CN112882509A - 一种红外灸疗仪及其温度控制方法 - Google Patents

一种红外灸疗仪及其温度控制方法 Download PDF

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Abstract

一种红外灸疗仪及其温度控制方法，涉及红外灸疗仪，其红外灸疗仪包括控制终端、控制机箱、灸疗头和机械臂，灸疗头包括外壳，外壳的中心处固定有红外烤灯，该红外烤灯外覆盖有圆形灯罩，该外壳的环形边缘处均匀分布有四个红外温度高度一体传感器，四个红外温度高度一体传感器均能实时测量被灸疗皮肤的实时温度t、红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d数据，控制机箱内装有电机驱动器，控制终端内设定有灸疗时间参数M、灸疗温度参数T以及灸疗控制器，该控制机箱根据灸疗控制器的程序模块信息通过电机驱动器驱动机械臂来移动红外烤灯。本申请提供一种红外灸疗仪及其温度控制方法，无污染，可实现量化控温，具有更高的控温稳定性、控温便捷性性能。

Description

一种红外灸疗仪及其温度控制方法
技术领域
本发明涉及红外灸疗仪，具体涉及一种红外灸疗仪及其温度控制方法。
背景技术
灸疗属于中医针灸领域，最常见的便是艾灸疗法，利用艾条艾柱的燃烧产生的温热作用使热量或药物的有效成分通过经络系统最大化的影响人体，可起防病治病的作用，但现有同类的艾灸疗法多依赖人手操持，耗时费力，手法缺少稳定性，且容易因局部温度过高而发生烫伤，产生的烟雾也是污染源，故无法扩大受众面。而红外灸正是在中医理论的基础上，结合现代先进的技术手段而产生的，利用红外材料作为辐射源，在人体经络穴位上照射，使产生温热效应和红外辐射效应，影响组织细胞的生化代谢及神经系统功能，照射后的血流能把局部热量带向全身，从而达到活血化瘀，镇痛消炎，解痉止渗的效果，有着与真灸类似的效果，在临床上应泛被使用，目前红外灸疗行业内实施的灸疗温度多在38℃至43℃之间，且实际灸疗时允许存在±0.2℃的温差存在。但无论是哪一类的热源型的灸疗手段，在控温稳定性、控温便捷性这几方面的评价上，都得分不高，市场上通用的产品采用的温控方法多是人为控制，或者非实时控制，精准度与快捷性均达不到要求，而这正是本发明专利的现实意义所在。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本申请提供一种红外灸疗仪，无污染，可实现量化控温，具有更高的控温稳定性、控温便捷性性能，同时本发明也提供了一种温度控制方法。
为了实现上述技术效果，本发明的具体技术方案如下：
一种红外灸疗仪，包括控制终端、控制机箱、执行器、连接杆、灸疗头和通过电机驱动的机械臂，该机械臂末端连接所述执行器并能带动执行器一同上下运转，所述执行器连接有所述连接杆，所述连接杆底端连接有水平悬挂着的灸疗头，该灸疗头包括圆环形外壳，所述外壳的中心处固定有红外烤灯，该红外烤灯外覆盖有圆形灯罩，该外壳的环形边缘处均匀分布有四个红外温度高度一体传感器，四个所述红外温度高度一体传感器均能实时测量被灸疗皮肤的实时温度t、红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d数据，其中由于红外烤灯热辐射处与四个红外温度高度一体传感器在同一高度处，故红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d即红外温度高度一体传感器测量到的其与被灸疗皮肤之间的距离；所述控制终端与所述控制机箱连接通信，所述控制机箱内装有用于控制电机驱动的电机驱动器，所述机械臂末端通过电机驱动器实现竖直上下运转，所述控制终端内设定有灸疗时间参数M、灸疗温度参数T以及灸疗控制器，所述控制终端通过串口将灸疗控制器的程序模块信息实时发送给控制机箱，该控制机箱根据灸疗控制器的程序模块信息通过电机驱动器驱动机械臂上下运转来移动红外烤灯，能实现被灸疗皮肤的温度停留在灸疗温度参数T。本发明中所指的被灸疗皮肤的温度停留在灸疗温度参数T是指在灸疗温度参数T上下波动0.2℃的温度范围内，而不是指恒定停留在灸疗温度参数T。本发明中涉及的所有相关高度(例如红外烤灯下降到的可停留最低安全高度D、红外烤灯到达高度Y等)均是以被灸疗皮肤所在的水平面为起点来计算的，故如“红外烤灯下降到的可停留最低安全高度D”与“红外烤灯与被灸疗皮肤之间的距离D”的表意是一样的，在此不做过多描述。
其中，灸疗控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序模块，上述程序模块包括：
启动模块，用于向本灸疗仪上电启动；
设定模块，用于设定灸疗时间参数M、灸疗温度参数T；待其设定完上述参数后向下移模块发送运行信号；
下移模块，用于设定红外烤灯下降到的可停留最低安全高度D，并接收红外温度高度一体传感器实时测量的被灸疗皮肤的实时温度t信息；待其接收的被灸疗皮肤的实时温度t达到灸疗温度参数T时向上移模块发送运行信号；
上移模块，用于设定红外烤灯匀速上移的速度v及计算其上移最终停留的高度Y；待红外烤灯达到高度Y后向PID控制模块发送运行信号；
PID控制模块，用于接收红外温度高度一体传感器实时测量的被灸疗皮肤的实时温度t信息，并依据该被灸疗皮肤的实时温度t信息计算红外烤灯高度的变化量△d，直至灸疗结束。
进一步地，四个所述红外温度高度一体传感器中相对的两个为一组而分成远视距传感模组、近视距传感模组，同组的红外温度高度一体传感器入射角θ相同，不同组的红外温度高度一体传感器入射角θ不相同，其中远视距传感模组的入射角小于近视距传感模组的入射角；所述灸疗控制器还包括温度判断模块；当红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离处于D-D1时，此时被灸疗皮肤的实时温度t采用近视距传感模组测量的数据而屏蔽远视距传感模组测量的数据，其中D为红外烤灯下降到可停留的最低安全高度，此时红外烤灯离被灸疗皮肤最近，该距离D由控制终端预先设定，其为一固定值，D1为远、近视距传感模组切换时的设定阈值，其也由控制终端预先设定，其为一固定值；当红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离处于D1-D2时，此时被灸疗皮肤的实时温度t采用远视距传感模组测量的数据而屏蔽近视距传感模组测量的数据，其中D2为灸疗头停留的最大高度，由红外灸疗仪自身决定，为一固定值。由于红外温度高度一体传感器自身采用入射红外光测量温度的局限性，其能准确测量的温度范围有一定的限制，多集中在灸疗头中心轴线附件，故相对于现有多只采用两个红外温度传感器测量温度的缺陷，本发明采用四个红外温度高度一体传感器，其相对的两个为一组而分成远视距传感模组、近视距传感模组，同组的红外温度高度一体传感器入射角θ相同，不同组的入射角θ不相同，这样红外烤灯在不同的高处时其测量被灸疗皮肤的实时温度t都能够更加精准。
进一步地，所述灸疗控制器还包括灸疗计时模块，用于计算被灸疗皮肤接收灸疗的时间，其从被灸疗皮肤的实时温度t达到灸疗温度参数T时开始计时。
进一步地，所述执行器为夹爪，其一端夹住所述连接杆、另一端通过螺丝固定在所述机械臂末端。
进一步地，所述执行器为吸盘，该吸盘一端利用磁吸贴合有金属板、另一端固定在所述机械臂末端，该金属板下方连接所述连接杆。
进一步地，所述控制终端为电脑、单片机或PLC。
进一步地，所述外壳由隔热材料制成。红外烤灯工作时会散发热量，通过隔热的外壳可让红外温度高度一体传感器免受热源影响，从而保证其工作稳定性及使用寿命。
进一步地，所述控制机箱内还设有电源，该电源用于向机械臂、红外烤灯和红外温度高度一体传感器提供电力。
一种温度控制方法，基于上述技术方案的红外灸疗仪，灸疗控制器内存储有程序模块，处理器执行该灸疗控制器的程序模块信息时能实现如下步骤：
S1、灸疗者将手臂水平放置于平面，灸疗者所处室温在20-25℃，启动模块运行，本灸疗仪接通电源启动，通过设定模块预设置灸疗时间参数M、灸疗温度参数T，其中38℃≤T≤43℃，灸疗头的红外烤灯功率为250W，下移模块向电机驱动器发送信号，红外烤灯在机械臂的驱动下直接下降到可停留的最低安全高度D，此时红外烤灯位于被灸疗皮肤的正上方且与被灸疗皮肤之间的距离为D，其中D＝9cm，此时红外烤灯离被灸疗皮肤最近，然后直至红外温度高度一体传感器监测到被灸疗皮肤的温度到达灸疗温度参数T，灸疗计时模块开始计时并进入步骤S2；
S2、上移模块运行，机械臂带动红外烤灯以速度v＝3.6cm/min匀速竖直上升，直至红外烤灯达到高度Y，其中Y与灸疗温度参数T之间存在如下关联：
Y＝p1*T4+p2*T3+p3*T2+p4*T+p5
其中p1＝0.02708，p2＝-0.4472，p3＝2.424，p4＝-5.474，p5＝19.64，Y的单位为cm；此时机械臂停止上升并进入步骤S3；
当灸疗者所处室温在20-25℃，灸疗头的红外烤灯功率为250W时并将灸疗温度参数T限定在38℃≤T≤43℃情况下，红外烤灯从其距离被灸疗皮肤9cm到距离被灸疗皮肤Ycm之间，以3.6cm/min的速度匀速竖直上升可使被灸疗皮肤保持在灸疗温度参数T及其允许温差范围内；
S3、为使被灸疗皮肤的温度停留在设定的灸疗温度参数T，实时监测被灸疗皮肤的实时温度t；以PID控制模块、机械臂、被灸疗皮肤建立PID闭环控制系统，该系统存在数学表达式：
Figure BDA0002904312130000041
KP、Ki、Kd分别为比例系数、积分系数、微分系数，e(t)为偏差信号，u(t)为控制量，e(t)＝T-t；
对上述表达式进行离散化：
Figure BDA0002904312130000042
其中k表示第k个积分时间，上述步骤S2中红外烤灯达到高度Y、机械臂停止上升时即k＝0，e(k)为第k个积分时间时的偏差信号，u(k)为第k个积分时间时的控制量，dt取时间1s，单个积分时间为1s，其中KP＝11，Ki＝17，Kd＝0；
Y、d、△d存在关系式Y-d＝△d，而△d(k)与u(k)存在关联：
△d(k)＝u(k)/25
其中△d(k)表示第k个积分时间时的红外烤灯高度的变化量△d，故获得以下关系式：
Y-d(k)＝u(k)/25
从而获得d(k)＝Y-u(k)/25，其中d(k)表示第k个积分时间时红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d，其单位为cm，即第k个积分时间时PID控制模块发送指令给电机驱动器，使其驱动机械臂将红外烤灯移动至其与被灸疗皮肤之间的距离为d(k)的高度位置；如此不断迭代直至灸疗结束。
当红外烤灯停留在其距离被灸疗皮肤Ycm后，被灸疗皮肤的温度在允许温差范围内会略有波动，为使被灸疗皮肤的温度波动进一步缩小，我们采用上述的调控，这样可大大减小温度波动，实现更精准的控温。
进一步地，在灸疗头逐渐远离被灸疗皮肤时，远视距传感模组、近视距传感模组同时测量被灸疗皮肤的实时温度t以及此时红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d，当红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d处于D-D1时，此时被灸疗皮肤的实时温度采用近视距传感模组测量的数据而屏蔽远视距传感模组测量的数据，其中D为红外烤灯下降到可停留的最低安全高度，此时红外烤灯距离被灸疗皮肤最近，该距离D由控制终端预先设定，其为一固定值，D1为远、近视距传感模组切换时的设定阈值，其也由控制终端预先设定，其为一固定值；当红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d处于D1-D2时，此时被灸疗皮肤的实时温度采用远视距传感模组测量的数据而屏蔽近视距传感模组测量的数据，其中D2为灸疗头停留的最大高度，由红外灸疗仪自身决定，为一固定值。
依据上述技术方案，相对于现有的红外灸疗设备，本灸疗仪可实现灸疗温度自主设定，并且能快速控温以达到设定的灸疗温度，本发明还建立一个控温模型及准确度更高、控温更便捷的控温方法，经实际测试效果优良，具有实际应用价值。
附图说明
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。
图1为本发明中的红外灸疗仪整体示意图；
图2为本发明中的一框架示意图(部分)；
图3为本发明中的灸疗头示意图(不包括灯罩)；
图4为本发明中的灸疗头热辐射被灸疗皮肤的示意图；
图5为本发明中的红外温度高度一体传感器测量被灸疗皮肤的实时温度的示意图；
图6为本发明中的PID闭环控制系统示意图；
图7为本发明中的程序模块功能框架示意图；
其中，1、控制终端；11、程序模块；111、启动模块；112、设定模块；113、下移模块；114、上移模块；115、PID控制模块；116、温度判断模块；117、灸疗计时模块；2、控制机箱；3、执行器；4、连接杆；5、灸疗头；51、外壳；52、红外烤灯；53、灯罩；54、红外温度高度一体传感器；6、机械臂；7、被灸疗皮肤。
具体实施方式
为使本实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实施方式中的附图，对本实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
如图1、图3、图4所示，一种红外灸疗仪，包括控制终端1、控制机箱2、执行器3、连接杆4、灸疗头5和通过电机驱动的机械臂6，该机械臂6末端连接所述执行器3并能带动执行器3一同上下运转，所述执行器3连接有所述连接杆4，所述连接杆4底端连接有水平悬挂着的灸疗头5，该灸疗头5包括圆环形外壳51，所述外壳51的中心处固定有红外烤灯52，该红外烤灯52外覆盖有圆形灯罩53，该外壳51的环形边缘处均匀分布有四个红外温度高度一体传感器54，四个所述红外温度高度一体传感器54均能实时测量被灸疗皮肤的实时温度t、红外烤灯52和被灸疗皮肤之间的距离d数据；所述控制终端1与所述控制机箱2连接通信，所述控制机箱2内装有用于控制电机驱动的电机驱动器，所述机械臂6末端通过电机驱动器实现竖直上下运转，所述控制终端1内设定有灸疗时间参数M、灸疗温度参数T以及灸疗控制器，其中灸疗时间参数M、灸疗温度参数T根据被灸疗者需求进行对应设置，例如一个普通成年受灸疗者，在手臂或四肢处耐受温度在43度左右，可设置灸疗温度参数T为43度，灸疗时间参数M在20-30分钟，所述控制终端1通过串口将灸疗控制器的程序模块11信息实时发送给控制机箱2，该控制机箱2根据灸疗控制器的程序模块11信息通过电机驱动器驱动机械臂6上下运转来移动红外烤灯52，能实现被灸疗皮肤的温度停留在灸疗温度参数T。
如图2、图7所示，灸疗控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序模块11，上述程序模块11包括：
启动模块111，用于向本灸疗仪上电启动；
设定模块112，用于设定灸疗时间参数M、灸疗温度参数T；待其设定完上述参数后向下移模块113发送运行信号；
下移模块113，用于设定红外烤灯下降到的可停留最低安全高度D，并接收红外温度高度一体传感器实时测量的被灸疗皮肤的实时温度t信息；待其接收的被灸疗皮肤的实时温度t达到灸疗温度参数T时向上移模块114发送运行信号；
上移模块114，用于设定红外烤灯匀速上移的速度v及计算其上移最终停留的高度Y；待红外烤灯达到高度Y后向PID控制模块115发送运行信号；
PID控制模块115，用于接收红外温度高度一体传感器实时测量的被灸疗皮肤的实时温度t信息，并依据该被灸疗皮肤的实时温度t信息计算红外烤灯高度的变化量△d，直至灸疗结束。
其中，如图5所示，四个所述红外温度高度一体传感器中相对的两个为一组而分成远视距传感模组、近视距传感模组，同组的红外温度高度一体传感器入射角θ相同，不同组的红外温度高度一体传感器入射角θ不相同，其中远视距传感模组的入射角小于近视距传感模组的入射角；所述灸疗控制器还包括温度判断模块116，当红外烤灯52和被灸疗皮肤7之间的距离处于D-D1时，此时被灸疗皮肤的实时温度t通过温度判断模块116采用近视距传感模组测量的数据而屏蔽远视距传感模组测量的数据，其中D为红外烤灯下降到可停留的最低安全高度，此时红外烤灯距离被灸疗皮肤最近，该距离D由控制终端预先设定，其为一固定值，D1为远、近视距传感模组切换时的设定阈值，其也由控制终端预先设定，其为一固定值；当红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离处于D1-D2时，此时被灸疗皮肤的实时温度t通过温度判断模块采用远视距传感模组测量的数据而屏蔽近视距传感模组测量的数据，其中D2为灸疗头停留的最大高度，由红外灸疗仪自身决定，为一固定值。
其中，所述灸疗控制器还包括灸疗计时模块117，用于计算被灸疗皮肤接收灸疗的时间，其从被灸疗皮肤的实时温度t达到灸疗温度参数T时开始计时。
其中，所述执行器3为夹爪，其一端夹住所述连接杆4、另一端通过螺丝固定在所述机械臂6末端。此处也可以用吸盘，吸盘一端吸住金属板、另一端固定在所述机械臂末端，该金属板下方连接所述连接杆。
另外，所述外壳51由隔热材料制成。
另外，所述控制机箱2内还设有电源，该电源用于向机械臂6、红外烤灯52和红外温度高度一体传感器54提供电力。
一种温度控制方法，其中灸疗控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序模块11，处理器执行该灸疗控制器的程序模块11信息时能实现如下步骤：
S1、灸疗者将手臂水平放置于平面，灸疗者所处室温在20-25℃，启动模块111运行，本灸疗仪接通电源启动，通过设定模块112预设置灸疗时间参数M、灸疗温度参数T，其中38℃≤T≤43℃，灸疗头的红外烤灯52功率为250W，下移模块113向电机驱动器发送信号，红外烤灯52在机械臂6的驱动下直接下降到可停留的最低安全高度D，此时红外烤灯位于被灸疗皮肤的正上方且与被灸疗皮肤之间的距离为D，其中D＝9cm，此时红外烤灯离被灸疗皮肤最近，然后直至红外温度高度一体传感器监测到被灸疗皮肤的温度到达灸疗温度参数T，灸疗计时模块117开始计时并进入步骤S2；
S2、上移模块114运行，机械臂6带动红外烤灯52以速度v＝3.6cm/min匀速竖直上升，直至红外烤灯达到高度Y，其中Y与灸疗温度参数T之间存在如下关联：
Y＝p1*T4+p2*T3+p3*T2+p4*T+p5
其中p1＝0.02708，p2＝-0.4472，p3＝2.424，p4＝-5.474，p5＝19.64，Y的单位为cm；此时机械臂停止上移并进入步骤S3；
S3、为使被灸疗皮肤的温度停留在设定的灸疗温度参数T，实时监测被灸疗皮肤的实时温度t；如图6所示，以PID控制模块115、机械臂6、被灸疗皮肤7建立PID闭环控制系统，该系统存在数学表达式：
Figure BDA0002904312130000081
KP、Ki、Kd分别为比例系数、积分系数、微分系数，e(t)为偏差信号，u(t)为控制量，e(t)＝T-t；
对上述表达式进行离散化：
Figure BDA0002904312130000082
其中k表示第k个积分时间，上述步骤S2中红外烤灯达到高度Y、机械臂停止上升时即k＝0，e(k)为第k个积分时间时的偏差信号，u(k)为第k个积分时间时的控制量，dt取时间1s，单个积分时间为1s，其中KP＝11，Ki＝17，Kd＝0；
Y、d、△d存在关系式Y-d＝△d，而△d(k)与u(k)存在关联如下：△d(k)＝u(k)/25
其中△d(k)表示第k个积分时间时的红外烤灯高度的变化量△d，故获得以下关系式：
Y-d(k)＝u(k)/25
从而获得d(k)＝Y-u(k)/25，其中d(k)表示第k个积分时间时红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d，其单位为cm，即第k个积分时间时PID控制模块115发送指令给电机驱动器，使其驱动机械臂6将红外烤灯52移动至其与被灸疗皮肤之间的距离为d(k)的高度位置；如此不断迭代直至灸疗结束。
其中，在灸疗头5逐渐远离被灸疗皮肤时，远视距传感模组、近视距传感模组同时测量被灸疗皮肤的实时温度t以及此时红外烤灯52和被灸疗皮肤7之间的距离d，当红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d处于D-D1时，此时被灸疗皮肤的实时温度采用近视距传感模组测量的数据而屏蔽远视距传感模组测量的数据，其中D为红外烤灯下降到可停留的最低安全高度，此时红外烤灯距离被灸疗皮肤最近，该距离D由控制终端预先设定，其为一固定值，D1为远、近视距传感模组切换时的设定阈值，其也由控制终端预先设定，其为一固定值；当红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d处于D1-D2时，此时被灸疗皮肤的实时温度采用远视距传感模组测量的数据而屏蔽近视距传感模组测量的数据，其中D2为灸疗头停留的最大高度，由红外灸疗仪自身决定，为一固定值。本发明中D取值9cm，D1一般取值18-22cm，D2一般在30-40cm。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种红外灸疗仪，其特征在于，包括控制终端(1)、控制机箱(2)、执行器(3)、连接杆(4)、灸疗头(5)和通过电机驱动的机械臂(6)，该机械臂末端连接所述执行器并能带动执行器一同上下运转，所述执行器(3)连接有所述连接杆，所述连接杆(4)底端连接有水平悬挂着的灸疗头(5)，该灸疗头(5)包括圆环形外壳(51)，所述外壳(51)的中心处固定有红外烤灯(52)，该红外烤灯(52)外覆盖有圆形灯罩(53)，该外壳(51)的环形边缘处均匀分布有四个红外温度高度一体传感器(54)，四个所述红外温度高度一体传感器(54)均能实时测量被灸疗皮肤(7)的实时温度t、红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d数据；所述控制终端与所述控制机箱连接通信，所述控制机箱内装有用于控制电机驱动的电机驱动器，所述机械臂末端通过电机驱动器实现竖直上下运转，所述控制终端内设定有灸疗时间参数M、灸疗温度参数T以及灸疗控制器，所述控制终端(1)通过串口将灸疗控制器的程序模块(11)信息实时发送给控制机箱(2)，该控制机箱根据灸疗控制器的程序模块(11)信息通过电机驱动器驱动机械臂(6)上下运转来竖直移动红外烤灯(52)，能实现被灸疗皮肤(7)的温度停留在灸疗温度参数T，其中灸疗控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序模块(11)，上述程序模块(11)包括：
启动模块(111)，用于向本灸疗仪上电启动；
设定模块(112)，用于设定灸疗时间参数M、灸疗温度参数T；待其设定完上述参数后向下移模块(113)发送运行信号；
下移模块(113)，用于设定红外烤灯下降到的可停留最低安全高度D，并接收红外温度高度一体传感器实时测量的被灸疗皮肤的实时温度t信息；待其接收的被灸疗皮肤的实时温度t达到灸疗温度参数T时向上移模块(114)发送运行信号；
上移模块(114)，用于设定红外烤灯匀速上移的速度v及计算其匀速上移最终停留的高度Y；待红外烤灯达到高度Y后向PID控制模块(115)发送运行信号；
PID控制模块(115)，用于接收红外温度高度一体传感器实时测量的被灸疗皮肤的实时温度t信息，并依据该被灸疗皮肤的实时温度t信息计算红外烤灯高度的变化量△d，直至灸疗结束。
2.如权利要求1所述的一种红外灸疗仪，其特征在于，所述灸疗控制器还包括温度判断模块(116)；当红外烤灯(52)和被灸疗皮肤(7)之间的距离处于D-D1时，此时被灸疗皮肤的实时温度t通过温度判断模块(116)采用近视距传感模组测量的数据而屏蔽远视距传感模组测量的数据，其中D为红外烤灯下降到可停留的最低安全高度，此时红外烤灯离被灸疗皮肤最近，该距离D由控制终端预先设定，其为一固定值，D1为远、近视距传感模组切换时的设定阈值，其也由控制终端预先设定，其为一固定值；当红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离处于D1-D2时，此时被灸疗皮肤的实时温度t通过温度判断模块(116)采用远视距传感模组测量的数据而屏蔽近视距传感模组测量的数据，其中D2为灸疗头停留的最大高度，由本灸疗仪自身限定，其为一固定值；其中四个所述红外温度高度一体传感器中相对的两个为一组而分成远视距传感模组、近视距传感模组，同组的红外温度高度一体传感器入射角θ相同，不同组的红外温度高度一体传感器入射角θ不相同，其中远视距传感模组的入射角小于近视距传感模组的入射角。
3.如权利要求1所述的一种红外灸疗仪，其特征在于，所述灸疗控制器还包括灸疗计时模块(117)，用于计算被灸疗皮肤接收灸疗的时间，其从被灸疗皮肤的实时温度t达到灸疗温度参数T时开始计时。
4.如权利要求1所述的一种红外灸疗仪，其特征在于，所述执行器(3)为夹爪，其一端夹住所述连接杆(4)、另一端通过螺丝固定在所述机械臂(6)末端。
5.如权利要求1所述的一种红外灸疗仪，其特征在于，所述执行器为吸盘，该吸盘一端利用磁吸贴合有金属板、另一端固定在所述机械臂末端，该金属板下方连接所述连接杆。
6.如权利要求1所述的一种红外灸疗仪，其特征在于，所述控制终端(1)为电脑、单片机或PLC。
7.如权利要求1所述的一种红外灸疗仪，其特征在于，所述外壳(51)由隔热材料制成。
8.如权利要求1至7中任一项所述的一种红外灸疗仪，其特征在于，所述控制机箱(2)内还设有电源，该电源用于向机械臂(6)、红外烤灯(52)和红外温度高度一体传感器(54)提供电力。
9.一种温度控制方法，其基于权利要求1至8中任一项所述的红外灸疗仪，其特征在于，所述处理器执行该灸疗控制器的程序模块(11)信息时能实现如下步骤：
S1、灸疗者将手臂水平放置于平面，灸疗者所处室温在20-25℃，启动模块(111)运行，本灸疗仪接通电源启动，通过设定模块(112)预设置灸疗时间参数M、灸疗温度参数T，其中38℃≤T≤43℃，灸疗头的红外烤灯功率为250W，下移模块(113)向电机驱动器发送信号，红外烤灯(52)在机械臂(6)的驱动下直接下降到可停留的最低安全高度D，此时红外烤灯(52)位于被灸疗皮肤(7)的正上方且与被灸疗皮肤之间的距离为D，其中D＝9cm，此时红外烤灯离被灸疗皮肤最近，然后直至红外温度高度一体传感器监测到被灸疗皮肤的温度到达灸疗温度参数T，灸疗计时模块(117)开始计时并进入步骤S2；
S2、上移模块(114)运行，机械臂(6)带动红外烤灯以速度v＝3.6cm/min匀速竖直上升，直至红外烤灯(52)达到高度Y，其中Y与灸疗温度参数T之间存在如下关联：
Y＝p1*T4+p2*T3+p3*T2+p4*T+p5
其中p1＝0.02708，p2＝-0.4472，p3＝2.424，p4＝-5.474，p5＝19.64，Y的单位为cm；此时机械臂停止上移并进入步骤S3；
S3、为使被灸疗皮肤的温度停留在设定的灸疗温度参数T，实时监测被灸疗皮肤的实时温度t；以PID控制模块(115)、机械臂(6)、被灸疗皮肤(7)建立PID闭环控制系统，该系统存在数学表达式：
Figure FDA0002904312120000031
KP、Ki、Kd分别为比例系数、积分系数及微分系数，e(t)为偏差信号，u(t)为控制量，e(t)＝T-t；
对上述表达式进行离散化：
Figure FDA0002904312120000032
其中k表示第k个积分时间，上述步骤S2中红外烤灯达到高度Y、机械臂停止上升时即k＝0，e(k)为第k个积分时间时的偏差信号，u(k)为第k个积分时间时的控制量，dt取时间1s，单个积分时间为1s，其中KP＝11，Ki＝17，Kd＝0；
Y、d、△d存在关系式Y-d＝△d，而△d(k)与u(k)存在联系如下：
△d(k)＝u(k)/25
其中△d(k)表示第k个积分时间时的红外烤灯高度的变化量△d，故获得以下关系式：
Y-d(k)＝u(k)/25
从而获得d(k)＝Y-u(k)/25，其中d(k)表示第k个积分时间时红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d，其单位为cm，即第k个积分时间时PID控制模块(115)发送指令给电机驱动器，使其驱动机械臂(6)将红外烤灯(52)移动至其与被灸疗皮肤(7)之间的距离为d(k)的高度位置；如此不断迭代直至灸疗结束。
10.如权利要求9所述的一种温度控制方法，其特征在于，在灸疗头(5)逐渐远离被灸疗皮肤(7)时，远视距传感模组、近视距传感模组同时测量被灸疗皮肤的实时温度t及此时红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d,当红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d处于D-D1时，此时被灸疗皮肤的实时温度采用近视距传感模组测量的数据而屏蔽近视距传感模组测量的数据，其中D为红外烤灯下降到可停留的最低安全高度，此时红外烤灯离被灸疗皮肤最近，该距离D由控制终端预先设定，其为一固定值，D1为远、近视距传感模组切换时的设定阈值，其也由控制终端预先设定，其为一固定值；当红外烤灯和被灸疗皮肤之间的距离d处于D1-D2时，此时被灸疗皮肤的实时温度采用远视距传感模组测量的数据而屏蔽近视距传感模组测量的数据，其中D2为灸疗头停留的最高高度。
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