【技术实现步骤摘要】
一种机械臂按摩系统及其控制方法
本专利技术属于按摩机械臂
,涉及一种机械臂按摩系统,还涉及该机械臂按摩系统的控制方法。
技术介绍
按摩作为中医的一种传统治疗手段,能够有效的疏通经脉,促进血液循环,调和气血,对于人体来说具有很好的保健治疗作用。传统的机械臂按摩系统通常不能切换按摩模式,按摩手法单一,体验较差;没有考虑机械臂与外部环境的接触力,没有主被动安全防护措施,实际按摩效果并不理想,存在较大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种机械臂按摩系统及其控制方法,规划单点按摩模式与连续轨迹按摩模式,建立基于位置控制内环的阻抗控制,具有增强工作时的安全性的特点。本专利技术所采用的技术方案是一种机械臂按摩系统,包括位于底部一侧的按摩床和底部另一侧的支撑台;支撑台顶部安装有按摩机械臂,支撑台侧面嵌入机械臂控制器;按摩机械臂末端通过法兰盘连接机械臂按摩装置。机械臂按摩装置包括设置在外壳内的按摩模块、位置控制模块与力控制模块;按摩模块包括位于外壳内一侧的电机,其输出轴连接偏心盘,偏心盘通过连杆与套筒一端连接,套筒另一端连接连接器,连接器置于外界的一端连接有弹性按摩头;位置控制模块包括远离按摩机械臂末端一侧外壳内侧壁上的测距传感器I和电机侧面的控制板;力控制模块包括位于连杆与套筒连接处的测距传感器II和控制板。一种机械臂按摩系统的控制方法,具体按照以下步骤实施:步骤1、搭建机械臂按摩系统;步骤2、获取机械臂按摩系统中测距传感器I和测距传感器II的数据;< ...
【技术保护点】
1.一种机械臂按摩系统,其特征在于,包括位于底部一侧的按摩床(12)和底部另一侧的支撑台(13);所述支撑台(13)顶部安装有按摩机械臂(15),支撑台(13)侧面嵌入机械臂控制器(14);按摩机械臂(15)末端通过法兰盘(16)连接机械臂按摩装置(17)。/n
【技术特征摘要】
1.一种机械臂按摩系统,其特征在于,包括位于底部一侧的按摩床(12)和底部另一侧的支撑台(13);所述支撑台(13)顶部安装有按摩机械臂(15),支撑台(13)侧面嵌入机械臂控制器(14);按摩机械臂(15)末端通过法兰盘(16)连接机械臂按摩装置(17)。
2.根据权利要求1所述的一种机械臂按摩系统,其特征在于,所述机械臂按摩装置(17)包括设置在外壳(10)内的按摩模块、位置控制模块与力控制模块;所述按摩模块包括位于外壳(10)内一侧的电机(8),其输出轴连接偏心盘(5),偏心盘(5)通过连杆(4)与套筒(3)一端连接,套筒(3)另一端连接连接器(2),连接器(2)置于外界的一端连接有弹性按摩头(1);位置控制模块包括远离按摩机械臂(15)末端一侧外壳(10)内侧壁上的测距传感器I(9)和电机(8)侧面的控制板(6);力控制模块包括位于连杆(4)与套筒(3)连接处的测距传感器II(11)和控制板(6)。
3.根据权利要求1-2所述的一种机械臂按摩系统的控制方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1、搭建机械臂按摩系统;
步骤2、获取机械臂按摩系统中测距传感器I(9)和测距传感器II(11)的数据;
步骤3、获取弹性按摩头(1)按压力;
步骤4、对机械臂按摩系统中机械臂按摩装置的运动进行规划;
步骤5、对按摩机械臂(15)进行位置控制与柔顺控制。
4.根据权利要求3所述的一种机械臂按摩系统的控制方法,其特征在于,所述步骤2具体为:通过测距传感器I(9)获取测距传感器I(9)至患者皮肤表面距离l2并实时传输至控制板(6);通过测距传感器II(11)获取弹性按摩头在z轴的形变量Δz并将数据实时传输至控制板(6)。
5.根据权利要求3所述的一种机械臂按摩系统的控制方法,其特征在于,所述步骤3具体为:当末端受力时,弹性按摩头(1)会产生相应的压缩形变,弹性按摩头(1)按压力ΔF与弹性按摩头(1)形变量Δz成正相关关系,拟合出一条ΔF—Δz曲线,从而通过控制弹性按摩头(1)的形变Δz来控制弹性按摩头按压力ΔF的大小。
6.根据权利要求3所述的一种机械臂按摩系统的控制方法,其特征在于,所述步骤4具体为:通过测距传感器I(9)得到按摩机械臂(15)末端至患者皮肤表面距离l=l1+l2;按摩机械臂(15)末端至患者体表距离l与按摩头形变量Δz,经过控制板(6)传至机械臂控制器(14);机械臂控制器(14)将运动规划为单点按摩模式或连续轨迹按摩模式。
7.根据权利要求6所述的一种机械臂按摩系统的控制方法,其特征在于,所述单点按摩模式为:
根据患者需要由操作人员采用拖动示教的方式,将机械臂按摩装置(17)拖动至按摩的起始点,使按摩头(1)与患者皮肤恰好接触(接触力为0);得到笛卡尔坐标系下按摩机械臂(15)末端在起始点的位姿P1(x1,y1,z1,a1,b1,c1);操作人员在机械臂控制器(14)中输入按摩力度即期望力信号Fr,机械臂控制器(14)根据ΔF—Δz关系计算出相应的按摩头(1)形变Δz,则可以确定工作时即路径终点按摩机械臂(15)末端位姿为P2(x1,y1,z1-Δz,a1,b1,c1);
在按摩机械臂(15)末端运动至终点时机械臂控制器(14)下发指令...
【专利技术属性】
技术研发人员:夏晶,周世宁,邓富,喻志杰,贠光辉,禹超,
申请(专利权)人:夏晶,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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