CN112587402A - 一种艾灸设备遥操作的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种艾灸设备遥操作的系统，其技术方案要点是包括有从端艾灸机器人和主端操作台，所述主端操作台上设置有主端控制器，所述从端艾灸机器人上设置有，所述主端控制器和从端艾灸机器人控制器通过网络连接。通过视觉子系统、触觉子系统、听觉子系统提升了遥操作的临场感。本发明还公开了一种艾灸设备遥操作的方法，通过显示屏所显示的艾灸设备上摄像头记录的患者影像对患者穴位进行初步判断，通过操作台的手柄控制艾灸设备的触摸头对患者穴位进一步确定完成了远程定穴操作，通过控制系统对穴位信息的处理带动艾灸头精确移动至患者穴位进行温灼完成了远程治疗操作，从而通过对艾灸设备的远程控制实现了艾灸过程的远程操作。
Description
技术领域
本发明涉及艾灸治疗技术领域，更具体地说，它涉及一种艾灸设备遥操作的系统和方法。
背景技术
艾灸是中医针灸疗法中的一种灸法，传统艾灸是由专业的医师进行操作，在艾灸过程中首先需要医师使用一定的方法寻找艾灸穴位，包括眼睛的直接观察、手指的触摸按压等。
电子从端艾灸机器人代替人工艾灸极大的方便了用户以及艾灸医护人员，但是目前电子从端艾灸机器人在在代替人进行艾灸操作时，仍然需要专业医师在现场操作，基于此设计一种能够实现远程操作的从端艾灸机器人主端控制器，能够让医师在远程对从端艾灸机器人进行操作完成艾灸。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种艾灸设备遥操作的系统，能够实现对艾灸的远程操作。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种艾灸设备遥操作的系统，包括有用于进行艾灸治疗的从端艾灸机器人、和用于遥操作从端艾灸机器人的主端操作台，所述主端操作台上设置有用于遥操作从端艾灸机器人的主端控制器，所述从端艾灸机器人上设置有用于接收主端操作台指令并操作艾灸机器人的从端艾灸机器人控制器，所述主端控制器和从端艾灸机器人控制器通过网络连接，所述艾灸设备遥操作的系统包括有用于初步判断患者穴位的视觉临场感子系统、和用于进一步判断患者穴位的触觉临场感子系统、和用于供医师和患者进行交流的听觉临场感子系统，所述视觉临场感子系统包括
双目摄像头，所述双目摄像头设置在从端艾灸机器人上，用于将患者实时影像传输至主端控制器；
显示屏，所述显示屏设置在主端操作台上，用于将主端控制器接收的影像信息进行显示；
所述触觉临场感子系统包括
触摸头，所述触摸头设置在机械臂上用于确定患者穴位，并将穴位信息传输至主端控制器；
力反馈手柄，所述力反馈手柄设置在主端操作台上用于控制机械臂带动触摸头移动进行穴位确定；
机械臂上设置有用于采集触摸头按压阻力信息的压力传感器，所述压力传感器能够将检测到的压力值传输至主端控制器，所述力反馈手柄包括有用于够接收外部压力信息并将外部压力信息传输至机械臂的传输单元、和用于接收压力传感器传输的压力值并将压力值反馈给外部的反馈单元，机械臂将接收到传输单元传输的外部压力信息通过触摸头作用于患者穴位，然后压力传感器将接收到的压力值通过反馈单元对外部进行反馈；
所述听觉临场感子系统包括
主端语音模块，所述主端语音模块设置在主端操作台上，用于供医师与患者进行交流；
从端语音模块，所述从端语音模块设置在从端艾灸机器人上，用于供患者与医师进行交流；
所述从端机器人上还设置有艾灸头、和用于拆装设置在机械臂上的艾灸头与触摸头的快换机构，所述艾灸头能够对触摸头确定的患者穴位进行艾灸治疗；
所述艾灸头包括有用于夹持艾条的夹持模块、和用于带动艾条主动进给的进给模块、和用于吸附艾烟的吸烟模块。
综上，本发明具有以下有益效果：通过主端操作台上显示屏所显示的双目摄像头记录的患者影像对患者穴位进行初步判断，通过主端操作台的力反馈手柄控制从端艾灸机器人的触摸头对患者穴位进一步确定完成了远程定穴操作，通过主端控制器对穴位信息的处理带动艾灸头精确移动至患者穴位进行温灼完成了远程治疗操作，从而通过对从端艾灸机器人的远程控制实现了艾灸过程的遥操作。
而视觉临场感子系统、触觉临场感子系统、听觉临场感子系统的搭建，构成了艾灸设备遥操作的整体系统，能够在远程操作时大大提升艾灸师的视觉临场感、触觉临场感、听觉临场感，能够进一步提升患者的艾灸体验。
本发明还提供了一种艾灸设备遥操作的方法，能够基于视觉、触觉、听觉实现遥操作的临场感，为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种艾灸设备遥操作的方法，包括有以下步骤：
S1定穴操作
S11通过视觉临场感子系统初步判断穴位
医师能够根据视觉临场感子系统传输的患者影像信息对患者穴位初步判断；
S12通过触觉临场感子系统按压穴位进一步判断
医师操作力反馈手柄控制机械臂带动触摸头对初步判断的穴位位置进行按压，医师根据按压反馈的信息进一步判断穴位；
S13通过听觉临场感子系统获取患者反馈确定穴位
医师和患者能够通过听觉临场感子系统进行交流，医师根据患者对按压穴位感知的反馈，确定患者穴位；
S2艾灸操作
S21医师手动艾灸
医师通过操作力反馈手柄控制机械臂带动艾灸头对确定的患者穴位进行艾灸操作，主端操作台能够记录并保存力反馈手柄控制机械臂带动触摸头确定的患者穴位信息，也能够记录并保存力反馈手柄控制机械臂带动艾灸头对确定的患者穴位进行艾灸操作的轨迹数据；
S22从端机器人自主艾灸
S221从端艾灸机器人能够调取患者穴位信息，并根据记录的轨迹数据对患者穴位进行艾灸复现操作；
S222主端控制器对从端艾灸机器人的艾灸过程进行监测，当出现异常时，主端控制器控制从端艾灸机器人的机械臂远离人体并发出警报。
进一步地，S12还包括以下步骤：
S121力反馈手柄的按压操作遵循力安全准则
所述主端控制器内预先设定有最大安全压力阈值，当医师操作力反馈手柄受外部压力控制触摸头对患者穴位进行按压时，所述主端控制器能够判断压力传感器传输的压力值与最大安全压力阈值的关系，当传输的压力值等于最大安全压力阈值时，主端控制器向主端操作台发出警报指令，所述主端操作台通过显示屏发出警报提示，当传输的压力值大于最大安全压力阈值时，所述主端控制器增加力反馈手柄的按压阻力。
进一步地，S12还包括以下步骤：
S122力反馈手柄的移动操作遵循位移安全准则
所述主端控制器内预先设定有最大安全移速阈值，当医师操作力反馈手柄控制机械臂带动触摸头进行移动时，所述主端控制器能够判断触摸头的移动速度与最大安全移速阈值的关系，当触摸头的移动速度不小于最大安全移速阈值时，所述主端控制器增大力反馈手柄的移动阻力，直至触摸头的移动速度小于最大安全移速阈值。
进一步地，S13还包括以下步骤：
S131辅助标定穴位位置
所述从端艾灸机器人上设置有激光靶标，用于标定医师确认的患者穴位，医师能够在显示屏上观察到激光靶标所标定穴位位置，进而对该穴位进行艾灸。
进一步地，S21还包括以下步骤：
S211辅助标定艾灸头的投影位置
所述从端艾灸机器人上设置有激光靶标，用于标定艾灸头对准的人体穴位，医师能够在显示屏上观察到激光靶标所标定艾灸头对准的人体穴位，从而得到艾灸头垂直投影的准确位置。
进一步地，S21还包括以下步骤：
S212艾灸操作时遵循温度安全控制
所述从端艾灸机器人上设置有红外温度传感器，用于采集患者艾灸处皮肤表面的温度并传输至主端控制器，所述主端控制器内设置有第一安全温度阈值和第二安全温度阈值，当主端控制器接收红外温度传感器传输的温度信息超过设定第一安全温度阈值时，增加力反馈手柄带动机械臂向下移动的移动阻力，当主端控制器接收红外温度传感器传输的温度信息超过设定第二安全温度阈值时，所述主端控制器通过从端控制器控制机械臂远离人体。
进一步地，S21还包括以下步骤：
S213艾灸操作时遵循距离安全控制
所述从端艾灸机器人上设置有激光测距传感器，用于采集艾灸头至患者艾灸处的距离并传输至主端控制器，所述主端控制器内设置有第一安全距离阈值和第二安全距离阈值，当主端控制器接收激光测距传感器传输的距离信息超过设定第一安全距离阈值时，增加力反馈手柄带动机械臂向下移动的移动阻力，所述主端控制器接收激光测距传感器传输的距离信息超过设定第二安全距离阈值时，所述主端控制器通过从端控制器控制机械臂远离人体。
综上所述，通过主端操作台上显示屏所显示的双目摄像头记录的患者影像对患者穴位进行初步判断，通过主端操作台的力反馈手柄控制从端艾灸机器人的触摸头对患者穴位进一步确定完成了远程定穴操作，通过主端控制器对穴位信息的处理带动艾灸头精确移动至患者穴位进行温灼完成了远程治疗操作，从而通过对从端艾灸机器人的远程控制实现了艾灸过程的遥操作。
根据本发明提供的方法进行遥操作能够通过视觉初步判断穴位，通过触觉进一步判断穴位，通过与患者沟通最终确定穴位，这样能够使得穴位判断的更加准确，同时通过视觉、触觉、听觉提升遥操作的临场感，进一步增加远程操作从端艾灸机器人进行艾灸的人性化和智能化。
附图说明
图1为一种艾灸设备遥操作系统示意图；
图2为压力安全准则流程图；
图3为位移安全准则流程图。
附图标记：1、从端艾灸机器人控制器；11、双目摄像头；12、触摸头；121、压力传感器；122、激光靶标；13、从端语音模块；14、艾灸头；141、红外温度传感器；142、激光测距传感器；143、夹持模块；144、进给模块；145、吸烟模块；15、快换机构；2、主端控制器；21、显示屏；22、力反馈手柄；23、主端语音模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参照图1-3所示，一种艾灸设备遥操作的系统，包括有用于进行艾灸治疗的从端艾灸机器人、和用于遥操作从端艾灸机器人的主端操作台，主端操作台上设置有用于遥操作从端艾灸机器人的主端控制器2，从端艾灸机器人上设置有用于接收主端操作台指令并操作艾灸机器人的从端艾灸机器人控制器1，主端控制器2和从端艾灸机器人控制器1通过网络连接，艾灸设备遥操作的系统包括有用于初步判断患者穴位的视觉临场感子系统、和用于进一步判断患者穴位的触觉临场感子系统、和用于供医师和患者进行交流的听觉临场感子系统，视觉临场感子系统包括
双目摄像头11，双目摄像头11设置在从端艾灸机器人上，用于将患者实时影像传输至主端控制器2；
显示屏21，显示屏21设置在主端操作台上，用于将主端控制器2接收的影像信息进行显示；
触觉临场感子系统包括
触摸头12，触摸头12设置在机械臂上用于确定患者穴位，并将穴位信息传输至主端控制器2；
力反馈手柄22，力反馈手柄22设置在主端操作台上用于控制机械臂带动触摸头12移动进行穴位确定；此处力反馈手柄22也可以采用现有产品，如瑞士force dimension型号Omega7。
机械臂上设置有用于采集触摸头12按压阻力信息的压力传感器121，压力传感器121能够将检测到的压力值传输至主端控制器2，力反馈手柄22包括有用于够接收外部压力信息并将外部压力信息传输至机械臂的传输单元、和用于接收压力传感器121传输的压力值并将压力值反馈给外部的反馈单元，机械臂将接收到传输单元传输的外部压力信息通过触摸头12作用于患者穴位，然后压力传感器121将接收到的压力值通过反馈单元对外部进行反馈；
使得触摸头12施加患者穴位的压力与操作人员作用于力反馈手柄22的按压力保持一致，而患者穴位对于触摸头12施加压力的反作用阻力又能通过压力传感器121传输至力反馈手柄22，有利于操作人员对患者穴位的进一步确定，同时提升了远程操作的触觉临场感。
听觉临场感子系统包括
主端语音模块23，主端语音模块23设置在主端操作台上，用于供医师与患者进行交流；
从端语音模块13，从端语音模块13设置在从端艾灸机器人上，用于供患者与医师进行交流；听觉临场感子系统能够方便操作人员与患者的交流，及时反馈患者在艾灸过程的感知，方便操作人员根据患者描述及时进行调整，能够使患者的艾灸治疗过程更顺畅，提高患者艾灸体验感。
从端机器人上还设置有艾灸头14、和用于拆装设置在机械臂上的艾灸头14与触摸头12的快换机构15，艾灸头14能够对触摸头12确定的患者穴位进行艾灸治疗；
双目摄像头11将患者影像信息传输至主端控制器2，主端控制器2接收后，能够将患者的立体图像通过显示屏21显示，方便操作人员依据图像控制操作力反馈手柄22带动触摸头12在患者身上确定艾灸穴位，并且能够实时观察患者的动态，及时发现患者在治疗过程中的不良反应。
另外主端控制器2接收触摸头12传输的穴位信息后可以将其处理为坐标信息，例如，主端控制器2在接收到患者影像后能够建立关于患者的立体模型并生成相应的坐标体系，而触摸头12在确定患者穴位后，传输穴位信息至主端控制器2；而主端控制器2能够根据接收的穴位信息在立体模型中找到相应位置，然后主端控制器2确定该位置的坐标从而获取准确的穴位位置，在获取需要艾灸的穴位的准确位置后，主端控制器2向艾灸头14发出指令，就使带动艾灸头14精准的对指定穴位进行艾灸。
在实际操作中，整个远程治疗过程可以分为定穴阶段和治疗阶段。定穴阶段包括：S1通过显示屏21的实时影像，操作人员判断患者穴位的大致位置；S2操作力反馈手柄22带动触摸头12移动到患者穴位处按压，感知患者穴位；S3通过语音子系统，操作人员询问患者触摸头12按压时情况，确定患者穴位。艾灸阶段包括：a艾灸头14移动至患者穴位；b艾灸头14对患者穴位进行温灼治疗。
综上，通过主端操作台上显示屏21所显示的双目摄像头11记录的患者影像对患者穴位进行初步判断，通过主端操作台的力反馈手柄22控制从端艾灸机器人的触摸头12对患者穴位进一步确定完成了远程定穴操作，通过主端控制器2对穴位信息的处理带动艾灸头14精确移动至患者穴位进行温灼完成了远程治疗操作，从而通过对从端艾灸机器人的远程控制实现了艾灸过程的遥操作。
而视觉临场感子系统、触觉临场感子系统、听觉临场感子系统的搭建，构成了艾灸设备遥操作的整体系统，能够在远程操作时大大提升艾灸师的视觉临场感、触觉临场感、听觉临场感，能够进一步提升患者的艾灸体验。
另外，艾灸头14包括有用于夹持艾条的夹持模块143、和用于带动艾条主动进给的进给模块144、和用于吸附艾烟的吸烟模块145。进给模块144控制艾条的移动，能够使艾条燃烧面与人体之间保持恒定的温灼距离，提高治疗效果。夹持模块143用来装夹艾条，具有按压伸缩和自动复位的结构，便于装载、更换艾条。吸烟模块145设置有供艾烟流通的流动回路，通过风机提供动力源，将产生的艾烟经过传输净化后排入空气中，更加环保。
本发明还提供了一种艾灸设备遥操作的方法，其特征是：包括有以下步骤：
S1定穴操作
S11通过视觉临场感子系统初步判断穴位
视觉临场感子系统包括有设置在从端艾灸机器人上用于采集患者实时影像信息的双目摄像头11、和设置在主端操作台上能够接收并显示双目摄像头11传输的影像信息的显示屏21，医师能够根据显示屏21显示的患者影像信息对患者穴位初步判断；
S12通过触觉临场感子系统按压穴位进一步判断
触觉临场感子系统包括设置在从端艾灸机器人上的触摸头12、和设置在机械臂上用于反馈患者穴位按压阻力的压力传感器121、和设置在主端操作台上用于传输外部压力信息的力反馈手柄22，医师操作力反馈手柄22控制机械臂带动触摸头12移动至初步判断的穴位位置进行按压；
力反馈手柄22包括有用于够接收外部压力信息并将外部压力信息传输至机械臂的传输单元、和用于接收压力传感器121传输的压力值并将压力值反馈给外部的反馈单元，机械臂将接收到传输单元传输的外部压力信息通过触摸头12作用于患者穴位，然后压力传感器121将接收到的压力值通过反馈单元对外部进行反馈，医师通过反馈信息进一步判断穴位；
S13通过听觉临场感子系统获取患者反馈确定穴位
听觉临场感子系统包括设置在主端操作台上的主端语音模块23和置在从端艾灸机器人上的从端语音模块13，医师和患者能够通过听觉临场感子系统进行交流，医师根据患者对按压穴位感知的反馈，确定患者穴位；
S2艾灸操作
S21医师手动艾灸
医师通过操作力反馈手柄22控制机械臂带动艾灸头14对确定的患者穴位进行艾灸操作，主端操作台能够记录并保存力反馈手柄22控制机械臂带动触摸头12确定的患者穴位信息，也能够记录并保存力反馈手柄22控制机械臂带动艾灸头14对确定的患者穴位进行艾灸操作的轨迹数据；
S22从端艾灸机器人自主艾灸
S221从端艾灸机器人能够调取患者穴位信息，并根据记录的轨迹数据对患者穴位进行艾灸复现操作；
S222主端控制器2对从端艾灸机器人的艾灸过程进行监测，当出现异常时，主端控制器2控制从端艾灸机器人的机械臂远离人体并发出警报。
通过记录患者的穴位信息和历史艾灸治疗轨迹数据信息，能够使得从端艾灸机器人进行局部自主的艾灸操作，这样减少了医师重复治疗的次数，提升艾灸过程的智能化，降低了医师的工作量；通过对从端艾灸机器人的每一次艾灸过程进行布控，这样能够及时发现艾灸过程中的操作风险或者设备故障等问题，能够确保整个艾灸治疗过程的安全性。
综上，通过主端操作台上显示屏21所显示的双目摄像头11记录的患者影像对患者穴位进行初步判断，通过主端操作台的力反馈手柄22控制从端艾灸机器人的触摸头12对患者穴位进一步确定完成了远程定穴操作，通过主端控制器2对穴位信息的处理带动艾灸头14精确移动至患者穴位进行温灼完成了远程治疗操作，从而通过对从端艾灸机器人的远程控制实现了艾灸过程的遥操作。
根据本发明提供的方法进行遥操作能够通过视觉初步判断穴位，通过触觉进一步判断穴位，通过与患者沟通最终确定穴位，这样能够使得穴位判断的更加准确，同时通过视觉、触觉、听觉提升遥操作的临场感，进一步增加远程操作从端艾灸机器人进行艾灸的人性化和智能化。
S12还包括以下步骤：
S121力反馈手柄22的按压操作遵循力安全准则
主端控制器2内预先设定有最大安全压力阈值，当医师操作力反馈手柄22受外部压力控制触摸头12对患者穴位进行按压时，主端控制器2能够判断压力传感器121传输的压力值与最大安全压力阈值的关系，当传输的压力值等于最大安全压力阈值时，主端控制器2向主端操作台发出警报指令，主端操作台通过显示屏21发出警报提示，当传输的压力值大于最大安全压力阈值时，主端控制器2增加力反馈手柄22的按压阻力。
上述操作是在主端控制器2中设定的压力安全准则，是指对患者穴位的发作用压力值进行审核，判断患者受到的压力是否在安全范围内。在操作人员对力反馈手柄22施加过大压力值的情况下，能够受到按压阻力，避免触摸头12将过大的压力作用于患者穴位，引起额外的损伤。
S12还包括以下步骤：
S122力反馈手柄22的移动操作遵循位移安全准则
主端控制器2内预先设定有最大安全移速阈值，当医师操作力反馈手柄22控制机械臂带动触摸头12进行移动时，主端控制器2能够判断触摸头12的移动速度与最大安全移速阈值的关系，当触摸头12的移动速度不小于最大安全移速阈值时，主端控制器2增大力反馈手柄22的移动阻力，直至触摸头12的移动速度小于最大安全移速阈值。
上述操作是在主端控制器2中设定的位移安全准则，是指对触摸头12的移动速度进行设限。触摸头12的移动速度过大会给患者造成心理恐慌影响艾灸疗效，同样的过快的移动速度也容易发生意外情况，而且触摸头12移动速度过快不便于操作人员在确定穴位的过程中，操纵触摸头12尽快的移动到指定位置，因此对力反馈手柄22的移动速度进行控制从而控制触摸头12的移动速度。
S13还包括以下步骤：
S131辅助标定穴位位置
所述从端艾灸机器人上设置有激光靶标122，用于标定医师确认的患者穴位，医师能够在显示屏21上观察到激光靶标122所标定穴位位置，进而对该穴位进行艾灸。
S211辅助标定艾灸头14的投影位置
从端艾灸机器人上设置有激光靶标122，用于标定艾灸头14对准的人体穴位，医师能够在显示屏21上观察到激光靶标122所标定艾灸头14对准的人体穴位，从而得到艾灸头14垂直投影的准确位置。
艾灸可以采用医师通过力反馈手柄22控制机械臂带动艾灸头14对确定的患者穴位进行艾灸，也可以通过对从端艾灸机器人设定程序，使得其对确定的患者穴位进行自主艾灸，通过从端艾灸机器人的局部自主操作能够提高从端艾灸机器人的智能性，也大大降低医师的工作量，同时通过程序运算能够得到更精确的艾灸轨迹，能够带给患者更稳定的艾灸体验。
在医师艾灸模式下，增加激光靶标122进行辅助定位，能够更加直观的在显示屏21上看到所要进行艾灸的位置，激光靶标122可以采用红外瞄准器，安装在机械臂的末端，能够在确定穴位上发射亮光，这种亮光标记同样能够通过双目摄像头11进行记录，再通过显示屏21反馈给操作人员，对于操作人员而言能够辅助其在艾灸过程中进行穴位对准的判断，使得操作人员的判断更加准确。
S22还包括以下步骤：
S221艾灸操作时遵循温度安全控制
从端艾灸机器人上设置有红外温度传感器141，用于采集患者艾灸处皮肤表面的温度并传输至主端控制器2，主端控制器2内设置有第一安全温度阈值和第二安全温度阈值，当主端控制器2接收红外温度传感器141传输的温度信息超过设定第一安全温度阈值时，增加力反馈手柄22带动机械臂向下移动的移动阻力，当主端控制器2接收红外温度传感器141传输的温度信息超过设定第二安全温度阈值时，主端控制器2通过从端控制器控制机械臂远离人体。
主端控制器2根据温度信息进行的安全控制是指：温度越大艾灸头14的移动阻力越大。患者艾灸处皮肤的温度升高，说明此时艾灸头14正不断接近患者，针对不同患者对艾灸温灼感知程度不同，在艾灸头14越靠近患者穴位时，越降低艾灸头14的移动速度，也就是增大力反馈手柄22的按压阻力，这样给予患者一个适应过程，同时通过语音与患者交流，进一步确定患者的耐受程度。
但由于每个医师操作的力度大小和对阻力的反应敏锐度不同，因此在第一安全温度阈值超过后，为避免医师使用过大力度导致艾灸头14意外接触到患者造成损伤，设定第二安全温度阈值，当温度达到第二安全温度阈值时，表明此时艾灸头14已经过于逼近患者穴位，为了确保艾灸头14与患者穴位处于安全的距离，通过主端控制器22控制机械臂远离人体，即艾灸头14不能继续靠近患者穴位，与患者穴位保持安全距离，这样能够避免在艾灸头14到达安全距离临界值时，因意外触碰力反馈手柄22导致患者受伤，使得艾灸过程更加安全。
另外从端艾灸机器人在进行自主艾灸时，艾灸过程会被监测，此时，从端艾灸机器人的艾灸操作也遵循温度安全控制，即艾灸温度T越大反馈阻力F越大，当温度到达第二安全温度阈值时，机械臂远离人体，并通过显示屏21发出警报，等待相关操作员进行处理。
S21还包括以下步骤：
S213艾灸操作时遵循距离安全控制
从端艾灸机器人上设置有激光测距传感器142，用于采集艾灸头14至患者艾灸处的距离并传输至主端控制器2，主端控制器2内设置有第一安全距离阈值和第二安全距离阈值，当主端控制器2接收激光测距传感器142传输的距离信息超过设定第一安全距离阈值时，增加力反馈手柄22带动机械臂向下移动的移动阻力，主端控制器2接收激光测距传感器142传输的距离信息超过设定第二安全距离阈值时，主端控制器2通过从端控制器控制机械臂远离人体。
主端控制器2根据距离信息对艾灸头14的控制是指：距离越小移动阻力越大。艾灸头14至患者艾灸处的距离不断缩小，说明此时艾灸头14正不断接近患者，针对不同患者对艾灸温灼感知程度不同，在艾灸头14越靠近患者穴位时，越降低艾灸头14的移动速度，也就是增大力反馈手柄22的按压阻力，这样给予患者一个适应过程，同时通过语音与患者交流，进一步确定患者的耐受程度。
但由于每个医师操作的力度大小和对阻力的反应敏锐度不同，因此在第一安全距离阈值超过后，为避免医师使用过大力度导致艾灸头14意外接触到患者造成损伤，设定第二安全距离阈值，当距离达到第二安全距离阈值时，表明此时艾灸头14已经过于逼近患者穴位，为了确保艾灸头14与患者穴位处于安全的距离，通过主端控制器2控制机械臂远离人体，即艾灸头14不能继续靠近患者穴位，与患者穴位保持安全距离，这样能够避免在艾灸头14到达安全距离临界值时，因意外触碰力反馈手柄22导致患者受伤，使得艾灸过程更加安全。
另外从端艾灸机器人在进行自主艾灸时，艾灸过程会被监测，此时，从端艾灸机器人的艾灸操作也遵循距离安全控制，即艾灸距离L越大反馈阻力F越大，当距离到达第二安全距离阈值时，机械臂远离人体，并通过显示屏21发出警报，等待相关操作员进行处理。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种艾灸设备遥操作的系统，其特征是：包括有用于进行艾灸治疗的从端艾灸机器人、和用于遥操作从端艾灸机器人的主端操作台，所述主端操作台上设置有用于遥操作从端艾灸机器人的主端控制器(2)，所述从端艾灸机器人上设置有用于接收主端操作台指令并操作艾灸机器人的从端艾灸机器人控制器(1)，所述主端控制器(2)和从端艾灸机器人控制器(1)通过网络连接，所述艾灸设备遥操作的系统包括有用于初步判断患者穴位的视觉临场感子系统、和用于进一步判断患者穴位的触觉临场感子系统、和用于供医师和患者进行交流的听觉临场感子系统，所述视觉临场感子系统包括
双目摄像头(11)，所述双目摄像头(11)设置在从端艾灸机器人上，用于将患者实时影像传输至主端控制器(2)；
显示屏(21)，所述显示屏(21)设置在主端操作台上，用于将主端控制器(2)接收的影像信息进行显示；
所述触觉临场感子系统包括
触摸头(12)，所述触摸头(12)设置在机械臂上用于确定患者穴位，并将穴位信息传输至主端控制器(2)；
力反馈手柄(22)，所述力反馈手柄(22)设置在主端操作台上用于控制机械臂带动触摸头(12)移动进行穴位确定；
机械臂上设置有用于采集触摸头(12)按压阻力信息的压力传感器(121)，所述压力传感器(121)能够将检测到的压力值传输至主端控制器(2)，所述力反馈手柄(22)包括有用于够接收外部压力信息并将外部压力信息传输至机械臂的传输单元、和用于接收压力传感器(121)传输的压力值并将压力值反馈给外部的反馈单元，机械臂将接收到传输单元传输的外部压力信息通过触摸头(12)作用于患者穴位，然后压力传感器(121)将接收到的压力值通过反馈单元对外部进行反馈；
所述听觉临场感子系统包括
主端语音模块(23)，所述主端语音模块(23)设置在主端操作台上，用于供医师与患者进行交流；
从端语音模块(13)，所述从端语音模块(13)设置在从端艾灸机器人上，用于供患者与医师进行交流；
所述从端机器人上还设置有艾灸头(14)、和用于拆装设置在机械臂上的艾灸头(14)与触摸头(12)的快换机构(15)，所述艾灸头(14)能够对触摸头(12)确定的患者穴位进行艾灸治疗；
所述艾灸头(14)包括有用于夹持艾条的夹持模块(143)、和用于带动艾条主动进给的进给模块(144)、和用于吸附艾烟的吸烟模块(145)。
2.一种艾灸设备遥操作的方法，其特征是：包括有以下步骤：
S1定穴操作
S11通过视觉临场感子系统初步判断穴位
医师能够根据视觉临场感子系统传输的患者影像信息对患者穴位初步判断；
S12通过触觉临场感子系统按压穴位进一步判断
医师操作力反馈手柄(22)控制机械臂带动触摸头(12)对初步判断的穴位位置进行按压，医师根据按压反馈的信息进一步判断穴位；
S13通过听觉临场感子系统获取患者反馈确定穴位
医师和患者能够通过听觉临场感子系统进行交流，医师根据患者对按压穴位感知的反馈，确定患者穴位；
S2艾灸操作
S21医师手动艾灸
医师通过操作力反馈手柄(22)控制机械臂带动艾灸头(14)对确定的患者穴位进行艾灸操作，主端操作台能够记录并保存力反馈手柄(22)控制机械臂带动触摸头(12)确定的患者穴位信息，也能够记录并保存力反馈手柄(22)控制机械臂带动艾灸头(14)对确定的患者穴位进行艾灸操作的轨迹数据；
S22从端机器人自主艾灸
S221从端艾灸机器人能够调取患者穴位信息，并根据记录的轨迹数据对患者穴位进行艾灸复现操作；
S222主端控制器(2)对从端艾灸机器人的艾灸过程进行监测，当出现异常时，主端控制器(2)控制从端艾灸机器人的机械臂远离人体并发出警报。
3.根据权利要求2所述的一种艾灸设备遥操作的方法，其特征是：S12还包括以下步骤：
S121力反馈手柄(22)的按压操作遵循力安全准则
所述主端控制器(2)内预先设定有最大安全压力阈值，当医师操作力反馈手柄(22)受外部压力控制触摸头(12)对患者穴位进行按压时，所述主端控制器(2)能够判断压力传感器(121)传输的压力值与最大安全压力阈值的关系，当传输的压力值等于最大安全压力阈值时，主端控制器(2)向主端操作台发出警报指令，所述主端操作台通过显示屏(21)发出警报提示，当传输的压力值大于最大安全压力阈值时，所述主端控制器(2)增加力反馈手柄(22)的按压阻力。
4.根据权利要求3所述的一种艾灸设备遥操作的方法，其特征是：S12还包括以下步骤：
S122力反馈手柄(22)的移动操作遵循位移安全准则
所述主端控制器(2)内预先设定有最大安全移速阈值，当医师操作力反馈手柄(22)控制机械臂带动触摸头(12)进行移动时，所述主端控制器(2)能够判断触摸头(12)的移动速度与最大安全移速阈值的关系，当触摸头(12)的移动速度不小于最大安全移速阈值时，所述主端控制器(2)增大力反馈手柄(22)的移动阻力，直至触摸头(12)的移动速度小于最大安全移速阈值。
5.根据权利要求2所述的一种艾灸设备遥操作的方法，其特征是：S13还包括以下步骤：
S131辅助标定穴位位置
所述从端艾灸机器人上设置有激光靶标(122)，用于标定医师确认的患者穴位，医师能够在显示屏(21)上观察到激光靶标(122)所标定穴位位置，进而对该穴位进行艾灸。
6.根据权利要求2所述的一种艾灸设备遥操作的方法，其特征是：S21还包括以下步骤：
S211辅助标定艾灸头(14)的投影位置
所述激光靶标(122)能够标定艾灸头(14)对准的人体穴位，医师能够在显示屏(21)上观察到激光靶标(122)所标定艾灸头(14)对准的人体穴位，从而得到艾灸头(14)垂直投影的准确位置。
7.根据权利要求6所述的一种艾灸设备遥操作的方法，其特征是：S21还包括以下步骤：
S212艾灸操作时遵循温度安全控制
所述从端艾灸机器人上设置有红外温度传感器(141)，用于采集患者艾灸处皮肤表面的温度并传输至主端控制器(2)，所述主端控制器(2)内设置有第一安全温度阈值和第二安全温度阈值，当主端控制器(2)接收红外温度传感器(141)传输的温度信息超过设定第一安全温度阈值时，增加力反馈手柄(22)带动机械臂向下移动的移动阻力，当主端控制器(2)接收红外温度传感器(141)传输的温度信息超过设定第二安全温度阈值时，所述主端控制器(2)通过从端控制器控制机械臂远离人体。
8.根据权利要求7所述的一种艾灸设备遥操作的方法，其特征是：S21还包括以下步骤：
S213艾灸操作时遵循距离安全控制
所述从端艾灸机器人上设置有激光测距传感器(142)，用于采集艾灸头(14)至患者艾灸处的距离并传输至主端控制器(2)，所述主端控制器(2)内设置有第一安全距离阈值和第二安全距离阈值，当主端控制器(2)接收激光测距传感器(142)传输的距离信息超过设定第一安全距离阈值时，增加力反馈手柄(22)带动机械臂向下移动的移动阻力，所述主端控制器(2)接收激光测距传感器(142)传输的距离信息超过设定第二安全距离阈值时，所述主端控制器(2)通过从端控制器控制机械臂远离人体。
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