艾灸机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了艾灸机器人，包括床架，所述床架设置有纵向直线传动机构、拱形运动机构、重锤滑块机构和图像采集模块；所述纵向直线传动机构驱使所述拱形运动机构作直线运动；所述重锤滑块机构包括重锤和艾灸头，所述重锤和所述艾灸头之间通过弹性件连接，从而使得所述重锤能够驱使所述艾灸头上移和下降；所述艾灸头可沿着所述拱形运动机构规划的路线移动；所述图像采集模块提供定位功能，为艾灸头提供准确的人体穴位位置信息，以保证治疗效。本实用新型专利技术主要解决目前艾灸机器人领域存在的安全隐患问题、艾灸作用于人体的仿生学问题、以及多感器数据融合电子艾灸控制技术问题。及多感器数据融合电子艾灸控制技术问题。及多感器数据融合电子艾灸控制技术问题。

【技术实现步骤摘要】
艾灸机器人


[0001]本技术涉及医疗器械领域，尤其涉及艾灸机器人。

技术介绍

[0002]艾灸，中医针灸疗法中的灸法，是用艾叶制成的艾灸材料产生的艾热刺激体表穴位或特定部位，通过激发经气的活动来调整人体紊乱的生理生化功能，从而达到防病治病目的的一种治疗方法。灸法的运用起源于人类掌握用火之后，时间亦在石器时代，艾灸治病在国内外有着深远的影响。
[0003]传统艾炙在操作上需要借助人工操作、艾绒燃烧的力量、灸法使用的器具及艾灸时产生的烟雾等问题是造成灸疗不能广泛使用和推广的原因，临床使用时医生须长时间给患者施灸而造成临床工作效率低，而且稍不留意，易灼伤患者肌肤、衣物等，而且艾炷或艾条燃烧时脱落的灰粉易掉落在皮肤上造成烫伤。同时临床上对人体症兆部位不易施灸，如头部、腿部等施灸不易，更为重要的是艾条燃烧时会产生大量的烟雾，现代研究表明烟雾中释放出有害成分主要有焦油、萘、苯甲醛、苯乙酮、苯甲腈、苯酚、二甲基苯酚和绿花白千层醇，其中萘所占比例较大，这些酚、醛类有害物质具有强烈的气味，毒性较大，会造成扁桃体肿大、咽痒、目痛和很明显的昏睡，以致于人会对有烟雾的病房难以忍受，在使用上非常麻烦，并且不安全。
[0004]除了传统的艾炙疗法，目前还有一种电加热艾炙方式，与传统的艾炙疗法相比，具有无烟、清洁卫生、更加安全等优点。
[0005]目前市场现有的电加热艾炙治疗仪器，主要以热辐射为主，艾灸加热装置普遍采用扁平化的陶瓷加热片，和传统的艾灸加热材料艾绒的加热温度场不相符，前者是一个均匀加热的温度场，而传统的艾灸形成的是一个类似水滴状指数规律分布的温度场，在治疗效果上现有电加热艾灸不及传统艾灸方式。
[0006]另外，市场上现有艾灸机器人多数出于艾灸功能的满足，虽然可以代替人进行艾灸操作，但普遍缺乏安全有效的伤害防止措施，在安全上存在较大隐患，机器人作为机电设备不可避免会出故障，当出现故障失控时，艾灸头移动机构可能会对患者产生不可预料的物理伤害。
[0007]目前的艾灸机器人技术方面，在艾灸工作原理、智能安全等方面均未有较系统、深入的研究，进行开发和研究工作的还比较少。鲜有的一些专利和视频上，都还是停留在简单功能的实现，以及采用工业机械臂进行试验，多为重视用艾灸机器人代替人工操作功能的实现，而普遍忽略作为和人体接触的医疗器械的安全可靠问题。

技术实现思路

[0008]本技术的目的在于提出艾灸机器人的技术方案，主要解决目前艾灸机器人领域存在的安全隐患问题、艾灸作用于人体的仿生学问题、以及多感器数据融合电子艾灸控制技术问题。
[0009]为了解决上述技术问题，本技术通过下述技术方案得以解决：艾灸机器人，包括床架，所述床架设置有拱形运动机构和重锤滑块机构；所述重锤滑块机构包括重锤和艾灸头，所述重锤和所述艾灸头之间通过弹性件连接，从而使得所述重锤能够驱使所述艾灸头上移和下降；所述艾灸头可沿着所述拱形运动机构规划的路线移动，所述拱形运动机构与人体轮廓相似。
[0010]所述床架还设置有纵向直线传动机构和图像采集模块；所述纵向直线传动机构驱使所述拱形运动机构作直线运动；所述图像采集模块提供定位功能，为艾灸头提供准确的人体穴位位置信息，以保证治疗效。
[0011]所述重锤滑块机构还包括卷线电机、滑轮和被限制为竖直方向移动的滑块，所述卷线电机驱动卷线轮卷绕和释放绳，所述绳连接所述滑块再经过所述滑轮的转向后，终端连接所述重锤；所述滑块上还设置有软轴，所述软轴端部设置有所述艾灸头。
[0012]所述纵向直线传动机构包括设置于床架侧边的滑轨，所述滑轨上设置有滑动安装座，所述纵向直线传动机构驱使所述滑动安装座在所述滑轨上可控地滑动。
[0013]所述滑动安装座上设置有所述拱形运动机构，所述拱形运动机构包括横跨床架两侧边的拱形梁，所述艾灸头设置于所述套筒上，所述拱形运动机构驱使所述套筒在所述拱形梁上可控地滑动。
[0014]所述图像采集模块包括安装在支撑杆上的全局定位摄像头和安装在艾灸头上方的局部定位摄像头；所述全局定位摄像头负责整体大视场的定位提供人体穴位和经络的粗定位信息，所述局部定位摄像头辅助进行精确定位。
[0015]所述艾灸头包括仿生学加热头、加热头温度传感器、非接触距离传感器、非接触体表温度传感器、门闸开关、紧急触碰开关和信号采集电路；
[0016]还包括供患者使用的手持PDA终端，终端通过蓝牙与主控制系统连接；所述手持PDA终端包括显示屏、操作按键和壳体。
[0017]所述主控制系统包括工控机、下位机控制板、电源和驱动器，所述主控制系统设置于所述床体下方的电器控制箱内，主要完成图像识别定位、运动控制和逻辑控制功能。
[0018]所述拱形运动机构包括运动的运动块和两块拱形的基板，所述运动块一侧壁上固定设置有套筒，所述套筒内活动设置有所述艾灸头；所述基板利用支撑柱连接成整体，其中一个基板上安装了一个拱形的轨道；所述运动块的另一侧壁上设置有两个大滚轮，所述大滚轮夹紧所述轨道的上下面使得所述运动块无法脱离轨道，所述运动块的内顶部设置有小滚轮，所述小滚轮压在另一块基板的顶部并在其上方滚动；所述运动块的内顶部还设置有竖直方向的竖直滚轮，所述竖直滚轮夹紧其下方的基板的两侧壁；所述大滚轮、所述小滚轮和所述竖直滚轮相互配合使得所述运动块可活动地安装至所述拱形运动机构上；所述基板的两端部各设置有同步轮，其中一个同步轮连接带传动电机并由其驱动而转动，两块同步轮之间设置有传动带，所述运动块和所述传动带连接从而使得所述传动带运动时能够带动所述运动块一起移动。
[0019]所述艾灸头包括筒壳，所述筒壳上下分别端设置有上端盖和下端盖，所述上端盖连接所述软轴，所述下端盖中部设置有护罩；所述筒壳内部上方设置有舵机而下方转动设置有闸门，所述闸门可盖在所述护罩上方，所述舵机设置有舵机旋翼，所述舵机旋翼一端与闸门的边缘使用硬钢丝线连接；所述筒壳内部中部固定设置有电热丝，所述电热器产生热
量，穿透护罩传递到人体皮肤实现艾灸；所述筒壳内壁设置有隔热层。
[0020]本技术提供了技术了艾灸机器人，按照仿生学设计原则，设计有弧形横向运动拱架、水滴形电子艾灸加热头，同时融合距离、温度传感器数据，结合控温曲线可以最大限度的还原艾绒燃烧的温度场分布。人体对温度敏感性具有逐渐降低的特性，同时根据患者自身体质生成温度曲线，通过距离、温度等多传感器数据融合算法，控制艾灸头工作在合理温度范围内，使用户达到最佳的治疗效果。
[0021]为充分保证患者使用安全，本技术设计有防止主动伤害的重锤滑块机构，在紧急情况以及患者误动作时，艾灸头可以被外力和控制系统收缩至安全距离，双重防护策略，防止意外伤害的发生。同时，本技术在艾灸头设计独特的门闸机构，当人体距艾灸头的距离小于安全设定值时，门闸机构触发关闭，将人体与艾灸头物理隔离，同时加热装置停止加热，可以有效杜绝人体被艾灸头烫伤事故的发生。
附图说明
[0022]通过以下参照附图而提供的具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.艾灸机器人，其特征在于：包括床架（1），所述床架（1）设置有拱形运动机构（3）和重锤滑块机构；所述重锤滑块机构包括重锤（43）和艾灸头（49），所述重锤（43）和所述艾灸头（49）之间通过弹性件连接，从而使得所述重锤（43）能够驱使所述艾灸头（49）上移和下降；所述艾灸头（49）可沿着所述拱形运动机构（3）规划的路线移动，所述拱形运动机构与人体轮廓相似。2.如权利要求1所述的艾灸机器人，其特征在于：所述重锤滑块机构还包括卷线电机（42）、滑轮（46）和被限制为竖直方向移动的滑块（45），所述卷线电机（42）驱动卷线轮（41）卷绕和释放绳（44），所述绳（44）连接所述滑块（45）再经过所述滑轮（46）的转向后，终端连接所述重锤（43）；所述滑块（45）上还设置有软轴（47），所述软轴（47）端部设置有所述艾灸头（49）。3.如权利要求2所述的艾灸机器人，其特征在于：纵向直线传动机构（2）包括设置于床架（1）侧边的滑轨（23），所述滑轨（23）上设置有滑动安装座（24），所述纵向直线传动机构（2）驱使所述滑动安装座（24）在所述滑轨（23）上可控地滑动。4.如权利要求3所述的艾灸机器人，其特征在于：所述滑动安装座（24）上设置有所述拱形运动机构（3），所述拱形运动机构（3）包括横跨床架（1）两侧边的拱形梁，所述拱形运动机构（3）驱使套筒（48）在所述拱形梁上可控地滑动。5.如权利要求1所述的艾灸机器人，其特征在于：图像采集模块包括安装在支撑杆（15）上的全局定位摄像头（13）和安装在艾灸头（49）上方的局部定位摄像头（14）；所述全局定位摄像头（13）负责整体大视场的定位提供人体穴位和经络的粗定位信息，所述局部定位摄像头（14）辅助进行精确定位。6.如权利要求1所述的艾灸机器人，其特征在于：所述艾灸头（49）包括仿生学加热头、加热头温度传感器、非接触距离传感器、非接触体表温度传感器、门闸开关、紧急触碰开关和信号采集电路。7.如权利要求6所述的艾灸机器人，其特征在于：主控制系统包括工控机、下位机控制板、电源和驱动器，所述主控制系统设置于床体下...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，
申请(专利权)人：北京拓博尔机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：