任一项所述的艾灸机器人，其特征在于，所述自由端连接有用于罩设于所述艾灸装置(1)外周部的防烫罩(6)。

11.根据权利要求10所述的艾灸机器人，其特征在于，所述自由端设有用于感应皮肤和环境温度的温度传感器，其与所述艾灸机器人的控制装置相连，以当所述温度传感器检测的温度高于预设温度阈值时，使所述控制装置控制所述机械臂(2)抬升；和/或，

所述自由端设有用于检测所述自由端与人体之间的距离的距离传感器，其与所述艾灸机器人的控制装置相连，以使所述控制装置根据所述距离传感器的检测信号，控制所述自由端与人体之间保持预设距离。

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