CN113693901B - 一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪，用于中医学及医疗领域。本发明采用模块化设计思想，整车包括四个模块，第一模块I包括刮痧器具和穴位探测单元，第二模块II包括压力传感器、姿态传感器以及微型计算机控制系统，第三模块III为刮痧仪电源部分，为整个系统供电，第四模块IV为刮痧仪外壳，供用户手持。微型计算机系统通过与第一模块I的穴位探测金属电极，检测穴位的电阻特性，进行定位，通过第二模块II的压力传感器、姿态传感器将治疗过程中的轨迹，姿态和力度信息进行实时监测并记录，利用统计的专业治疗数据构建专家库，实现刮痧治疗的远程指导和专业治疗过程复现。
Description
技术领域
本发明涉及中医学及医疗刮痧装置技术领域，具体涉及基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪。
背景技术
刮痧作为传统医学的重要组成部分，是一种既可保健又可治疗的自然疗法，在临床上有着广泛的应用，经常应用于呼吸系统疾病(普通感冒、流感、咽痛和哮喘等)及消化系统疾病(胃炎、肠炎等)等的治疗，临床疗效显著。随着现代传感及控制技术的迅速发展，自动化技术和装置的发展及重要作用体现在工业自动化产线、医疗、食品加工等各个行业，使得传统简单重复性的人力工作可以用自动化器械来替代，从而进一步提升效率。数字化刮痧仪是一种集成式的刮痧器具，具有操作简单、便于观察、准确监测等特点，能够进行定位刮痧、姿态监测、辅助医疗指导，可广泛应用于医疗教学、医疗探测和家庭刮痧理疗等。数字化刮痧仪通过内部集成的阻抗、姿态和压力等传感器实现刮痧过程的定位与姿态、力度监测，完成刮痧理疗过程的记录与复现。在现有刮痧仪器中，大多需要专业医师的经验和适当的力度加持，进行刮痧治疗，而市面上普及的刮痧仪器在一定程度上接近了刮痧疗法的作用机理和方式，但由于一般家庭对于身体经络、刮痧压力以及出痧程度知识的欠缺，往往自行治疗无法达到应有的疗效，甚至有可能对身体产生一定伤害。因此，针对专家刮痧疗法的特性，如何设计新型的可以实现过程监测和记录的刮痧仪器，指导普通用户的刮痧过程，是进一步实现刮痧仪器家庭化、普及化，传承和提升刮痧疗法的关键。
发明内容
本发明的目的在于，针对普通刮痧仪器的局限性，设计出一种集成治疗过程状态监测的数字化刮痧仪，该数字化刮痧仪可同时供专业医师和刮痧者共同使用：在医师专业治疗过程中，该数字化刮痧仪通过姿态传感器和压力传感器记录治疗过程中的轨迹，姿态和力度，构建专家知识库；在普通刮痧者使用工程中，利用记录的专业数据、当前的穴位和使用状态的实时监测，对普通刮痧者的使用加以纠正指导，实现远程指导和专业治疗过程复现。
本发明的一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪，采用模块化设计思想，包括第一模块Ⅰ、第二模块Ⅱ、第三模块III和第四模块IV共四个模块，其中第一模块I包括刮痧器具和穴位探测单元，第二模块II包括压力传感器、姿态传感器以及微型计算机系统，第三模块III为刮痧仪电源部分，为整个系统供电，第四模块IV为刮痧仪外壳，供用户手持。
本发明的一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪整体结构分为上部机身、下部机身两个部分。上下部分之间由异型套筒的形式将第一模块I和第二模块II接插连接，可实现连接固定和快速更换下部机身。下部机身底部前有金属电极，与人体皮肤接触，根据人体经穴的电阻特性，探测并记录穴位。上部机身集成第二模块II、第三模块III和第四模块IV，第三模块III布置于第四模块IV中，第四模块IV与第二模块II通过螺钉固定。下部机身与上部机身接触部分有导电触点，用于将下部机身的信号传递到第二模块II中。
本发明的一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪中，第一模块I包括刮痧器具和金属电极、导电触点。刮痧器具底部安装有5个金属电极，上部连接件安装有5个导电触点。金属电极可以根据人体经穴的电阻特性，探测并记录穴位。下部机身导电触点与上部机身的导电触点相连接，并且可以将金属电极采集的信号传输给单片机。金属电极与导电触点之间连接的导电线集成在刮痧器具内部。刮痧器具可采用增强疗效的牛角类、玉石类、砭石类、陶瓷类等作为材料，设计专用可插拔连接接头与第二模块II连接。第一模块I为可更换模块，可以采用多种不同材料、不同形状，适应不同穴位的治疗，可以选择有穴位定位的模块，如：在第一模块I底部与皮肤接触的部分安装均匀分布的金属电极，通过电阻的大小探测穴位，第一模块I连接接头部分内置导电触点，与金属电极连接，用于电流信号的传输；也可不嵌入导电触点，采用不同形状的，仅用于刮痧治疗。
本发明的一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪第二模块II包括压力传感器、姿态传感器、信号调理器、无线传输器和单片机。压力传感器安装在与第一模块I的连接位置，当刮痧仪与刮痧者皮肤接触后，检测接触力度的大小，并将该压力信号通过信号调理器传入单片机；姿态传感器安装在第二模块II中心位置，用于监测刮痧仪x轴、y轴和z轴的加速度，角度和角加速度，并通过RS232通讯协议传入单片机，单片机采集第一模块I传输的穴位电阻信号、压力信号和刮痧仪姿态信号，并进行解码打包，将这些信息通过无线传输器传送到移动端，供移动端数据实时显示和记录，并用于后期的医疗辅助指导。
本发明的一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪第三模块III为刮痧仪电源模块，包括锂离子充电电池，充电保护板和充放电接口，其中放电接口与第二模块II的电路连接，为单片机与各类传感器供电，充电接口与第四模块IV固定连接，便于电量的显示和充电。
本发明的一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪第四模块IV为刮痧仪外壳，用于放置和固定第二模块II和第三模块III，第四模块IV外表面采用磨砂材质，便于用户抓取，上方设置有充电端口和电源开关及指示灯，用于刮痧仪的充电、开机及电量显示。
本发明的有益效果在于：(1)可应用于传统医学治疗中的刮痧疗法中，在专业医师的治疗过程中，通过该数字化刮痧仪记录专业医师的力度，姿态等治疗手法，针对不用疾病的疗法记录，实现专家知识库；(2)采用穴位探测器、姿态传感器、压力传感器多种传感器对刮痧治疗过程进行采集及记录，全方位记录了专业医师的专家知识，有助于后续远程治疗和普通刮痧者使用的指导和治疗方法的复现；(3)采用单片机和无线传输的方式可以保证刮痧仪器的低功耗、小体积，并且有助于移动端的治疗过程动态可视化监测，便于对治疗过程的显示和记录。
附图说明
图1是本发明一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪整体结构示意图；
图2是本发明一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪内部结构示意图；
图3是本发明一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪第一模块I的结构示意图；
图4是本发明一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪不同类型的第一模块I结构示意图；
图5是本发明一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪第二模块II的结构示意图；
图6是本发明一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪第四模块IV的结构示意图；
其中：
1-1～1-5：金属电极；2：刮痧器具；3：连接件A；4-1～4-5：导电触点A；5-1～5-5：导电触点B；6：连接件B；7：压力传感器；8：姿态传感器；9：信号调理器；10：无线传输器；11：单片机；12：锂离子充电电池；13：刮痧仪外壳；14：电源开关及指示灯；15：充电端口；16-1～16-4：螺纹连接固定柱。
具体实施方式
下面结合附图具体说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明的一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪整体结构分为上部机身、下部机身两个部分。上下部分之间由连接件A 3和连接件A4将第一模块I和第二模块II接插连接，可实现连接固定和快速更换下部机身。下部机身底部前有5个金属电极1-1～1-5，金属电极与人体皮肤接触，根据人体经穴的电阻特性，探测并记录穴位。上部机身集成第二模块II、第三模块III和第四模块IV，第三模块III布置与第四模块IV中，第四模块IV与第二模块II通过螺钉固定。下部机身与上部机身接触部分处设有导电触点，用于将下部机身的信号传递到第二模块II中。
如图1和图2所示，本发明提供的一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪，采用模块化设计思想，包括四个模块。其中第一模块I包括刮痧器具2和金属电极1-1～1-5；第二模块II包括压力传感器7、姿态传感器8、信号调理器9、无线传输器10和单片机11；压力传感器7将采集的压力信号通过信号调理器9传输给单片机11，姿态传感器8将采集的轨迹、姿态信号传输给单片机11，单片机11再将采集的信号通过无限传输器10传输到移动端实时显示并记录。第三模块III为刮痧仪电源部分，主要为锂离子充电电池12和外围保护电路，为整个系统供电；第四模块IV为刮痧仪外壳13，供用户手持。模块化的设计便于批量生产加工和组装，第一模块I接口统一，便于不同类型的第一模块I按需更换，第二模块II和IV通过螺钉连接的形式连接，组成刮痧仪。
如图3所示，本发明的一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪中，第一模块I包括金属电极1-1～1-5，刮痧器2，导电触点A4-1～4-5。刮痧器具可采用增强疗效的牛角类、玉石类、砭石类、陶瓷类等作为材料，设计专用可插拔连接件A 3，与第二模块II连接。图3所示为穴位辅助定位的第一模块I，若不嵌入金属电极1-1～1-5，也可以作为通用刮痧第一模块I使用。第一模块I可以采用多种不同材料、不同形状，适应不同穴位的治疗，如图4所示为其他结构形式的刮痧器具2，其底部可以集成形成负压等辅助治疗功能的结构。第一模块I底部与皮肤接触的部分安装均匀分布的金属电极1-1～1-5，安装的电极数量随不同穴位特点而定，通过电阻的大小探测穴位，第一模块I连接件A3内置导电触点A4-1～4-5，与金属电极连接1-1～1-5，用于将与皮肤接触时所测的电流信号传输到第二模块II进行处理。
如图5所示，本发明的一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪中，第二模块II包括压力传感器7、姿态传感器8、信号调理器9、无线传输器10和单片机11。压力传感器7安装在与第一模块I的连接件A 3连接的位置，当刮痧仪与刮痧者的皮肤接触后，检测接触力度的大小，并将该压力信号通过信号调理器9传入单片机11；姿态传感器8安装在第二模块II正面中心位置，用于监测刮痧仪x轴、y轴和z轴的加速度，角度和角加速度信息，并通过RS232通讯协议传入单片机11，单片机11采集第一模块I传输的穴位电阻信号、压力信号和刮痧仪姿态信号，并进行解码打包，将这些信息通过无线传输器10传送到移动端，供移动端数据实时显示和记录，并用于后期的医疗辅助指导。
本发明的一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪中，第三模块III为刮痧仪电源模块，包括可充电锂离子电池，充电保护板和充放电接口，其中放电接口与第二模块II的电路连接，为单片机与各类传感器供电，充电接口与第四模块IV固定连接，便于电量的显示和充电。
如图6所示，本发明的一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪中，第四模块IV为刮痧仪外壳13，内部放置第三模块III：锂离子充电电池12及其外围保护电路，第四模块IV外表面采用磨砂材质，便于用户抓取，上方设置有电源开关及指示灯14，用于刮痧仪电源开关和电量显示，并且有充电端口15，用于刮痧仪充电。刮痧仪外壳13与第二模块II通过螺纹连接固定柱16-1～16-4与第二模块II连接。
Claims (2)
1.一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪，该刮痧仪由第一模块(I)、第二模块(II)、第三模块(III)和第四模块(IV)共四个模块单元组成；其特征在于：第一模块(I)刮痧器具底部有金属电极，上部的连接件A上有导电触点A；第二模块(II)的连接件B上有导电触点B，连接件A与连接件B通过插装将第一模块(I)与第二模块(II)连在一起；第二模块(II)的压力传感器位于连接件A与连接件B之间，姿态传感器、信号调理器、无线传输器、单片机通过导电线相连，并集成在连接件B上方；第三模块(III)的锂离子充电电池集成在刮痧仪外壳内部，电源开关及指示灯、充电端口位于刮痧仪外壳上方；第四模块(IV)通过螺纹连接固定柱将连接件B固定在刮痧仪外壳上；
压力传感器安装在连接件A与连接件B之间，检测接触力度的压力，并将压力信号通过信号调理器传入单片机；姿态传感器安装在连接件B上方，用于监测刮痧仪x轴、y轴和z轴的加速度、角度和角加速度，并通过RS232通讯协议传入单片机；单片机采集第一模块(I)传输的穴位电阻信号、压力信号和刮痧仪姿态信号，并进行解码打包，通过无线传输器传送到移动端，记录刮痧操作的的力度、姿态，实现专家知识库；
第一模块(I)为更换模块，在第一模块(I)底部安装均匀分布的金属电极，通过电阻的大小探测穴位，第一模块(I)连接件A部分内置导电触点，与金属电极连接，用于电流信号的传输；或者不嵌入导电触点，采用不同形状。
2.根据权利要求1所述的一种基于实时姿态监测技术的数字化刮痧仪，其特征在于：采用单片机和无线传输的方式。
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