CN112370343A - 一种智能医用艾灸机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能医用艾灸机器人，主要由医疗床、主机智能机械手臂、辅机智能机械手臂、主机艾灸作业执行机构、辅机艾灸作业执行机构以及机器人控制器构成，其中，主机智能机械手臂和辅机智能机械手臂均设置在医疗床的同侧，主机艾灸作业执行机构与主机智能机械手臂连接，用于艾灸条的夹持、旋转等操作控制，而辅机艾灸作业执行机构与辅机智能机械手臂连接，用于辅助主机艾灸作业执行机构进行艾灸条的点燃、切灰以及熄灭等操作，通过机器人控制器对以及主机艾灸作业执行机构和辅机艾灸作业执行机构的具体动作执行，以最大程度保持与传统手持灸工艺的一致性，再现传统中医艾条灸特色，解决现有机器人方案不能保留传统中医艾条灸特色的问题。

Description

一种智能医用艾灸机器人

技术领域

本发明公开涉及医疗机器人的技术领域，尤其涉及一种智能医用艾灸机器人。

背景技术

艾条灸是将艾条点燃后在施灸部位(穴位)进行熏灸的方法。通常，普遍的艾条灸分为手持灸和艾灸器灸两种。手持灸，为传统中医医师的艾灸作业，包括：回旋灸、往返灸、雀啄灸、定位灸等传统古法艾灸作业；而艾灸器灸，主要是应用艾灸盒，施灸时，把温艾灸盒安放于平坦的应灸部位，将点燃的艾卷对准穴位，置于铁纱上，盖上盒盖，其中，艾盒盖打开的大小程度可根据温度调节，每次施灸时间在15-30分钟。与手持灸的古法作业相比，显然现有艾灸器灸难以达到艾灸效果。

传统手持艾条灸具有强身健体，延年益寿、提高机体的免疫功能，增强抗病能力，减少疾病的发生等诸多作用，越来越受到大家青睐，尤其是中老年人来中医院人工灸的越来越多，存在患者排队、预约紧张等医患资源不足问题。

目前，以通过采用医疗机器人进行手持艾条灸的替代，通过医疗机器人的使用，既能保留传统中医手持艾条灸特色，又能解决医疗资源紧张、增加治疗和保健机会。虽然中国专利CN20171138364，一种双目视觉穴位定位仪及其工作方法；中国专利CN201910482961，一种艾灸智能协作机器人及其操作方法；中国专利CN201910951488，艾灸机器人以及中国专利CN201911195810，一种五自由度混联艾灸机器人，均公开了医疗机器人的结构，但所采用的机器人手段已经改变了的传统手持艾条灸的工艺，用艾灸粉末、艾灸块来取代艾灸条，已经不具有传统中医人工手持艾条灸预热、扩点、往复、旋转的灸条施灸的特色。

因此，如何研发一种新型的智能医用艾灸机器人，以真正还原手持灸的过程，确保艾灸的效果，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种智能医用艾灸机器人，以真正高度还原手持灸的过程，确保艾灸效果。

本发明提供的技术方案，具体为，一种智能医用艾灸机器人，该艾灸机器人包括：医疗床、主机智能机械手臂、辅机智能机械手臂、主机艾灸作业执行机构、辅机艾灸作业执行机构以及机器人控制器；

所述医疗床用于承载患者；

所述主机智能机械手臂和所述辅机智能机械手臂均位于所述医疗床的同侧，且所述主机智能机械手臂的一端和所述辅机智能机械手臂的一端均分别与所述医疗床固定连接；

所述主机艾灸作业执行机构包括：艾灸条给进滑台机构、角度调节电机、艾条夹持装置、距离传感器以及视觉传感器；

所述角度调节电机与所述主机智能机械手臂的另一端连接；

所述艾灸条给进滑台机构与所述主机智能机械手臂的另一端转动连接，所述艾灸条给进滑台机构与所述角度调节电机的输出轴驱动连接，所述艾灸条给进滑台机构在所述角度调节电机的驱动下，可相对所述主机智能机械手臂进行角度调节；

所述艾条夹持装置与所述艾灸条给进滑台机构连接，用于进行艾灸条的夹持，且所述艾条夹持装置可相对所述艾灸条给进滑台机构进行上下移动；

所述距离传感器用于检测所述艾条夹持装置相对所述患者的距离；

所述视觉传感器用于检测所述艾条夹持装置夹持的艾灸条的点燃端相对所述患者的位置；

所述辅机艾灸作业执行机构包括：艾灸切削装置、艾灸点燃器以及艾灸熄灭器；

所述艾灸切削装置、艾灸点燃器以及艾灸熄灭器均与所述辅机智能机械手臂的另一端固定连接；

所述机器人控制器的输入端分别与所述主机智能机械手臂的输出端、所述辅机智能机械手臂的输出端、所述距离传感器的输出端以及所述视觉传感器的输出端连接，所述机器人控制器的输出端分别与所述主机智能机械手臂的控制端、所述辅机智能机械手臂的控制端、所述艾灸条给进滑台机构的控制端、所述角度调节电机的控制端、所述艾灸切削装置的控制端以及所述艾灸点燃器的控制端连接。

优选，所述主机艾灸作业执行机构还包括：红外温度传感器；

所述红外温度传感器用于检测所述患者艾灸处的表面皮肤温度；

所述红外温度传感器的输出端与所述机器人控制器的输入端连接。

进一步优选，所述艾灸条给进滑台机构包括：给进滑台底座、给进丝杠、给进驱动电机以及两个给进导向杆；

所述给进滑台底座的两端分别设置有垂直向外延伸的第一定位板和第二定位板，且在所述第一定位板上设置有第一安装孔，在所述第二定位板上设置有限位槽，且所述限位槽的位置与所述第一安装孔的位置相对；

所述给进丝杠的两端分别转动设置在所述第一定位板上的第一安装孔以及所述第二定位板的限位槽内；

两个所述给进导向杆分别位于所述给进丝杠的两侧，且每个所述给进导向杆的两端均分别与所述第一定位板和所述第二定位板固定连接；

所述给进驱动电机与所述第一定位板固定连接，且所述驱动电机的输出轴与所述给进丝杠驱动连接。

进一步优选，所述艾条夹持装置包括：基座、连接块、艾条插座以及旋转电机；

所述基座包括：定子、轴承以及转子；

所述定子内部设置有安装腔体；

所述轴承的外套与所述定子的安装腔体内壁固定连接；

所述转子的外壁与所述轴承的内套固定连接；

所述连接块的中部设置有螺孔，在所述螺孔的两侧设置有安装孔，所述连接块通过所述螺孔螺纹套装在所述艾灸条给进滑台机构中给进丝杠的外部，所述连接块通过两个所述安装孔滑动套装在两个所述给进导向杆的外部，且所述连接块的侧壁与所述基座中的定子固定连接；

所述艾条插座位于所述基座内，与所述转子驱动连接；

所述旋转电机的输出端与所述基座中的转子驱动连接。

进一步优选，所述艾灸切削装置包括：艾灸切削模块以及艾灸灰收集装置；

所述艾灸切削模块包括：切削底座、切削丝杠、切削电机、刀片支架、刀片以及两个切削导向杆；

所述切削底座的两端分别设置有垂直向外延伸的第三定位板以及第四定位板，且在所述第三定位板上设置有第二安装孔，在所述第四定位板上设置有限位槽，且所述限位槽的位置与所述第二安装孔的位置相对；

所述切削丝杠的两端分别转动设置在所述第三定位板上的第二安装孔以及所述第四定位板上的限位槽内；

两个所述切削导向杆分别位于所述切削丝杠的两侧，且每个所述切削导向杆的两端分别与所述第三定位板和所述第四定位板固定连接；

所述切削电机的输出轴与所述切削丝杠驱动连接；

所述刀片支架上设置有螺孔，在所述螺孔的两侧分别设置有安装孔，所述刀片支架通过所述螺孔螺纹套装在所述切削丝杠的外部，所述刀片支架通过两个所述安装孔滑动套装在两个所述切削导向杆的外部；

所述刀片的一侧与所述刀片支架固定连接；

所述艾灸灰收集装置包括：L型连接臂以及艾灸灰收集盘；

所述L型连接臂的一端与所述辅机智能机械手臂固定连接；

所述艾灸灰收集盘位于所述艾灸切削模块的下方，且所述艾灸灰收集盘与所述L型连接臂的另一端固定连接。

进一步优选，所述艾灸点燃器包括：第一连接杆以及艾灸电子点燃器；

所述第一连接杆的一端与所述辅机智能机械手臂固定连接；

所述艾灸电子点燃器与所述第一连接杆的另一端固定连接，且所述艾灸电子点燃器的控制端与所述机器人控制器的输出端连接。

进一步优选，所述艾灸熄灭器包括：第二连接杆以及艾灸熄灭槽；

所述第二连接杆的一端与所述辅机智能机械手臂固定连接；

所述艾灸熄灭槽与所述第二连接杆的另一端固定连接。

进一步优选，所述主机智能机械手臂为六轴智能机械手臂。

进一步优选，所述辅机智能机械手臂五轴智能机械手臂。

本发明提供的智能医用艾灸机器人，主要由医疗床、主机智能机械手臂、辅机智能机械手臂、主机艾灸作业执行机构、辅机艾灸作业执行机构以及机器人控制器构成，其中，主机智能机械手臂和辅机智能机械手臂均设置在医疗床的同侧，主机艾灸作业执行机构与主机智能机械手臂连接，用于艾灸条的夹持、旋转等操作控制，而辅机艾灸作业执行机构与辅机智能机械手臂连接，用于辅助主机艾灸作业执行机构进行艾灸条的点燃、切灰以及熄灭等操作，通过机器人控制器对主机智能机械手臂、辅机智能机械手臂、距离传感器以及视觉传感器的信号采集，进而控制主机智能机械手臂与辅机智能机械手臂的相互寻迹配合，以及主机艾灸作业执行机构和辅机艾灸作业执行机构的具体动作执行，以最大程度保持与传统手持灸工艺的一致性，再现传统中医艾条灸特色，很好地解决现有机器人方案不能保留传统中医艾条灸特色的问题。

本发明提供的智能医用艾灸机器人，结构新颖，功能完善，操作方便，可以代替各大中医院门诊的艾灸医师，解放医师的长时间手持艾灸条作业的辛苦和烟熏，为广大患者增加治疗和保健机会，为医疗机构增收，为中医推广助力。具有保留传统特色、不丢古法工艺、与人工医师水平一致等优点，极具应用价值。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。

图1为本发明公开实施例提供的一种智能医用艾灸机器人的结构示意图；

图2为本发明公开实施例提供的一种智能医用艾灸机器人中艾灸条给进滑台机构的结构示意图；

图3为本发明公开实施例提供的一种智能医用艾灸机器人中艾条夹持装置的结构示意图；

图4为本发明公开实施例提供的一种智能医用艾灸机器人中艾灸切削模块的结构示意图；

图5为本发明公开实施例提供的一种智能医用艾灸机器人中艾灸切削模块的结构示意图

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

为了真正高度还原手持灸的过程，确保艾灸效果，本实施方案提供了一种智能医用艾灸机器人，该艾灸机器人是基于现有成熟的智能机械手臂技术，为了实现艾灸功能，通过主机艾灸作业执行机构、辅机艾灸作业执行机构的研发与主机智能机械手臂和辅机智能机械手臂的配合，实现左右配合，完成整套的艾灸动作，以最大程度保持与传统手持灸工艺的一致性，再现传统中医艾条灸特色，很好地解决现有机器人方案不能保留传统中医艾条灸特色的问题。

具体而言，参见图1，该智能医用艾灸机器人主要由医疗床1、主机智能机械手臂2、辅机智能机械手臂3、主机艾灸作业执行机构4、辅机艾灸作业执行机构5以及机器人控制器6构成，其中，医疗床1用于承载患者A，主机智能机械手臂2和辅机智能机械手臂3均位于医疗床1的同侧，且主机智能机械手臂2的一端和辅机智能机械手臂3的一端均分别与医疗床1固定连接，主机艾灸作业执行机构4与主机智能机械手臂2的另一端连接，辅机艾灸作业执行机构5与辅机智能机械手臂3的另一端连接，机器人控制器6设置在医疗床1的床头，以方便操作。

上述的机器人控制器6类似于机器人的大脑，而主机智能机械手臂2和辅机智能机械手臂3分别对应机器人的右手臂和左手臂，主机艾灸作业执行机构4和辅机艾灸作业执行机构5分别对应机器人的右手和左手，由机器人控制器6分别对主机智能机械手臂2、辅机智能机械手臂3、主机艾灸作业执行机构4以及辅机艾灸作业执行机构5进行控制，其中，通过机器人控制器6对主机智能机械手臂2和辅机智能机械手臂3的控制，可实现主机智能机械手臂2和辅机智能机械手臂3的相互寻迹，由主机艾灸作业执行机构4以及辅机艾灸作业执行机构5配合完成艾灸条的点燃、削灰、收灰以及熄灭动作；通过机器人控制器6单独对于主机智能机械手臂2的控制可实现主机艾灸作业执行机构4的整体位置调节，完成穴位的寻找定位；通过机器人控制器6单独对主机智能机械手臂2的控制，可实现艾灸条相对患者位置角度等小范围参数调节，实现回旋灸、往返灸、雀啄灸、定位灸等不同传统古法艾灸作业模式，进行艾灸。

其中，主机智能机械手臂2和辅机智能机械手臂3均采用现有的成熟机械手臂技术，由于主机智能机械手臂2的操作及移动过程相对复杂，因此，在实际使用时，主机智能机械手臂2采用六轴机械手臂，而辅机智能机械手臂3采用五轴机械手臂，主机智能机械手臂2和辅机智能机械手臂3采用定点巡迹或巡线技术可实现相互之间的位置寻找，在机器人控制器6中安装有对应的控制系统，而上述技术均采用现有成熟技术，可市购，不属于本方案的创新之处，因此，在此就不再对主机智能机械手臂2和辅机智能机械手臂3的具体结构及组成部件进行赘述。其中，在主机智能机械手臂2和辅机智能机械手臂3相互巡迹过程中，可预先按照点燃、削灰以及熄灭的动作，预设对应的位置，每当要进行该动作时，机器人控制器6均分别控制主机智能机械手臂2和辅机智能机械手臂3到达对应的作业位置处，等待对应的作业控制操作。

参见图1，上述主机艾灸作业执行机构4主要由艾灸条给进滑台机构41、角度调节电机42、艾条夹持装置43、距离传感器44以及视觉传感器45构成，其中，角度调节电机42与主机智能机械手臂2的另一端连接，艾灸条给进滑台机构41与主机智能机械手臂2的另一端转动连接，且艾灸条给进滑台机构41与角度调节电机42的输出轴驱动连接，该艾灸条给进滑台机构41在角度调节电机42的驱动下，可相对主机智能机械手臂2进行角度调节，艾条夹持装置43与艾灸条给进滑台机构41连接，用于进行艾灸条的夹持，且艾条夹持装置43可相对艾灸条给进滑台机构41进行上下移动，距离传感器44安装在艾条夹持装置43上，用于检测艾条夹持装置43相对所述患者的距离，视觉传感器45安装在主机智能机械手臂2上，用于检测艾条夹持装置43夹持的艾灸条的点燃端相对患者的位置，上述距离传感器44的输出端和视觉传感器45的输出端均分别与机器人控制器6的输入端连接，而机器人控制器6的输出端分别与艾灸条给进滑台机构41以及角度调节电机42的控制端连接。

上述主机艾灸作业执行机构4在实际工作时，由艾条夹持装置43进行艾灸条的夹持，通过机器人控制器6控制角度调节电机42的运动可实现艾条夹持装置43相对主机智能机械手臂2的角度控制，进而根据需要实现艾灸条相对患者的角度调节，通过机器人控制器6控制艾灸条给进滑台机构41可实现艾条夹持装置43相对艾灸条给进滑台机构41的给进距离调整，进而确保在艾灸燃烧的过程中，艾灸条的点燃端与人体始终保持要求的距离，确保艾灸效果。其中，由于每根艾灸条的长度是固定的，因此，在机器人控制器6中会根据医学要求，计算出艾条夹持装置43距离患者的距离，通过距离传感器44检测该艾条夹持装置43是否在规定位置处，如果不在，由机器人控制器6控制艾灸条给进滑台机构41给进或者回退，直至艾条夹持装置43位于规定的距离点，而当艾灸条点燃后，机器人控制器6按照预先依据经验计算的艾灸条燃烧速度，对应控制艾灸条给进滑台机构41进行给进，以确保艾灸条的点燃端距离患者在医学要求的范围内，而视觉传感器45可进行艾灸条和患者穴位的图像采集，采集的图像回传到机器人控制器6，机器人控制器6可以及接收的图像进行进一步的控制和调节。

在实际使用时，为了实现变速的目的，可在角度调节电机42的输出轴上连接减速机进行电机输出转速的调节，此时，艾灸条给进滑台机构41是与减速机的输出轴进行驱动连接的。

参见图1，辅机艾灸作业执行机构5主要由艾灸切削装置51、艾灸点燃器52以及艾灸熄灭器53构成，其中，艾灸切削装置51、艾灸点燃器52以及艾灸熄灭器53均与辅机智能机械手臂3的另一端固定连接，且艾灸切削装置51的控制端和艾灸点燃器52的控制端均与机器人控制器6的输出端连接。

通过机器人控制器6控制艾灸切削装置51和艾灸点燃器52的动作，可分别实现艾灸条的削灰和艾灸条的点燃作业。

对于主机艾灸作业执行机构4在进行艾灸作业时，为了提高进一步提高安全性，避免出现由于艾灸条给进滑台机构41过度给进，导致点燃的艾灸条端部距离患者端部太近，发生烫伤患者的事故，作为技术方案的改进，还可在该主机艾灸作业执行机构4中设置红外温度传感器46，该红外温度传感器46用于检测患者艾灸处的表面皮肤温度，且红外温度传感器46的输出端与机器人控制器6的输入端连接；此时，在机器人控制器6预存有温度的阈值，而红外温度传感器46用来实时检测检测患者艾灸处的表面皮肤温度，一旦检测的温度超过阈值时，机器人控制器6会即可控制主机智能机械手臂2和辅机智能机械手臂3进行相互寻迹，然后通过主机艾灸作业执行机构4和辅机艾灸作业执行机构5进行相互配合，将艾灸条熄灭，停机，避免意外的发生。

参见图2，为本实施方案提供的一种具体艾灸条给进滑台机构41的结构示意图，但并不仅限于图中所示的结构，该艾灸条给进滑台机构41主要由给进滑台底座411、给进丝杠412、给进驱动电机413以及两个给进导向杆414构成，其中，给进滑台底座411的两端分别设置有垂直向外延伸的第一定位板4111和第二定位板4112，且在第一定位板4111上设置有第一安装孔41111，在第二定位板4112上设置有限位槽，且限位槽的位置与所述第一安装孔41111的位置相对，给进丝杠412的两端分别转动设置在第一定位板4111上的第一安装孔41111以及第二定位板4112的限位槽内，两个给进导向杆414分别位于给进丝杠412的两侧，且每个给进导向杆414的两端均分别与第一定位板4111和所述第二定位板4112固定连接，给进驱动电机413与第一定位板4111固定连接，且驱动电机413的输出轴与所述给进丝杠412驱动连接，上述给进驱动电机413的控制端与机器人控制器6的输出端连接，由机器人控制器6进行启动/关闭、正转/反转以及转速的控制。

为了方便给进驱动电机413与第一定位板4111之间的固定连接，可在该艾灸条给进滑台机构41中设置给进驱动电机机架415，通过该给进驱动电机机架415实现给进驱动电机413与第一定位板4111之间的固定连接。

参见图3，为与上述艾灸条给进滑台机构41配合使用的艾条夹持装置43，该艾条夹持装置43主要由基座431、连接块432、艾条插座433以及旋转电机434构成，其中，基座431由定子4311、轴承4312以及转子4313构成，在定子4311内部设置有安装腔体，轴承4312的外套与定子4311的安装腔体内壁固定连接，转子4313的外壁与轴承4312的内套固定连接，连接块432的中部设置有螺孔，在螺孔的两侧设置有安装孔，连接块432通过螺孔螺纹套装在艾灸条给进滑台机构41中给进丝杠412的外部，连接块432通过两个安装孔滑动套装在两个给进导向杆414的外部，且连接块432的侧壁与基座431中的定子4311固定连接，艾条插座433位于基座431内，与转子4313驱动连接，旋转电机434的输出端与基座431中的转子4313驱动连接，上述旋转电机434的控制端与机器人控制器6的输出端连接，由机器人控制器6进行旋转电机434的启动/关闭、正转/反转以及转速的控制，针对上述的结构设计距离传感器44固定设置在基座431上。

为了方便旋转电机434的位置固定，在该艾条夹持装置43中还可设置有旋转电机机架435，旋转电机434通过旋转电机机架435与基座431进行位置固定。

上述艾灸条给进滑台机构41与艾条夹持装置43的配合过程如下：由于艾条夹持装置43中的连接块432通过螺孔螺纹套装在给进丝杠412的外部，且同时通过两个通孔滑动套装在两个给进导向杆414的外部，当机器人控制器6控制艾灸条给进滑台机构41中的给进驱动电机413进行转动时，给进驱动电机413会驱动给进丝杠412进行转动时，连接块432在两个给进导向杆414限位下，仅可沿着给进丝杠412以及两个给进导向杆414上下移动，进行给进和回退动作，进而带动艾条夹持装置43整体进行给进和回退动作。

而对于上述艾条夹持装置43的结构设计不仅可以实现艾灸条的夹持，而且还可以实现艾灸条在该艾条夹持装置43中的旋转动作，具体而言，作业时，艾灸条B的尾部插设在艾条插座433内，实现对于艾灸条的位置固定，当需要进行艾灸条的旋转时，通过机器人控制器6控制旋转电机434进行旋转，进而驱动基座431中的转子4313进行转动，由于艾条插座433与转子4313驱动连接，因此，艾条插座433也随之旋转，进而带动艾灸条进行旋转，该旋转动作一方面可以根据旋转的艾灸模式不同，在艾灸过程中旋转，以达到艾灸效果，另一方面在对艾灸条进行点燃端削灰时，通过上述的旋转动作，可将艾灸条一周的燃灰进行切削，具体的削灰过程会在艾灸切削装置中进行进一步的详细描述说明。

参见图1，艾灸切削装置51主要由艾灸切削模块511以及艾灸灰收集装置512构成。

参见图4，艾灸切削模块511主要由切削底座5111、切削丝杠5112、切削电机5113、刀片支架5114、刀片5115以及两个切削导向杆5116构成，其中，切削底座5111的两端分别设置有垂直向外延伸的第三定位板51111以及第四定位板51112，且在第三定位板51111上设置有第二安装孔，在第四定位板51112上设置有限位槽，且限位槽的位置与第二安装孔的位置相对，切削丝杠5112的两端分别转动设置在第三定位板51111上的第二安装孔以及第四定位板51112上的限位槽内，两个切削导向杆5116分别位于切削丝杠5112的两侧，且每个切削导向杆5116的两端分别与第三定位板51111和所述第四定位板51112固定连接，切削电机5113的输出轴与切削丝杠5112驱动连接，刀片支架5114上设置有螺孔，在螺孔的两侧分别设置有安装孔，刀片支架5114通过螺孔螺纹套装在切削丝杠5112的外部，刀片支架5114通过两个安装孔滑动套装在两个切削导向杆5116的外部，刀片5115的一侧与刀片支架5114固定连接，其中，上述切削电机5113的控制端与机器人控制器6的输出端连接，由机器人控制器6切削电机5113进行的启动/关闭、正转/反转以及转速的控制，为了实现对刀片5115的位置探测，也可在该刀片支架5114上安装一个距离传感器。

上述艾灸切削模块511的设计原理与艾灸条给进滑台机构41的设计原理相似，同样为了方便切削电机5113与第三定位板51111之间的固定连接，可在该艾灸切削模块511中设置给切削电机机架5117，通过该切削电机机架5117实现切削电机5113与第三定位板51111之间的固定连接。

参见图1，艾灸灰收集装置512由L型连接臂5121以及艾灸灰收集盘5122构成，其中，L型连接臂5121的一端与辅机智能机械手臂3固定连接，艾灸灰收集盘5122位于艾灸切削模块511的下方，且艾灸灰收集盘5122与L型连接臂5121的另一端固定连接。

上述艾灸切削装置51的工作是通过艾灸切削模块511以及艾灸灰收集装置512配合完成的，其主要目的是实现对艾灸条的切灰操作，由于艾灸条点燃一段时间后，燃尽的灰烬会附着在端部表面，一方面影响艾灸温度，另一方面长时间堆积容易灰烬掉落在患者身上，因此，需要周期对艾灸条进行削灰操作，该削灰操作可以是在机器人控制器6中进行定时，每当到达时间后，就由机器人控制器6分别控制主机智能机械手臂2、辅机智能机械手臂3以及艾灸切削装置51进行相应动作进行削灰作业，同时也可通过视觉传感器45进行图像采集，当采集的图像中无法看到艾灸条燃烧的红点，或者是灰烬对于燃烧红点的覆盖率达到一定程度时，即控制主机智能机械手臂2、辅机智能机械手臂3以及艾灸切削装置51进行相应动作进行削灰作业。

在进行削灰作业时，首先是通过机器人控制器6控制主机智能机械手臂2上扬，然后再同时控制主机智能机械手臂2、辅机智能机械手臂3相互配合，到达切削位，此时，控制切削电机5113正转带动刀片支架5114连同刀片5115沿着切削丝杠5112以及两个切削导向杆5116向下移动，直至将艾灸条一侧端部的灰烬切削掉，而切削掉的灰烬直接掉落在艾灸灰收集盘5122内，然后控制制切削电机5113反转，带动刀片支架5114连同刀片5115沿着切削丝杠5112以及两个切削导向杆5116向上移动，同时控制艾条夹持装置43中的旋转电机434旋转预定角度，此时再次控制切削电机5113正转，进行艾灸条另一侧灰烬的切削，依次往复，直至艾灸条端部的360°灰烬完成切削，此时削灰作业结束，机器人控制器6控制主机智能机械手臂2和辅机智能机械手臂3各自归位，继续进行艾灸作业。

其中，针对上述在该刀片支架5114上安装一个距离传感器的方案，通过该距离传感器的设置可提高削灰作业的精准度，通常在机器人控制器6中都预设有切削电机5113在进行削灰时对应的转动周数，每次在进行削灰时均会按照设定的周数进行转动，带动刀片支架5114以及刀片5115下降同等距离进行削灰，为了避免出现故障，该距离传感器可实现预警的作用，即在机器人控制器6预设有刀片支架5114与艾灸灰收集盘5122之间的距离阈值，当距离传感器检测的距离小于阈值时，说明存在异常，机器人控制器6即刻控制切削电机5113停止继续转动，避免使刀片5115与艾灸灰收集盘5122相抵，造成损伤。

参见图1，艾灸点燃器52主要由第一连接杆521以及艾灸电子点燃器522构成，其中，第一连接杆521的一端与辅机智能机械手臂3固定连接，艾灸电子点燃器522与第一连接杆521的另一端固定连接，且艾灸电子点燃器522的控制端与机器人控制器6的输出端连接。

在艾灸条点燃作业时，首先是通过机器人控制器控制主机智能机械手臂2和辅机智能机械手臂3到达点燃位，然后控制艾灸电子点燃器522开启，进行艾灸条的点燃后，控制艾灸电子点燃器522关闭，完成点燃作业。

参见图1，艾灸熄灭器53主要由第二连接杆531以及艾灸熄灭槽532构成，其中，第二连接杆531的一端与辅机智能机械手臂3固定连接，艾灸熄灭槽532与第二连接杆531的另一端固定连接。

在进行艾灸条熄灭作业时，首先是通过机器人控制器控制主机智能机械手臂2和辅机智能机械手臂3到达熄灭位，然后控制主机智能机械手臂2或艾条夹持装置43下移，直至艾灸条的点燃端部插入到艾灸熄灭槽532内，由于插入到艾灸熄灭槽532后，点燃端与空气隔离，由于缺少助燃空气而熄灭。

为了方便操作上述机器人控制器6均具有可人机交互的触摸屏，对于上述艾灸机器人的整个艾灸过程，可以由艾灸医师通过操作机器人控制器6完成，也可以利用现有技术的人工智能完成整体的操作，实现真正的机器人作业，此时可在机器人控制器6中分别设置不同的作业模式，例如回旋灸、往返灸、雀啄灸、定位灸等，如果采用真正的机器人作业，其整体的工作流程参见图5。

操作者医师首先将艾灸条装在艾条夹持装置上，然后手动牵引艾灸机器人的主机智能机械手臂2上的主机艾灸作业执行机构4，当主机艾灸作业执行机构4执行前端的艾灸条到达拟为患者艾灸作业的痛点，确认痛点位置无误之后，通过医疗床的机器人控制器6的触摸屏，调出回旋灸、往返灸、雀啄灸、定位灸等传统古法艾灸作业模式，选择模式后确认，则主机智能机械手臂2调整艾灸条位置，准备工作。此过程艾灸机器人自动记忆模块进行记忆，完成该患者的穴位示教，下次只要在触摸屏中输入该患者的姓名诊断号，即可调出该患者的穴位，机器人可以自动根据穴谱借助视觉传感器识别。此时，艾灸机器人辅机智能机械手臂3根据自身的检测传感系统的出厂标定模式，自动寻找主机智能机械手臂2上的艾灸条，找到之后，开启艾灸点燃器52进行艾灸条点燃，点燃完毕之后，辅机智能机械手臂3回到待命位置，此时，主机智能机械手臂2上的主机艾灸作业执行机构4开始根据艾灸模式严格遵照古法艾灸的工艺，与人工艾灸保持一致，对患者进行目标期望诊疗手段的艾灸。艾灸过程中，主机智能机械手臂2、辅机智能机械手臂3通过程序设定和检测传感模块、驱动模块的综合使用，控制作业执行端，完成艾灸治疗。治疗过程中，辅机艾灸作业执行机构5带动艾灸切削装置51，按照设定程序时间与视觉传感器、距离传感器、温度传感器协同控制，及时寻迹到艾灸条燃点处，与主机智能机械手臂进行配合对接，实现按时削灰，削灰时，两手臂按照之前设定的程序移出患者表面垂直区域，侧面收灰防烫，避免存在落灰烫伤患者的风险，削灰结束后，再根据程序，寻迹找回刚才的艾灸作业点。治疗结束后，艾灸熄灭器53对接艾灸条燃点，缺氧窒息艾灸条，艾灸操作结束。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种智能医用艾灸机器人，其特征在于，包括：医疗床(1)、主机智能机械手臂(2)、辅机智能机械手臂(3)、主机艾灸作业执行机构(4)、辅机艾灸作业执行机构(5)以及机器人控制器(6)；

所述医疗床(1)用于承载患者；

所述主机智能机械手臂(2)和所述辅机智能机械手臂(3)均位于所述医疗床(1)的同侧，且所述主机智能机械手臂(2)的一端和所述辅机智能机械手臂(3)的一端均分别与所述医疗床(1)固定连接；

所述主机艾灸作业执行机构(4)包括：艾灸条给进滑台机构(41)、角度调节电机(42)、艾条夹持装置(43)、距离传感器(44)以及视觉传感器(45)；

所述角度调节电机(42)与所述主机智能机械手臂(2)的另一端连接；

所述艾灸条给进滑台机构(41)与所述主机智能机械手臂(2)的另一端转动连接，所述艾灸条给进滑台机构(41)与所述角度调节电机(42)的输出轴驱动连接，所述艾灸条给进滑台机构(41)在所述角度调节电机(42)的驱动下，可相对所述主机智能机械手臂(2)进行角度调节；

所述艾条夹持装置(43)与所述艾灸条给进滑台机构(41)连接，用于进行艾灸条的夹持，且所述艾条夹持装置(43)可相对所述艾灸条给进滑台机构(41)进行上下移动；

所述距离传感器(44)用于检测所述艾条夹持装置(43)相对所述患者的距离；

所述视觉传感器(45)用于检测所述艾条夹持装置(43)夹持的艾灸条的点燃端相对所述患者的位置；

所述辅机艾灸作业执行机构(5)包括：艾灸切削装置(51)、艾灸点燃器(52)以及艾灸熄灭器(53)；

所述艾灸切削装置(51)、艾灸点燃器(52)以及艾灸熄灭器(53)均与所述辅机智能机械手臂(3)的另一端固定连接；

所述机器人控制器(6)的输入端分别与所述主机智能机械手臂(2)的输出端、所述辅机智能机械手臂(3)的输出端、所述距离传感器(44)的输出端以及所述视觉传感器(45)的输出端连接，所述机器人控制器(6)的输出端分别与所述主机智能机械手臂(2)的控制端、所述辅机智能机械手臂(3)的控制端、所述艾灸条给进滑台机构(41)的控制端、所述角度调节电机(42)的控制端、所述艾灸切削装置(51)的控制端以及所述艾灸点燃器(52)的控制端连接。

2.根据权利要求1所述智能医用艾灸机器人，其特征在于，所述主机艾灸作业执行机构(4)还包括：红外温度传感器(46)；

所述红外温度传感器(46)用于检测所述患者艾灸处的表面皮肤温度；

所述红外温度传感器(46)的输出端与所述机器人控制器(6)的输入端连接。

3.根据权利要求1所述智能医用艾灸机器人，其特征在于，所述艾灸条给进滑台机构(41)包括：给进滑台底座(411)、给进丝杠(412)、给进驱动电机(413)以及两个给进导向杆(414)；

所述给进滑台底座(411)的两端分别设置有垂直向外延伸的第一定位板(4111)和第二定位板(4112)，且在所述第一定位板(4111)上设置有第一安装孔(41111)，在所述第二定位板(4112)上设置有限位槽，且所述限位槽的位置与所述第一安装孔(41111)的位置相对；

所述给进丝杠(412)的两端分别转动设置在所述第一定位板(4111)上的第一安装孔(41111)以及所述第二定位板(4112)的限位槽内；

两个所述给进导向杆(414)分别位于所述给进丝杠(412)的两侧，且每个所述给进导向杆(414)的两端均分别与所述第一定位板(4111)和所述第二定位板(4112)固定连接；

所述给进驱动电机(413)与所述第一定位板(4111)固定连接，且所述驱动电机(413)的输出轴与所述给进丝杠(412)驱动连接。

4.根据权利要求3所述智能医用艾灸机器人，其特征在于，所述艾条夹持装置(43)包括：基座(431)、连接块(432)、艾条插座(433)以及旋转电机(434)；

所述基座(431)包括：定子(4311)、轴承(4312)以及转子(4313)；

所述定子(4311)内部设置有安装腔体；

所述轴承(4312)的外套与所述定子(4311)的安装腔体内壁固定连接；

所述转子(4313)的外壁与所述轴承(4312)的内套固定连接；

所述连接块(432)的中部设置有螺孔，在所述螺孔的两侧设置有安装孔，所述连接块(432)通过所述螺孔螺纹套装在所述艾灸条给进滑台机构(41)中给进丝杠(412)的外部，所述连接块(432)通过两个所述安装孔滑动套装在两个所述给进导向杆(414)的外部，且所述连接块(432)的侧壁与所述基座(431)中的定子(4311)固定连接；

所述艾条插座(433)位于所述基座(431)内，与所述转子(4313)驱动连接；

所述旋转电机(434)的输出端与所述基座(431)中的转子(4313)驱动连接。

5.根据权利要求1所述智能医用艾灸机器人，其特征在于，所述艾灸切削装置(51)包括：艾灸切削模块(511)以及艾灸灰收集装置(512)；

所述艾灸切削模块(511)包括：切削底座(5111)、切削丝杠(5112)、切削电机(5113)、刀片支架(5114)、刀片(5115)以及两个切削导向杆(5116)；

所述切削底座(5111)的两端分别设置有垂直向外延伸的第三定位板(51111)以及第四定位板(51112)，且在所述第三定位板(51111)上设置有第二安装孔，在所述第四定位板(51112)上设置有限位槽，且所述限位槽的位置与所述第二安装孔的位置相对；

所述切削丝杠(5112)的两端分别转动设置在所述第三定位板(51111)上的第二安装孔以及所述第四定位板(51112)上的限位槽内；

两个所述切削导向杆(5116)分别位于所述切削丝杠(5112)的两侧，且每个所述切削导向杆(5116)的两端分别与所述第三定位板(51111)和所述第四定位板(51112)固定连接；

所述切削电机(5113)的输出轴与所述切削丝杠(5112)驱动连接；

所述刀片支架(5114)上设置有螺孔，在所述螺孔的两侧分别设置有安装孔，所述刀片支架(5114)通过所述螺孔螺纹套装在所述切削丝杠(5112)的外部，所述刀片支架(5114)通过两个所述安装孔滑动套装在两个所述切削导向杆(5116)的外部；

所述刀片(5115)的一侧与所述刀片支架(5114)固定连接；

所述艾灸灰收集装置(512)包括：L型连接臂(5121)以及艾灸灰收集盘(5122)；

所述L型连接臂(5121)的一端与所述辅机智能机械手臂(3)固定连接；

所述艾灸灰收集盘(5122)位于所述艾灸切削模块(511)的下方，且所述艾灸灰收集盘(5122)与所述L型连接臂(5121)的另一端固定连接。

6.根据权利要求1所述智能医用艾灸机器人，其特征在于，所述艾灸点燃器(52)包括：第一连接杆(521)以及艾灸电子点燃器(522)；

所述第一连接杆(521)的一端与所述辅机智能机械手臂(3)固定连接；

所述艾灸电子点燃器(522)与所述第一连接杆(521)的另一端固定连接，且所述艾灸电子点燃器(522)的控制端与所述机器人控制器(6)的输出端连接。

7.根据权利要求1所述智能医用艾灸机器人，其特征在于，所述艾灸熄灭器(53)包括：第二连接杆(531)以及艾灸熄灭槽(532)；

所述第二连接杆(531)的一端与所述辅机智能机械手臂(3)固定连接；

所述艾灸熄灭槽(532)与所述第二连接杆(531)的另一端固定连接。

8.根据权利要求1所述智能医用艾灸机器人，其特征在于，所述主机智能机械手臂(2)为六轴智能机械手臂。

9.根据权利要求1所述智能医用艾灸机器人，其特征在于，所述辅机智能机械手臂(3)五轴智能机械手臂。

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