CN112587406B - 艾灸夹持、进给装置及其温灼距离控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种艾灸夹持、进给装置及其温灼距离控制系统和方法，其中艾灸进给装置，包括上支架、与所述上支架平行分隔且固定连接的下支架、驱动件和夹持装置，所述驱动件固定于所述上支架和所述下支架之间，其一端的旋转轴穿过所述上支架且在顶端固定驱动齿轮，与所述驱动齿轮相啮合的从动轮上固定有丝杠轴，所述丝杠轴一端贯穿所述上支架，另一端通过轴承底座固定在所述下支架上，所述夹持装置的弹性夹通过丝杠螺母固定在所述上支架和所述下支架之间的丝杠轴上，所述夹持装置的夹持开关固定在所述弹性夹的开口端相对的所述下支架上，其优点表现为：能够实时控制艾灸温灼距离，替代人工操作实现自动控制艾条持续进给。

Description

艾灸夹持、进给装置及其温灼距离控制系统和方法

【技术领域】

本发明涉及艾灸机器人或艾灸操作技术领域，具体地说，是一种艾灸夹持、进给装置及其温灼距离控制系统和方法。

【背景技术】

艾灸是用艾绒搓成艾条或艾炷，点燃以温灼穴位的皮肤表面，达到温通经脉、调和气血的目的。随着艾灸的推广，智能艾灸设备也日渐增多，智能艾灸设备主要是通过机器手臂控制艾灸头进而保证艾条燃烧点在人体穴位或特定部位上进行熏烤，以实现智能艾灸操作解放艾灸操作人员的双手，降低人力成本。由于在艾灸过程中，艾条的长度随着燃烧时间的持续会不断缩短，因此需要实时监测艾条的长度变化，使艾条燃烧点与人体之间保持恒定的熏烤距离，现有技术中，艾条燃烧过程中的进给还需要人工进行监测控制，或者是在系统上根据理疗方案进行复杂的路径规划，不仅前期准备时间长，而且针对不同用户，或者针对理疗时候身体的不同位置，路径不能重复适用，无法实现自定义周期进行自动化循环使用。

【发明内容】

本发明的其中一个目的是针对现有技术中的不足，提供了一种夹持装置，可以安装在艾灸机器人的机械臂中用于夹持艾条，操作中，通过弹性夹和夹持按钮配合构成一个可以通过按压操作实现弹性夹张开并自动复位的夹持结构，方便在艾灸头中安装和卸载艾条，无需手动卸载艾条燃烧头可防止烫伤。

为实现该目的，本发明提供的夹持装置，包括弹性夹和夹持开关，所述弹性夹的开口端伸缩连接，且所述开口端连接处形成楔状槽，所述夹持开关包括楔形块，所述楔形块的垂直投影面积大于所述楔状槽的垂直投影面积。

本发明的另一目的是针对现有技术中的不足，提供一种艾灸进给装置，通过在上下支架之间配合安装夹持装置和限位机构，在艾灸整个过程中可以控制艾条在特定的方位内移动，艾条回退时可防止其超过上限位，艾条进给时可防止其超过下限位，从而保证艾灸过程的安全性。

为实现该目的，本发明提供了一种艾灸进给装置，包括上支架、与所述上支架平行分隔且固定连接的下支架、驱动件和夹持装置，所述驱动件固定于所述上支架和所述下支架之间，其一端的旋转轴穿过所述上支架且在顶端固定驱动齿轮，与所述驱动齿轮相啮合的从动轮上固定有丝杠轴，所述丝杠轴一端贯穿所述上支架，另一端通过轴承底座固定在所述下支架上，所述夹持装置的弹性夹通过丝杠螺母固定在所述上支架和所述下支架之间的丝杠轴上，所述夹持装置的夹持开关固定在所述弹性夹的开口端相对的所述下支架上。

优选的，

所述丝杠螺母外圈包覆安装座，所述安装座为设有艾条固定孔的圆筒状镂空结构，所述弹性夹固定在所述安装座的镂空处。

优选的，

所述上支架与所述下支架之间固定安装限位装置，用于检测所述夹持装置是否到达限位位置，并控制所述驱动件在所述夹持装置到达所述限位装置时暂停运行。

优选的，

所述限位装置包括感应条和至少一个安全开关，所述感应条随所述夹持装置移动，所述安全开关固定安装在所述上支架与所述下支架之间，或所述安全开关随所述夹持装置移动，所述感应条固定安装在所述上支架与所述下支架之间。

本发明的再一目的是针对现有技术中的不足，一方面，提供一种艾灸温灼距离控制系统，通过将艾灸进给装置与标定盒配合控制艾灸进给过程，可以计算艾灸过程中艾条的燃烧长度从而及时控制艾条的进给，保证整个艾灸过程中艾条燃烧面与人体皮肤之间始终保持在安全有效的艾灸距离范围内。

为实现该目的，本发明提供了一种艾灸温灼距离控制系统，包括艾灸进给装置、控制器、距离传感器和标定盒，所述艾灸进给装置与所述控制器电气连接，所述控制器分别与所述距离传感器和所述标定盒通信连接，所述控制器用于控制所述艾灸进给装置与所述标定盒之间的位置关系，所述距离传感器用于获取所述艾灸进给装置与所述标定盒之间的距离，所述标定盒内固定检测装置，用于检测所述艾灸进给装置上的艾条是否进给至标定位置。

与上述目的相同的另一方面，本发明提供了一种艾灸温灼距离控制方法，通过定时将艾条移动至标定盒测量或者计算艾条的燃烧长度，使艾条能够定时自动通过进给机构移动到标定的安全距离，有利于艾灸过程实现自动化循环进给艾条，提高艾灸效率，保证自动化艾灸过程的安全性。

为实现该目的，本发明提供了一种艾灸温灼距离控制方法，包括以下步骤：

步骤一，设置艾灸检测周期，使机械臂定时从艾灸作业位置移动至标定盒正上方的初始检测位置处，其中，所述初始检测位置为预设的艾条燃烧端对准所述标定盒插入口并使下支架与标定盒达到预设初始距离的位置；

步骤二，向标定盒内垂直进给艾条；

步骤三，检测艾条燃烧面是否到达标定位置，如果是，则停止进给，如果否，则重复步骤二，其中，所述标定位置为所述标定盒中设定的一个传感器检测位置。

优选的，

所述步骤二包括：固定机械臂，同时通过电机控制艾灸进给装置将艾条移送至标定盒内，或者，

固定艾灸进给装置，通过机械臂控制器控制机械臂将艾条移送至标定盒内。

优选的，

当步骤二采用固定艾灸进给装置，通过机械臂控制器控制机械臂将艾条移送至标定盒内时，

在所述步骤一中加入同时计算初始检测位置处机械臂与艾条燃烧面中心点的初始检测位置关系的步骤；

在所述步骤三停止进给之后，继续计算标定位置处机械臂与艾条燃烧面中心点的标定位置关系；

根据所述初始检测位置关系和所述标定位置关系计算艾条进给距离；

将机械臂返回至所述艾灸作业位置，通过电机控制艾灸进给装置按照所述艾条进给距离向下移动艾条。

优选的，

计算所述初始检测位置关系的步骤包括：

获取初始检测位置处机械臂关节角度初始值；

根据所述机械臂关节角度初始值，采用正运动学计算公式计算得到艾条燃烧面中心点在所述初始检测位置处相对于机械臂基坐标的初始坐标；

计算所述标定位置关系的步骤包括：

获取标定位置处机械臂关节角度标定值；

根据所述机械臂关节角度标定值，采用正运动学计算公式计算得到艾条燃烧面中心点在所述标定位置处相对于机械臂基坐标的标定坐标。

本发明优点在于：

1、本发明的艾灸进给装置的驱动装置和夹持装置之间通过啮合齿轮联动，替代人工操作实现自动控制艾条持续进给，同时通过在艾灸进给装置中固定安装限位装置，可以控制艾条在艾灸过程中在限定的安全距离内移动，有效防止艾条超出回退上限位和进给下限位，避免造成安全事故。

2、本发明的艾灸温灼距离控制系统及方法有助于实现远程智能化控制艾灸过程，保证艾灸过程中艾条始终与人体皮肤保持在安全有效的艾灸距离范围内，在提高了艾灸效率和节省人工成本的基础上进一步提高操作安全性。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中涉及的技术方案所对应附图加以简单说明，显而易见的，本说明书中所描述的附图仅仅是本发明的一些可能的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出任何创造性劳动的基础上，可以依据以下附图获得与本发明技术方案相同或相似的其他附图。

附图1是本发明夹持装置的弹性夹在一实施例中的分解结构示意图；

附图2是本发明夹持装置的夹持开关在一实施例中的结构示意图；

附图3是本发明的艾灸进给装置在一实施例中的结构示意图；

附图4是附图3中上支架的局部装配结构示意图；

附图5是附图3中弹性夹的装配结构分解示意图；

附图6是本发明艾灸温灼距离控制系统的标定盒在一实施例中的结构示意图；

附图7是本发明所适用的艾灸机器人中机械臂的结构示意图；

附图8是本发明艾灸温灼距离控制系统的示意框图；

附图9是本发明艾灸温灼距离控制方法中艾灸头与标定盒匹配后的位置示意图；

附图10-1是本发明艾灸温灼距离控制方法在一个实施例中的原理示意图；

附图10-2是本发明艾灸温灼距离控制方法在另一个实施例中的原理示意图。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

11.弹性夹，111.开口端，112.弹簧，113.固定件，12.夹持开关，121.楔形块，122.基座，123.按钮，124.弹性伸缩件；21.上支架，22.下支架，23.驱动件，231.旋转轴，232.驱动齿轮，233.旋转编码器，24.丝杠轴，241.轴承底座，242.从动轮，25.丝杠螺母，26.安装座，261.艾条固定孔，262.镂空，263.顶板，271.感应条，272.安全开关，28.艾条，29.连接杆；31.盒体，32.检测孔，33.激光对管。

【具体实施方式】

下面将结合附图及具体实施例，对本发明所描述的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，本说明书中所描述的实施例仅是本发明的一部分可行技术方案，本领域普通技术人员基于本发明的实施例，在没有作出任何创造性劳动的基础上得到的其他实施例，应当视为属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本说明书中所记载的本发明的各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为该技术方案的结合不存在。

本发明为了实现艾灸过程中对艾条的夹持功能和进给功能的改善，分别提供了一种夹持装置、艾灸进给装置、艾灸温灼距离控制系统以及艾灸温灼距离控制方法，其中夹持装置既可以适用于发明所记载的艾灸进给装置及艾灸温灼距离控制系统中，也可以适用于其他艾灸操作装置或者设备中。下面将通过不同实施例分别介绍本发明的夹持装置、艾灸进给装置、艾灸温灼距离控制系统以及艾灸温灼距离控制方法。

实施例一

本发明的夹持装置，包括弹性夹和夹持开关，所述弹性夹的开口端可伸缩连接，且所述开口端连接处形成楔状槽，所述夹持开关包括楔形块，所述楔形块的垂直投影面积大于所述楔状槽的垂直投影面积。使用过程中，弹性夹上与所述开口端相对的一端固定在艾灸进给装置中，艾条安装时，利用夹持开关的楔形块插入并抵紧开口端，使弹性夹张开，艾条插入后抽出楔形块使弹性夹复位即可实现对艾条的夹持。卸载艾条的过程与安装过程类似。

参照附图1所示出的是本发明夹持装置的弹性夹的一种可行的实施方式，在该实施例中，夹持装置的弹性夹11可以是由两个箍板构成的抱箍结构，抱箍内侧壁可以设置为粗糙面以增大与艾条之间的摩擦，防止艾条滑落。弹性夹11的开口端111通过一个弹簧112实现可伸缩连接，具体的，弹簧112的两端可以通过如附图1所示的在所述开口端111的连接处开设固定孔，再使用固定件113插入固定孔的方式进行固定。也可以采用本实施例附图以外的其他方式(如焊接、挂接等)进行固定。

参照附图2所示出的是本发明夹持装置的夹持开关的一种可行的实施方式，在该实施例中，所述夹持开关12包括楔形块121、基座122、按钮123和弹性伸缩件124，其中基座122在使用时固定安装在艾灸进给装置的支架上，所述基座122上与所述弹性夹11相对的方向固定所述楔形块121，所述基座122上与所述楔形块121相对的另一侧通过贯通基座122的弹性伸缩件124连接，使得夹持开关12整体构成按压伸缩和自动复位的楔形块121控制结构。操作过程中，通过按压按钮123使楔形块121前身顶开弹性夹11的开口端，离开按钮123后，楔形块123自动复位，同时弹性夹11也自动恢复原状。

实施例二

本发明的艾灸进给装置，主要是用于控制艾灸过程中艾条在机械臂内上下移动或进给的装置，其既可以应用于艾灸机器人的的机械臂中，也可以用于传统的手持式艾灸设备或者其他类型的艾灸设备用。需要说明的是，本发明的艾灸进给装置是配合实施例一中所记载的夹持装置或者其变形方案共同使用来实现本发明所要达到的技术效果，因此在本实施例中将继续沿用实施例一中夹持装置各组成部分的名称，必要时也将引用实施例一的附图及其附图标记。

参照附图3至附图5所示出的实施例理解本发明的艾灸进给装置的具体结构，该实施例中，艾灸进给装置包括上支架21、所述上支架21在竖直方向上平行分隔一定距离且固定连接的下支架22、驱动件23和夹持装置，具体参照附图3所示，所述上支架21和所述下支架22之间通过至少两个连接杆29固定连接，进一步地，连接处采用螺栓进行固定，这样可以保证支架之间的稳定性。

继续参照附图3，所述驱动件23固定于所述上支架21和所述下支架22之间，优选的驱动件23选用电机，并配合旋转编码器233控制电机的操作模式，实际装配中，旋转编码器233可以固定安装在上支架21或者下支架22上，也可以安装在艾灸进给装置之外的其他设备上，只要保证其能够正常控制电机运转即可。所述驱动件23内部的旋转轴231向远离所述上支架21的方向延伸并穿过所述上支架21上端，所述旋转轴231顶端固定驱动齿轮232使所述上支架21夹在所述驱动件23与所述驱动齿轮232之间。上支架21上端有所述驱动齿轮232与从动轮242构成齿轮联动结构，通过旋转轴231驱动该齿轮联动结构，进而驱动与从动轮242相连接的夹持装置在上支架21和下支架22之间上下移动。与所述驱动齿轮232相啮合的从动轮242上固定有丝杠轴24，所述丝杠轴24一端贯穿所述上支架21与所述从动轮242固定连接，并随着所述从动轮242旋转，另一端通过轴承底座241固定在所述下支架22上。所述夹持装置的弹性夹11通过丝杠螺母25固定在所述丝杠轴24上，在艾灸过程中，随着所述丝杠轴24的转动在所述上支架21和所述下支架22之间上下移动，与所述弹性夹11匹配的夹持开关12固定在所述下支架上与所述弹性夹11的开口端12相对应的位置。

本实施例中，夹持装置的装配结构可以参照附图4和附图5，其中夹持开关12固定在下支架22针对上支架21的一端，其具体结构参照参照附图2及实施例一中的详细描述。弹性夹11的具体结构同样选择使用附图1和实施例一中的方案，弹性夹11在艾灸进给装置中的具体装配结构参照附图5所示的弹性夹11与安装座26及丝杠螺母25之间的装配示意图，所述丝杠螺母25的外圈包覆安装座26，所述安装座26为设有艾条固定孔261的圆筒状镂空结构，具体的是有底座主体上下两端分别向同一方向衍生出顶圈和底圈，艾条28通过依次从顶圈和底圈穿过，所述弹性夹11固定在所述安装座26的镂空262处，具体的，是夹持在顶圈和底圈之间，三者的圆心位于同一个竖直轴线上。

在一个优选的实施例中，本发明的艾灸进给装置还包括一个限位装置，该限位装置固定安装在所述上支架与所述下支架之间，用于检测所述夹持装置是否到达限位位置，并控制所述驱动件在所述夹持装置到达所述限位装置时暂停运行。当所述进给位置在驱动件的控制下向上支架方向移动到最大回退上限位时，限位装置会控制驱动件暂停运行，当所述进给位置在驱动件的控制下向下支架方向移动到进给下限位时，限位装置也会控制驱动件暂停运行。优选的，所述限位装置包括感应条和至少一个安全开关，当所述感应条固定在安装座26或者固定在弹性夹11上随所述夹持装置移动时，所述安全开关固定安装在所述上支架与所述下支架之间的上支架下端或者下支架上端。此时，优选的，具体参照附图2和附图4所示，限位装置包括两个安全开关272，其中一个安全开关272固定在所述上支架21的下端，另外一个安全开关272固定在所述下支架22的上端且于上支架21下端的安全开关272位置相对应。在另外一个实施例中，所述安全开关随所述夹持装置移动，所述感应条固定安装在所述上支架与所述下支架之间，此时安全开关可以只有一个，对应的感应条至少两个。需要说明的是，感应条或者安全开关固定在上支架下端或者下支架上端时，可以是直接固定在支架表面，也可以是固定在支架上的凸起结构上，或者能够采用合适的方式固定在丝杆轴上。

实施例三

本发明的艾灸温灼距离控制系统，主要是用于对艾条燃烧面与人体皮肤之间的距离进行自动化监测和控制，进而保证在不需要人力持续关注和人工操作的前提下，艾条燃烧面在艾灸过程中能够始终与人体皮肤保持在安全有效的艾灸距离范围内。需要说明的是，本发明的艾灸温灼距离控制系统是通过标定盒配合实施例二中所记载的夹持装置或者其变形方案共同使用来实现本发明所要达到的技术效果，因此在本实施例中将继续沿用实施例一和二中各组成部分的名称，必要时也将引用实施例一和二的附图及其附图标记。

请参照附图8所示出的本发明的艾灸温灼距离控制系统框图，本实施例中的艾灸温灼距离控制系统包括艾灸进给装置、控制器、距离传感器和标定盒，所述艾灸进给装置与所述控制器电气连接，所述控制器分别与所述距离传感器和所述标定盒通信连接，所述控制器用于控制所述艾灸进给装置与所述标定盒之间的位置关系，所述距离传感器用于获取所述艾灸进给装置与所述标定盒之间的距离。实际应用中，所述标定盒固定装设于一固定位置，如固定在艾灸机器人的机箱上，或者固定在艾灸床上，或者其他方便机械臂移动对准的位置处。所述标定盒内固定检测装置，用于检测所述艾灸进给装置上的艾条是否进给至标定位置。如果所述检测装置检测到艾条到达设定的标定位置，则通过控制器控制机械臂或者控制艾灸进给装置停止进给艾条。

在一个优选的实施例中，所述标定盒可以参照附图6所示出的具体结构，标定盒包括盒体31，盒体31竖直方向上的中间贯穿检测孔32，该检测孔32的孔径大于艾条28的外径，盒体31内特定位置固定安装检测装置，优选的，如附图6所示出的，在盒体31的水平方向特定位置相对固定激光对管33。实际使用中，将艾灸进给装置与标定盒进行位置对准匹配是艾条燃烧端对准检测孔32后，艾条28插入检测孔32中，当激光对管33感应到艾条到达设定的标定位置时，触发检测信号，控制艾条28停止继续插入。

基于实施例三所描述的艾灸温灼距离控制系统，以艾灸机器人为例，其机械臂控制艾灸头进行艾灸操作，艾灸头可以参照附图7所示，该艾灸头中固定安装本发明实施例二中所描述的艾灸进给装置，进一步配合实施例三中所描述的标定盒实现本发明艾灸温灼距离控制方法的基本原理和具体步骤，参照附图9、附图10-1和附图10-2进行详细描述如下。

参照附图9所示出的艾灸头与标定盒匹配后的位置示意图，在使用本实施例中的艾灸机器人进行自动艾灸时，保持机械臂和艾灸头内的艾灸进给装置不动，使得人体皮肤表面与下支架下端面之间保持恒定的距离d₀，艾灸过程中艾条燃烧端面到人体皮肤的距离s为艾灸温灼距离，为了使艾灸温灼距离保持恒定，需要在艾灸一定时间后进给艾条，防止艾灸温灼距离过大影响艾灸效果。在进给艾条的时候还需要控制艾条进给距离，避免进给长度过大超出艾灸温灼距离，因此，在标定盒内设定标定位置，通过匹配艾灸头和标定盒使控制艾灸头的下支架下端面与标定盒的距离，从而准确控制艾条进给长度。从附图9可知，艾灸头与标定盒进行位置匹配后，艾灸头的下支架下端面与标定盒上端面之间的距离为m，此时，下机架下端面与激光对管底部的距离相当于艾灸过程中艾条燃烧端面到人体皮肤的距离s，此时，标定盒内激光对管所在的位置设定为标定位置，该标定位置至下机架下端面的距离为艾条伸出下支架下端面的长度h₀，h₀＝d₀-s即通过将艾灸头与标定盒进行位置匹配，可以保证艾灸时艾条燃烧端与人体皮肤表面的距离恒定为艾灸温灼距离。

通过附图9及上述对使用标定位置控制艾灸温灼距离的合理性说明，本发明艾灸温灼距离控制方法的基本步骤可以表述为如下：

步骤一，设置艾灸检测周期，使机械臂定时从艾灸作业位置移动至标定盒正上方的初始检测位置处，其中，所述初始检测位置为预设的艾条燃烧端对准所述标定盒插入口并使下支架与标定盒达到预设初始距离的位置；

步骤二，向标定盒内垂直进给艾条；

步骤三，检测艾条燃烧面是否到达标定位置，如果是，则停止进给，如果否，则重复步骤二，其中，所述标定位置为标定盒中设定的一个传感器检测位置。

其中，步骤二中，向标定盒内垂直进给艾条可以通过两种方式实现，方式一是固定机械臂，同时通过电机控制艾灸进给装置将艾条移送至标定盒内；方式二是固定艾灸进给装置，通过机械臂控制器控制机械臂将艾条移送至标定盒内。

参照附图10-1所示的是采用方式一实现的艾灸温灼距离控制方法，具体步骤包括：

首先，通过艾条燃烧规律预先设定艾灸检测周期，在艾灸达到一个周期时，艾灸机器人控制器控制机械臂使得艾灸头移动到标定盒正上方的初始检测位置处，如附图10-1(a)所示的初始检测位置处，艾灸头与标定盒完成位置匹配，此时，艾灸头的下支架下端面与标定盒上端面之间的距离为m，艾条燃烧端至激光对管所限定的标定位置的距离为Δl，该距离为该周期内艾条燃烧的长度，也是艾条需要进给的长度，由于艾灸过程中，艾条伸出下支架下端面的长度h₀会逐渐缩短，在初始检测位置处艾条伸出下支架下端面的长度为h₀-Δl。

然后，固定机械臂不动，控制电机驱动艾灸进给装置向标定盒的检测孔内进给艾条，使得艾条沿标定盒的检测孔向下运动，当标定盒中的激光对管检测到艾条燃烧面时，控制器控制电机停止驱动，此时，如附图10-1(b)，艾条燃烧面与下支架的下端面的距离恰好为h₀，即艾条到达标定位置。

最后，再通过艾灸机器人控制器控制机械臂使得艾灸头返回到艾灸作业位置进入下一个艾灸周期。

参照附图10-2所示的是采用方式二实现的艾灸温灼距离控制方法，具体步骤包括：

首先，通过艾条燃烧规律预先设定艾灸检测周期，在艾灸达到一个周期时，艾灸机器人控制器控制机械臂使得艾灸头移动到标定盒正上方的初始检测位置处，如附图10-2(a)所示的初始检测位置处，艾灸头与标定盒完成位置匹配，此时，艾灸头的下支架下端面与标定盒上端面之间的距离为m，艾条燃烧端至激光对管所限定的标定位置的距离为Δl，该距离为该周期内艾条燃烧的长度，也是艾条需要进给的长度，由于艾灸过程中，艾条伸出下支架下端面的长度h₀会逐渐缩短，在初始检测位置处艾条伸出下支架下端面的长度为h₀-Δl。本实施例中，艾灸机器人的机械臂上安装传感器，用来检测机械臂各关节的臂角值，艾灸头与标定盒完成位置匹配后传感器获取此时机械臂的臂角值，将臂角值代入正运动学计算公式，可得此时机械臂末端的位置坐标(x₁,y₁,z₁)。

然后，固定艾灸进给装置，通过机械臂控制器控制机械臂将艾灸头上的艾条移送至标定盒检测孔内，当标定盒中的激光对管检测到艾条燃烧面时，控制器机械臂停止移送，此时，如附图10-2(b)所示艾条到达标定位置，此时艾条伸出下支架下端面的长度相对于初始检测位置时的长度没有变化，依然是h₀-Δl，艾灸头的下支架下端面与标定盒上端面之间的距离因机械臂的移动而减小，减小的距离为艾条燃烧的长度，也是艾条需要进给的长度Δl，减小后即艾条到达标的位置时，艾灸头的下支架下端面与标定盒上端面之间的距离变为m-Δl。此时，再次记录机械臂上传感器获取的机械臂各关节的臂角值，将臂角值代入正运动学计算公式，可得此时机械臂末端的位置(x₂,y₂,z₂)。

最后，由于机械臂在向标定盒的检测孔内移送艾条时仅在竖直方向上运动，因此，x轴和y轴方向坐标没有变化，即x₁＝x₂，y₁＝y₂，仅通过z轴方向的位置变化即可得到艾条的燃烧长度，则艾条燃烧的长度通过初始检测位置和标定位置的坐标得到计算公式为Δl＝|z₂-z₁|。

最终，将机械臂返回至所述艾灸作业位置，通过艾灸进给装置的控制电机按照所述艾条进给距离Δl向下进给艾条，使得艾条伸出下支架下端面的长度恢复到h₀。

需要说明的是，本实施例中所述的艾灸检测周期即需要进行艾灸温灼距离调整的时间周期，每个周期内时间的长短具体根据艾条燃烧规律进行确定，也可以根据实际中艾灸方案的需要进行确定，如一个周期的时间可以是5分钟、10分钟、20分钟、30分钟或其他。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种夹持装置，其特征在于，包括弹性夹和夹持开关，所述弹性夹的开口端伸缩连接，且所述开口端连接处形成楔状槽，所述夹持开关包括楔形块、基座、按钮和弹性伸缩件，所述基座上与所述弹性夹相对的方向固定所述楔形块，所述基座上与所述楔形块相对的另一侧通过贯通基座的弹性伸缩件连接使得夹持开关整体构成按压伸缩和自动复位的楔形块控制结构，所述楔形块的垂直投影面积大于所述楔状槽的垂直投影面积。

2.一种艾灸进给装置，其特征在于，包括上支架、与所述上支架平行分隔且固定连接的下支架、驱动件和权利要求1所述的夹持装置，所述驱动件固定于所述上支架和所述下支架之间，其一端的旋转轴穿过所述上支架且在顶端固定驱动齿轮，与所述驱动齿轮相啮合的从动轮上固定有丝杠轴，所述丝杠轴一端贯穿所述上支架，另一端通过轴承底座固定在所述下支架上，所述夹持装置的弹性夹通过丝杠螺母固定在所述上支架和所述下支架之间的丝杠轴上，所述夹持装置的夹持开关固定在与所述弹性夹的开口端相对的所述下支架上。

3.根据权利要求2所述的艾灸进给装置，其特征在于，所述丝杠螺母外圈包覆安装座，所述安装座为设有艾条固定孔的圆筒状镂空结构，所述弹性夹固定在所述安装座的镂空处。

4.根据权利要求2所述的艾灸进给装置，其特征在于，所述上支架与所述下支架之间固定安装限位装置，用于检测所述夹持装置是否到达限位位置，并控制所述驱动件在所述夹持装置到达所述限位装置时暂停运行。

5.根据权利要求4所述的艾灸进给装置，其特征在于，所述限位装置包括感应条和至少一个安全开关，所述感应条随所述夹持装置移动，所述安全开关固定安装在所述上支架与所述下支架之间，或所述安全开关随所述夹持装置移动，所述感应条固定安装在所述上支架与所述下支架之间。

6.一种艾灸温灼距离控制系统，其特征在于，包括如权利要求2-5任一项所述的艾灸进给装置、控制器、距离传感器和标定盒，所述艾灸进给装置与所述控制器电气连接，所述控制器分别与所述距离传感器和所述标定盒通信连接，所述控制器用于控制所述艾灸进给装置与所述标定盒之间的位置关系，所述距离传感器用于获取所述艾灸进给装置与所述标定盒之间的距离，所述标定盒内固定检测装置，用于检测所述艾灸进给装置上的艾条是否进给至标定位置。

7.一种艾灸温灼距离控制方法，其特征在于，采用如权利要求6所述的一种艾灸温灼距离控制系统实现，包括以下步骤：

步骤一，设置艾灸检测周期，使机械臂定时从艾灸作业位置移动至标定盒正上方的初始检测位置处，其中，所述初始检测位置为预设的艾条燃烧端对准所述标定盒插入口并使下支架与标定盒达到预设初始距离的位置；

步骤二，向标定盒内垂直进给艾条；

步骤三，检测艾条燃烧面是否到达标定位置，如果是，则停止进给，如果否，则重复步骤二，其中，所述标定位置为标定盒中设定的一个传感器检测位置。

8.根据权利要求7艾灸温灼距离控制方法，其特征在于，所述步骤二包括：固定机械臂，同时通过电机控制艾灸进给装置将艾条移送至标定盒内，或者，

固定艾灸进给装置，通过机械臂控制器控制机械臂将艾条移送至标定盒内。

9.根据权利要求8艾灸温灼距离控制方法，其特征在于，当步骤二采用固定艾灸进给装置，通过机械臂控制器控制机械臂将艾条移送至标定盒内时，

在所述步骤一中加入同时计算初始检测位置处机械臂与艾条燃烧面中心点的初始检测位置关系的步骤；

在所述步骤三停止进给之后，继续计算标定位置处机械臂与艾条燃烧面中心点的标定位置关系；

根据所述初始检测位置关系和所述标定位置关系计算艾条进给距离；

将机械臂返回至所述艾灸作业位置，通过电机控制艾灸进给装置按照所述艾条进给距离向下移动艾条。

10.根据权利要求9艾灸温灼距离控制方法，其特征在于，

计算所述初始检测位置关系的步骤包括：

获取初始检测位置处机械臂关节角度初始值；

根据所述机械臂关节角度初始值，采用正运动学计算公式计算得到艾条燃烧面中心点在所述初始检测位置处相对于机械臂基坐标的初始坐标；

计算所述标定位置关系的步骤包括：

获取标定位置处机械臂关节角度标定值；

根据所述机械臂关节角度标定值，采用正运动学计算公式计算得到艾条燃烧面中心点在所述标定位置处相对于机械臂基坐标的标定坐标。

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