一种力触觉激励的肝脏相音中医精准闻诊系统技术方案

本发明专利技术属于中医诊疗设备领域，公开了一种力触觉激励的肝脏相音中医精准闻诊系统，具有力触觉激励的主从叩压力反馈装置、声音采集装置、LMS多声道信号分析仪和控制终端组成。叩压力反馈装置通过“穴道定位”方式寻找肝脏位置，对肝脏进行力触觉反馈控制的精准主从按摩叩压操作，实现“嘘声”声音信号激励和增益；声音采集装置对“嘘声”声源精准定位，绳牵引并联机构调整阵列麦克风位姿，阵列麦克风标定声源位置；被激励的“嘘声”信号传递到远端LMS多声通道信号动态分析仪，控制终端可调整具有力触觉激励的叩压力反馈装置和声音采集装置位姿。多通道信号分析仪进行A计权声压、响度，尖锐度等参数分析，所得声品质为中医精准闻诊系统提供基础。

【技术实现步骤摘要】
一种力触觉激励的肝脏相音中医精准闻诊系统
本专利技术属于中医诊疗设备领域，具体涉及一种力触觉激励的肝脏相音中医精准闻诊系统。
技术介绍
中医声诊是一种通过闻听声音来诊断疾病的方法，是中医四诊方法中闻诊的重要组成部分。《黄帝内经》曰：“五脏相音，可以意识”，说明五脏的病变可以通过相关联的特定发音的变化表现出来，医生可以通过闻听声音来诊断五脏的异常病变。目前，现有的中医对于肝脏进行声诊的过程为：令患者发出“嘘声”(在中国古代的“宫商角徵羽”五音系统中，肝脏发出的相音为角音，因此，嘘声能够体现出肝脏的相音)，此时，医生在患者肝脏的预定穴位进行叩压，从而对“嘘声”中的肝脏相音进行增益，医生通过倾听肝脏相音来对患者的肝脏的症候进行分析。但这种做法的缺点在于：1)肝脏作为以代谢功能为主的人体最大内脏器官，位于人体腹部位置，大部分为肋弓所覆盖。由于肝脏处于腹腔较深处，听诊方式受其他器官干扰无法进行诊断；2)目前肝脏快速诊断手段包括肝脏触诊和肝上下界叩诊，但由于肝脏与结肠、胃等重叠，很难找准肝脏位置，对诊断人员技术有着较高要求；3)这种中医方式需要医生对叩压力的感觉、预定穴位的认穴以及对肝脏相音的辨识非常精准，因此在技艺的传承和推广方面存在极大难度。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种力触觉激励的肝脏相音中医精准闻诊系统，该肝脏相音闻诊辅助系统结合机构学、力触觉、主从控制技术、语音信号采集和图像处理等多种方法；基于并联机构多自由度调整位姿，位姿精度高的优势，采用并联机构力触觉装置远程操作按摩叩压装置实现具有触觉和力反馈按摩叩压，调整阵列麦克风位姿的绳牵引并联机构保证声音信号采集，实现患者按摩叩压刺激、声音收集、声音指标分析处理等功能，能够为肝脏病变判别提供了一定的客观依据，从而推动中医医疗设备实现产业化。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案为：一种力触觉激励的肝脏相音中医精准闻诊系统，用于通过在叩压人体肝脏的预定穴位时，从人体发出的嘘声中获取肝脏相音的参数信号，其特征在于，包括：主从叩压力反馈装置，用于通过主从控制对预定穴位进行叩压，主从叩压力反馈装置包括操作主端和从动端，从动端具有叩压件，叩压件用于叩压预定穴位；采音头盔，封闭式佩戴在人体的头部；以及声音采集装置，具有设置在采音头盔的内部的采集板，且采集板位于人体的口部的下方，用于采集肝脏相音的参数信号，其中，肝脏相音的参数信号包括A计权声压信号、响度信号、尖锐度信号、粗糙度信号以及波动度信号，叩压件上设置有多维力传感器，多维力传感器用于将叩压件对预定穴位的压力值作为叩压压力值反馈给操作主端，操作主端将叩压压力值与预定叩压压力值进行比较，一旦叩压压力值大于等于预定叩压压力值，主从叩压力反馈装置将预定叩压压力值作为叩压压力值。优选地，操作主端具有用于即时显示叩压压力值的显示屏，预定叩压压力值通过外部指令进行可调节地设置。优选地，操作主端包括第一基座，操作组件以及第一联动单元，第一联动单元包括三条第一运动链构成的DELTA机构，第一运动链的两端分别铰接于第一基座和操作组件上；从动端包括第二基座、从动组件以及第二联动单元，第二联动单元包括多条第二运动链；主从叩压力反馈装置还包括第一控制部，第一控制部包括第一采集单元和第一处理单元，第一处理单元包括第一处理器和第一存储器，第一存储器用于存储第一处理程序，第一处理器用于执行第一处理程序，第二运动链具有多个旋转副，第二运动链的一端与第二基座构成移动副，另一端与从动组件构成旋转副，第二运动链控制从动组件进行空间运动，第一采集单元包括多个位置传感器和多个速度传感器，多个位置传感器和多个速度传感器均一一对应安装在第一运动链上，位置传感器用于根据第一运动链的即时位置生成位置信号，速度传感器用于根据第一运动链的即时速度生成速度信号，第一处理程序包括位置操控程序和速度操控程序，位置操控程序用于根据位置信号生成位置指令，速度操控程序用于根据速度信号生成速度指令，当操作组件进行空间运动时，三条第一运动链进行空间运动，第二运动链根据位置指令和速度指令进行空间运动，从而使得从动组件与操作组件同步同速运动。进一步地，第二运动链的数量为5条，沿从动组件的边缘均匀分布，第二运动链具有4个旋转副，从而使得第二安装架相对于第二基座进行空间3个移动自由度及空间2个旋转自由度的运动。进一步地，操作组件包括安装在第一运动链上的第一安装架和安装在第一安装架上的操作手柄，从动组件包括安装在第二运动链上的第二安装架和安装在第二安装架上的叩压件。进一步地，第一采集单元包括多维力传感器，将第一运动链与第一基座的铰接点作为第一铰接点，第一处理程序还包括力反馈程序，力反馈程序根据力反馈信号生成制动指令，第一联动单元根据制动指令对第一铰接点施加制动力矩，从而使得叩压压力值反馈在操作手柄上，一旦叩压压力值大于等于预定叩压压力值，主从叩压力反馈装置将预定叩压压力值作为叩压压力值。优选地，声音采集装置包括声音采集组件和第二控制部，声音采集组件包括采集板、用于承载采集板的承载板、多条驱动运动链、多条约束运动链以及安装在采音头盔上的第三基座，承载板通过弹性件设置在采音头盔上；第二控制部，包括第二采集单元和第二处理单元，第二处理单元包括第二处理器和第二存储器，第二存储器用于存储第二处理程序，第二处理器用于执行第二处理程序，多条驱动运动链和多条约束运动链均均匀地分布在承载板的边缘，驱动运动链的一端安装在采音头盔上，另一端安装在承载板上，驱动运动链具有一个驱动移动副，驱动移动副用于伸缩驱动运动链，约束运动链的一端与第三基座构成旋转副，另一端通过球关节安装在承载板上，约束运动链具有一个移动副，第二采集单元包括多个麦克风，多个麦克风均匀设置在采集板上，采集板用于通过多个麦克风采集人体的口部发出的嘘声，作为多路初始声音，第二处理程序包括转换程序、调整程序、信号选择程序以及信号解耦程序，转换程序用于将多路初始声音对应转换成多个预定声音信号，调整程序用于根据多个预定声音信号的强度控制驱动移动副，从而使得承载板在约束运动链的约束下进行运动，进而使得承载板的中心与人体的口部的位置对应，信号选择程序用于根据麦克风与承载板的中心的距离选择麦克风采集的预定声音信号，作为采样声音信号，信号解耦程序从采样声音信号中获取肝脏相音的A计权声压信号、响度信号、尖锐度信号、粗糙度信号以及波动度信号。进一步地，采集板为凹状圆板，且圆心位于承载板的中心，多个麦克风形成多个声音采集组，多个声音采集组分为对应位于以采集板的中心为圆心的不同半径的圆周上，每个声音采集组的麦克风均均匀设置且数量相同。优选地，采音头盔的内部设置有消噪层，消噪层为微孔结构。优选地，肝脏相音闻诊辅助系统还包括示装置和/或播放装置，显示装置用于将肝脏相音的参数信号可视化，播放装置用于即时扩声播放人体发出的嘘声。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.因为本专利技术的肝脏相音闻诊辅助系统具有用于通过主从控制叩压预定穴位且具有用于叩压预定穴位的叩压件的主从叩压力反馈装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种力触觉激励的肝脏相音中医精准闻诊系统，用于通过在叩压人体肝脏的预定穴位时，从该人体发出的嘘声中获取肝脏相音的参数信号，其特征在于，包括：/n主从叩压力反馈装置，用于通过主从控制对所述预定穴位进行叩压，所述主从叩压力反馈装置包括操作主端和从动端，该从动端具有叩压件，该叩压件用于叩压所述预定穴位；/n采音头盔，为封闭式，佩戴在所述人体的头部；以及/n声音采集装置，具有设置在所述采音头盔的内部的采集板，且该采集板位于所述人体的口部的下方，用于采集所述肝脏相音的参数信号，/n其中，所述肝脏相音的参数信号包括A计权声压信号、响度信号、尖锐度信号、粗糙度信号以及波动度信号，/n所述叩压件上设置有多维力传感器，所述多维力传感器用于将所述叩压件对所述预定穴位的多维力和力矩作为叩压压力值反馈给所述操作主端，/n所述操作主端将所述叩压压力值与预定叩压压力值进行比较，一旦所述叩压压力值大于等于所述预定叩压压力值，所述主从叩压力反馈装置将所述预定叩压压力值作为所述叩压压力值。/n

【技术特征摘要】
1.一种力触觉激励的肝脏相音中医精准闻诊系统，用于通过在叩压人体肝脏的预定穴位时，从该人体发出的嘘声中获取肝脏相音的参数信号，其特征在于，包括：
主从叩压力反馈装置，用于通过主从控制对所述预定穴位进行叩压，所述主从叩压力反馈装置包括操作主端和从动端，该从动端具有叩压件，该叩压件用于叩压所述预定穴位；
采音头盔，为封闭式，佩戴在所述人体的头部；以及
声音采集装置，具有设置在所述采音头盔的内部的采集板，且该采集板位于所述人体的口部的下方，用于采集所述肝脏相音的参数信号，
其中，所述肝脏相音的参数信号包括A计权声压信号、响度信号、尖锐度信号、粗糙度信号以及波动度信号，
所述叩压件上设置有多维力传感器，所述多维力传感器用于将所述叩压件对所述预定穴位的多维力和力矩作为叩压压力值反馈给所述操作主端，
所述操作主端将所述叩压压力值与预定叩压压力值进行比较，一旦所述叩压压力值大于等于所述预定叩压压力值，所述主从叩压力反馈装置将所述预定叩压压力值作为所述叩压压力值。


2.根据权利要求1所述的肝脏相音闻诊辅助系统，其特征在于：
其中，所述操作主端具有用于即时显示所述叩压压力值的显示屏，
所述预定叩压压力值通过外部指令进行可调节地设置。


3.根据权利要求1所述的肝脏相音闻诊辅助系统，其特征在于：
其中，所述操作主端包括第一基座，操作组件以及第一联动单元，该第一联动单元包括三条第一运动链构成的DELTA机构，该第一运动链的两端分别铰接于所述第一基座和所述操作组件上；
所述从动端包括第二基座、从动组件以及第二联动单元，该第二联动单元包括多条第二运动链；
所述主从叩压力反馈装置还包括第一控制部，该第一控制部包括第一采集单元和第一处理单元，该第一处理单元包括第一处理器和第一存储器，该第一存储器用于存储第一处理程序，所述第一处理器用于执行所述第一处理程序，
所述第二运动链具有多个旋转副，
所述第二运动链的一端与所述第二基座构成移动副，另一端与所述从动组件构成旋转副，所述第二运动链控制所述从动组件进行空间运动，
所述第一采集单元包括多个位置传感器和多个速度传感器，
多个所述位置传感器和多个所述速度传感器均一一对应安装在所述第一运动链上，所述位置传感器用于根据所述第一运动链的即时位置生成位置信号，所述速度传感器用于根据所述第一运动链的即时速度生成速度信号，
所述第一处理程序包括位置操控程序和速度操控程序，
所述位置操控程序用于根据所述位置信号生成位置指令，所述速度操控程序用于根据所述速度信号生成速度指令，
当所述操作组件进行空间运动时，三条所述第一运动链进行空间运动，所述第二运动链根据所述位置指令和所述速度指令进行空间运动，从而使得所述从动组件与所述操作组件同步同速运动。


4.根据权利要求3所述的肝脏相音闻诊辅助系统，其特征在于：
其中，所述第二运动链的数量为5条，沿所述从动组件的边缘均匀分布，所述第二运动链具有4个旋转副，从而使得所述第二安装架相对于所述第二基座进行空间3个移动自由度及空间2个旋转自由度的运动。


5.根据权利要求3所述的肝脏相音闻诊辅助系统，其特征在于：
其中，所述操作组件包括安装在所述第一运动链上的第一安装架和安装在该第一安装架上的操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：杭鲁滨，李苏龙，章鹏程，王彦，张华，黄晓波，王明远，林士森，黄晓杰，白乐乐，陈君荣，刘子玉，汪千升，吴柏锐，钟传磊，曲志洋，朋仁辉，彭继友，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31