CN219206912U - 一种用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手，包括机械小臂和机械手本体，机械小臂与机械手本体连接，且机械手本体包括至少食指、中指和无名指三个仿真手指，且每个仿真手指的手指端设置有压阻式脉象传感器；机械小臂设置有第一驱动模块，仿真手指在第一驱动模块的驱动下可发生弯曲，对患者穴位施加不同的压力，以模仿医生切脉手法实现感知脉搏的沉浮作业；机械手的手掌处设置有第二驱动模块，仿真手指在第二驱动模块的驱动下可发生左右横向移动，以模仿医生切脉手法实现感知脉管宽度作业；脉搏的沉浮作业和感知脉管宽度作业均通过压阻式脉象传感器采集患者脉象信息来实现。本实用新型的方案可以实现患者脉搏信息的自动、精确采集。

Description

一种用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手

技术领域

本实用新型属于远程诊脉技术领域，具体涉及一种用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手。

背景技术

脉诊为中医“望闻问切”四诊中的“切诊”，通过切脉来掌握分析脉象，是一种重要的中医诊断方法。中医脉象按照位、数、形、势等四个方面，可分为28种不同的脉象。“脉取三寸，三部各为一寸”将人体手臂桡动脉的切脉点分为寸、关、尺三个位置。根据中医理论，左右手的寸关尺代表的是不同器官的运作状态。左手寸关尺分别代表心、肝、肾；右手寸关尺则分别代表肺、脾胃、命门。中医切脉的方法为通过医生的食指、中指和无名指三指，对病人左右手的寸关尺进行按压，来感受其脉搏搏动。并结合浮、中、沉不同切按方法，与28种基本脉象进行特征比对，了解患者脏腑气血的盛衰，以辩证论治的脉学理论来探测或预测病因、病位。

随着科技的进步和底层人民受教育程度的加强，人民的医疗观念发生了改变，西方数字化、准确化的诊断方式渐渐被大家所接受，对于传统中医模糊化、个体化的治疗方式存在疑虑。传统中医脉诊的推广和教习缺乏客观描述，无法制定量化的诊断标准，学习者虽然在理论上容易理解各种脉象的特点和成因，但在临床诊断时却时常难以分辨指下脉象的细微差异。且许多脉象表征较为相似，加之诊脉过程中涉及的非客观因素较多，如医生的经验、病人的配合程度等，导致临床诊断时分歧较多。传统中医脉诊对医生经验依赖性强和准确性、稳定性、可重复性较差等特点，一定程度阻碍了其发展和推广。

随着计算机技术的发展，远程诊脉相关研究也越来越多。上海交通大学在2005年基于中医脉诊理论设计了一款数字脉象采集手套(CN1595335A)，手套指套材质采用可弹性变形材料，手套的食指、中指、无名指三指套上设有触觉感应器，手套背部设有一个带监测显示屏的嵌入式计算机，嵌入式计算机与触觉感应器由信号线连接，以获取来自触觉感应器采集的脉象信号并转换成数据。合肥华科电子技术研究所在2010年研制了一款三通道脉象传感器HK-2010/3，该产品集三通道脉象波检测与静态压力检测与一体，每个通道所使用的为直径12mm的压阻式脉象传感器；该产品可以同时采集所测脉搏的压力波形数据与相对压力数据，若选配心电采集模块则可同时采集心电波形数据。具有USB接口，可以通过PC机或MCU等通用或专用设备进行中医脉象分析与显示。

上述现有的脉象采集仪需借助人力实现寻脉取脉，均对操作者的医学知识有一定要求，并没有将人力完全解脱开来，无法实现自动化，且无法实现脉搏信号采集过程中的压力变化，仍需人为加压，并不能保证取脉压力的一致性和精准度，对脉象采集效果有较大影响。从患者视角来看，面对的部分采集仪器与中医诊脉时手指诊脉情景并不一致，会加深对中医把脉的不信任感，影响中医诊疗技术的长久发展。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手，包括机械小臂和机械手本体，所述机械小臂与所述机械手本体连接，且所述机械手本体包括至少食指、中指和无名指三个仿真手指，且每个所述仿真手指的手指端设置有压阻式脉象传感器；

所述机械小臂设置有第一驱动模块，所述仿真手指在第一驱动模块的驱动下可发生弯曲，对患者穴位施加不同的压力，以模仿医生切脉手法实现感知脉搏的沉浮作业；

所述机械手的手掌处设置有第二驱动模块，所述仿真手指在所述第二驱动模块的驱动下可发生左右横向移动，以模仿医生切脉手法实现感知脉管宽度作业；

所述脉搏的沉浮作业和所述感知脉管宽度作业均通过所述压阻式脉象传感器采集患者脉象信息来实现。

在本实用新型的一个实施例中，所述食指、所述中指和所述无名指的各关节均为活动连接，且所述食指、所述中指和所述无名指靠近手掌的一端分别固定有一滑轮；所述滑轮在拉力拉动下可使对应手指发生弯曲。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一驱动模块包括第一舵机、第二舵机和第三舵机，所述第一舵机通过第一牵引钢绳与所述食指靠手掌一端的滑轮连接，所述第二舵机通过第二牵引钢绳与所述中指靠手掌一端的滑轮连接，所述第三舵机通过第三牵引钢绳与所述无名指靠手掌一端的滑轮连接；

所述食指、所述中指和所述无名指分别在所述第一舵机、所述第二舵机和所述第三舵机的带动下发生弯曲，以实现切脉最佳角度；并通过弯曲程度来体现施压的大小，以模仿医生对患者把脉的力度变化，实现感知脉搏的沉浮作业。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一牵引钢绳、所述第二牵引钢绳、所述第三牵引钢绳外均套设有牵引钢绳管。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二驱动模块包括第四舵机，所述第四舵机上固定连接有第一曲杆和第二曲杆，所述第一曲杆与所述食指连接，所述第二曲杆与所述无名指连接；所述食指、所述无名指在所述第四舵机的带动下分别通过所述第一曲杆、所述第二曲杆的伸缩实现左右横向移动，以模仿医生切脉手法，实现感知脉管宽度作业。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一曲杆和所述第二曲杆均由多个连接杆通过转动转接而成，分别在所述第四舵机的驱动下伸展或折叠，以带动对应的仿真手指左右横向移动。

在本实用新型的一个实施例中，所述食指和所述无名指靠近手掌的一端套设有固定壳，且所述固定壳设置于所述滑轮的外部且与所述滑轮具有间隙；所述第一曲杆和所述第二曲杆分别与所述食指和所述无名指上的固定壳固定连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述仿真手指还包括小指，所述小指靠近手掌的一端套设有固定壳，所述第一曲杆同时与所述小指上的固定壳固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型的用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手，本实用新型实施例提供的用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手，通过设置第一驱动模块，使所述仿真手指在第一驱动模块的驱动下可发生弯曲，保证手指的最佳切脉角度，并通过弯曲程度来改变施压的大小，以模仿医生对患者把脉的力度变化，实现感知脉搏的沉浮作业；通过设置第二驱动模块，可以在保持中指按压对应穴位不动时，食指和无名指发生左右横向移动，以模仿医生切脉手法，实现感知脉管宽度作业。本实用新型的方案可以实现患者脉搏信息的自动、精确采集，且由于本实用新型的机械手臂的诊脉手法与传统中医过程相似，更容易被患者所接受，采集过程不易受就诊者心理变化导致的影响。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手的结构示意图。

附图标记：1-机械小臂；2-机械手本体；3-食指；4-中指；5-无名指；6-压阻式脉象传感器；7-滑轮；8-第一舵机；9-第二舵机；10-第三舵机；11-第一牵引钢绳；12-第二牵引钢绳；13-第三牵引钢绳；14-第四舵机；15-第一曲杆；16-第二曲杆；17-固定壳；18-小指。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1，图1是本实用新型实施例提供的一种用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例的用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手，包括：机械小臂1和机械手本体2，所述机械小臂1与所述机械手本体2连接，且所述机械手本体2包括至少食指3、中指4和无名指5三个仿真手指，且每个所述仿真手指的手指端设置有压阻式脉象传感器6。下面对各部分的具体结构和功能进行详细说明。

本实用新型实施例的机械小臂1设置有第一驱动模块，所述仿真手指在第一驱动模块的驱动下可发生弯曲，对患者穴位施加不同的压力，以模仿医生切脉手法实现感知脉搏的沉浮作业；所述机械手的手掌处设置有第二驱动模块，所述仿真手指在所述第二驱动模块的驱动下可发生左右横向移动，以模仿医生切脉手法实现感知脉管宽度作业；所述脉搏的沉浮作业和所述感知脉管宽度作业均通过所述压阻式脉象传感器6采集患者脉象信息来实现。

进一步地，本实用新型的仿真手指的食指3、所述中指4和所述无名指5的各关节均为活动连接，且所述食指3、所述中指4和所述无名指5靠近手掌的一端分别固定有一滑轮7；所述滑轮7在拉力拉动下可使对应手指发生弯曲。

示例性地，脉搏的沉浮作业具体可以通过以下结构来实现：

所述第一驱动模块包括第一舵机8、第二舵机9和第三舵机10，所述第一舵机8通过第一牵引钢绳11与所述食指3靠手掌一端的滑轮7连接，所述第二舵机9通过第二牵引钢绳12与所述中指4靠手掌一端的滑轮7连接，所述第三舵机10通过第三牵引钢绳13与所述无名指5靠手掌一端的滑轮7连接；所述食指3、所述中指4和所述无名指5分别在所述第一舵机8、所述第二舵机9和所述第三舵机10的带动下发生弯曲，以实现切脉最佳角度；并通过弯曲程度来体现施压的大小，以模仿医生对患者把脉的力度变化，实现感知脉搏的沉浮作业。

可以理解的是，本实用新型是实施例的第一驱动模块和第二驱动模块均在控制系统的控制下作业，该控制系统可以通过远程的医生端手动输入相应的参数来进行控制，也可以通过预先设定的自动控制程序实现自动控制。

此外，本实用新型的第一舵机8、第二舵机9和第三舵机10可由控制系统分别控制，这样本实用新型的机械手各仿真手指可以实现单独自由弯曲，可以使脉搏传感器与切脉点贴合紧密，便于采集更准确、丰富的脉搏信息；也可以实现切脉手法的单按手法。

进一步地，为了避免牵引钢绳的磨损，可以在第一牵引钢绳11、所述第二牵引钢绳12、所述第三牵引钢绳13外均套设有牵引钢绳管。

示例性地，脉搏的沉宽度作业具体可以通过以下结构来实现：

本实用新型实施例的所述第二驱动模块包括第四舵机14，所述第四舵机14上固定连接有第一曲杆15和第二曲杆16，所述第一曲杆15与所述食指3连接，所述第二曲杆16与所述无名指5连接；所述食指3、所述无名指5在所述第四舵机14的带动下分别通过所述第一曲杆15、所述第二曲杆16的伸缩实现左右横向移动，以模仿医生切脉手法，实现感知脉管宽度作业。

进一步地，所述第一曲杆15和所述第二曲杆16均由多个连接杆通过转动转接而成，分别在所述第四舵机14的驱动下伸展或折叠，以带动对应的仿真手指左右横向移动。

本实用新型实施例的第一曲杆15和第二曲杆16与仿真手指的具体连接方式是：所述食指3和所述无名指5靠近手掌的一端套设有固定壳17，且所述固定壳17设置于所述滑轮7的外部且与所述滑轮7具有间隙；所述第一曲杆15和所述第二曲杆16分别与所述食指3和所述无名指5上的固定壳17固定连接。此外，所述仿真手指还包括小指18，所述小指靠近手掌的一端套设有固定壳17，所述第一曲杆15同时与所述小指18上的固定壳17固定连接。

需要说明的是，所述第一曲杆15和所述第二曲杆16正常状态下为半折叠状态，在舵机的驱动下可以进一步折叠或伸展。此外，第四舵机14与第一舵机8、第二舵机9及第三舵机10的型号不同，因为第四舵机14装设在手掌处，需要更小体积的舵机。第四舵机14连接的是两个曲杆，第一曲杆15在第四舵机14的驱动下可以折叠或伸展，以控制食指3的左右横向移动；第二曲杆16同时连接小指和无名指5，第二曲杆16在第四舵机14的驱动下折叠或伸展，以控制小指18的左右移动，进而带动无名指5的左右移动。

在医生把脉过程中，讲究指力变化，医生用手指轻轻触及皮肤为举，又叫浮取；医生手指用力较重，甚至按到筋骨以体察脉象为按，又叫沉取；介于轻重之间的指力，或举或按，或前后左右挪动切脉，以细细体察脉象叫寻，又叫中取；三指平布后以同样的指力切三部脉，叫作总按；为了重点体会某一部脉象，仅一指用力，叫作单按。

本实用新型实施例通过舵机拉动牵引钢绳进而拉动手指，由于本实用新型的机械手的手指各关节皆为可弯曲连接，因此各手指在受到较小的拉力拉动时，会保持指尖不会造成太大位移的情况下，各指尖对穴位的按压力度变大；这样即可以保证手指的最佳切脉角度，又可以通过力度变化模仿医生切脉时的浮取、沉取、中取等手法。同时，本实用新型实施例可以通过对第一舵机8、第二舵机9和第三舵机10的单个控制或一起控制，模仿医生切脉时的单按、总按等手法。

本实用新型实施例通过控制第四舵机14的转动，在中指4对穴位定位不动的情况下，可以带动第一曲杆15和第二曲杆16折叠或伸展，以控制食指3和无名指5的小幅度左右横向移动，实现模仿医生切脉时的感知脉管宽度作业手法。机械手的食指3、无名指5可以实现小幅度的横向运动，可以较好模拟中医诊脉过程中切脉手法，保证脉搏采集的准确性。此外，手指横向调节也可以适应不同人群寸关尺学位位置距离差异。

本实用新型实施例的食指3、中指4和无名指5的指尖部位均设置有压阻式脉象传感器6。压阻式脉象传感器6一般采用微压力传感材料，如压电片或电桥等，将传感器的探头与动脉搏动较强的地方贴合，施加一定的压力，微压力材料可以将脉搏跳动的压力信号采集到并有电信号变化量产生，经过信号放大与调理电路处理后，可以得到脉搏跳动的完整波形，也可以进一步输出和动脉搏动同步的脉冲信号。本实用新型利用压阻式脉象传感器6采集的信号信息作为患者的脉象信息，以供远程医生进行诊断。

本实用新型实施例提供的用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手，通过设置第一驱动模块，使所述仿真手指在第一驱动模块的驱动下可发生弯曲，保证手指的最佳切脉角度，并通过弯曲程度来改变施压的大小，以模仿医生对患者把脉的力度变化，实现感知脉搏的沉浮作业；通过设置第二驱动模块，可以在保持中指按压对应穴位不动时，食指和无名指发生左右横向移动，以模仿医生切脉手法，实现感知脉管宽度作业。

本实用新型的方案可以实现患者脉搏信息的自动、精确采集，且由于本实用新型的机械手臂的诊脉手法与传统中医过程相似，更容易被患者所接受，采集过程不易受就诊者心理变化导致的影响。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手，其特征在于，包括机械小臂和机械手本体，所述机械小臂与所述机械手本体连接，且所述机械手本体包括至少食指、中指和无名指三个仿真手指，且每个所述仿真手指的手指端设置有压阻式脉象传感器；

所述机械小臂设置有第一驱动模块，所述仿真手指在第一驱动模块的驱动下可发生弯曲，对患者穴位施加不同的压力，以模仿医生切脉手法实现感知脉搏的沉浮作业；

所述机械手的手掌处设置有第二驱动模块，所述仿真手指在所述第二驱动模块的驱动下可发生左右横向移动，以模仿医生切脉手法实现感知脉管宽度作业；

所述脉搏的沉浮作业和所述感知脉管宽度作业均通过所述压阻式脉象传感器采集患者脉象信息来实现。

2.根据权利要求1所述的用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手，其特征在于，所述食指、所述中指和所述无名指的各关节均为活动连接，且所述食指、所述中指和所述无名指靠近手掌的一端分别固定有一滑轮；所述滑轮在拉力拉动下可使对应手指发生弯曲。

3.根据权利要求2所述的用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手，其特征在于，所述第一驱动模块包括第一舵机、第二舵机和第三舵机，所述第一舵机通过第一牵引钢绳与所述食指靠手掌一端的滑轮连接，所述第二舵机通过第二牵引钢绳与所述中指靠手掌一端的滑轮连接，所述第三舵机通过第三牵引钢绳与所述无名指靠手掌一端的滑轮连接；

所述食指、所述中指和所述无名指分别在所述第一舵机、所述第二舵机和所述第三舵机的带动下发生弯曲，以实现切脉最佳角度；并通过弯曲程度来体现施压的大小，以模仿医生对患者把脉的力度变化，实现感知脉搏的沉浮作业。

4.根据权利要求3所述的用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手，其特征在于，所述第一牵引钢绳、所述第二牵引钢绳、所述第三牵引钢绳外均套设有牵引钢绳管。

5.根据权利要求4所述的用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手，其特征在于，所述第二驱动模块包括第四舵机，所述第四舵机上固定连接有第一曲杆和第二曲杆，所述第一曲杆与所述食指连接，所述第二曲杆与所述无名指连接；所述食指、所述无名指在所述第四舵机的带动下分别通过所述第一曲杆、所述第二曲杆的伸缩实现左右横向移动，以模仿医生切脉手法，实现感知脉管宽度作业。

6.根据权利要求5所述的用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手，其特征在于，所述第一曲杆和所述第二曲杆均由多个连接杆通过转动转接而成，分别在所述第四舵机的驱动下伸展或折叠，以带动对应的仿真手指左右横向移动。

7.根据权利要求6所述的用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手，其特征在于，所述食指和所述无名指靠近手掌的一端套设有固定壳，且所述固定壳设置于所述滑轮的外部且与所述滑轮具有间隙；所述第一曲杆和所述第二曲杆分别与所述食指和所述无名指上的固定壳固定连接。

8.根据权利要求7所述的用于中医远程诊脉的脉搏采集机械手，其特征在于，所述仿真手指还包括小指，所述小指靠近手掌的一端套设有固定壳，所述第一曲杆同时与所述小指上的固定壳固定连接。

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