一种计算机控制的单电机仿生手脉诊设备制造技术

本发明专利技术专利涉及医学设备领域，尤其涉及一种中医仿生手诊脉领域。本申请的脉诊设备实施过程中，首先根据受试者的脉位特点对仿生手手指结构微调模块进行调整，然后由计算机上运行的上位机软件控制单个舵机带动仿生手，调节压力传感器的按压力度，使仿生手像中医的手一样可以调节手指的上下和间距对患者的寸关尺三个位置进行诊脉，并通过指尖上集成的压力传感器和光电传感器采集脉搏信号和血氧数据。仿生手部分结构采用3D增材制造获得，不同关节之间使用阻尼铰链连接，以实现手指的曲度和间距的调节。中间三根手指指尖处设计为圆形切面，且黏附压力传感模块，小拇指内嵌安装光电血氧检测模块。测模块。测模块。

【技术实现步骤摘要】
一种计算机控制的单电机仿生手脉诊设备


[0001]本专利技术专利涉及医学设备领域，尤其涉及一种中医仿生手诊脉领域。

技术介绍

[0002]诊脉又称切脉、按脉、持脉。脉象的形成与脏腑气血密切相关，若脏腑气血发生病变，血脉运行就会受到影响，脉象就有变化。脉诊在我国有悠久的历史，它是我国古代医学家长期医疗实践的经验总结。
[0003]《史记》中记载的春秋战国时期的名医扁鹊，以精于望、闻、问、切的方法，尤其以切诊法著名。切诊仪又名脉诊仪，主要依据中医切诊原理，采用腕带或其他机械结构，利用压力传感器采集 桡动脉寸关尺三部的压力脉搏波数据，进而分析中医脉象。
[0004]现存的脉诊仪只能采集压力脉搏波，结构设计复杂，寸关尺三脉对位困难，无法精确测量，同时外观造型与人手相差甚远，无法真正意义上模拟中医诊脉过程。

技术实现思路

[0005]专利技术目的。
[0006]针对现有技术的不足，提供一种应用于中医的仿生手指尖诊脉设备，以解决现有技术中对寸关尺脉搏缺乏精确定位，外形不够贴近人手以及采集数据单一的问题。
[0007]技术方案。
[0008]一种计算机控制的仿中医单电机仿生手脉诊设备，包括：压力控制模块、仿生手手指结构微调模块和数据采集模块。
[0009]数据采集模块和仿生手手指结构微调模块相连接，压力控制模块与仿生手手指结构微调模块相连接；压力控制模块和仿生手手指结构微调模块用于控制数据采集模块适应不同用户的手腕结构进行对于确定位置确定压力下的脉搏信息数据采集。r/>[0010]进一步的，所述数据采集模块采用的一个血氧水平检测光电式传感器，黏贴合于仿生手小拇指尖端平面处。
[0011]进一步的，所述数据采集模块采用三个压力传感器，分别黏附贴合于仿生手手指结构微调模块中间三个手指尖端平面处。
[0012]进一步的，所述仿生手手指结构微调模块手掌和手指采用3D打印制作，所述仿生手手掌和大拇指采用空心一体化打印，而中间三根手指关节处使用阻尼铰链连接，达到可以灵活转动以调整角度适应不同用户手腕和脉位差异的目的。
[0013]进一步的，所述仿生手主体部分利用3D打印实现，逼近真人手掌大小和形状，中间三根手指指尖可通过手指结构微调模块实现完全水平对齐，且高度相同，达到模拟中医真人切脉时的动作，所述结构效果由铰链结构和打印手掌预留安装孔实现。
[0014]进一步的，所述仿生手中间三根手指指尖间距，其设计的默认间距为最接近大部分中医切脉习惯的间距，同时也可以通过调节仿生手手指结构微调模块调整手指间间距以适应不同用户。
[0015]进一步的，所述阻尼铰链扭矩范围为0.2~0.8N
•
M。
[0016]进一步的，所述仿生手手指结构微调模块的中间三根手指采用不同结构。所述中间三根手指包括食指、中指和无名指，中指采用三个阻尼铰链纵向连接以调整手指曲度，而小拇指和无名指靠近手掌部分的第一个阻尼铰链采用横向连接以达到调整手指和中指的间距的目的，所述小拇指和无名指剩下伸出部分采用两个纵向安装阻尼铰链连接，以调整手指曲度。
[0017]进一步的，仿生手手指微调结构手腕部分稳固地连接所述压力控制模块的舵机转动板。
[0018]进一步的，所述压力控制模块包括舵机、舵机控制驱动和上位机控制软件。
附图说明
[0019]图1为具体实施方式所述一种应用于中医的仿生手指尖诊脉设备的整体结构示意图。
[0020]其所有结构包括压力传感器模块1、手指结构微调模块2、压力控制模块3、测试平台4和手腕连接部分5。
[0021]图2为具体实施方式所述的一种应用于中医的仿生手指尖诊脉设备的仿生手手指结构微调模块的结构示意图。
[0022]其所有结构包括仿生手手掌主体部分6、铰链7、铰链8、铰链9、铰链10、铰链11、铰链12、铰链13、铰链14、铰链15、铰链16、小拇指17、无名指指尖18、光电传感器19和压力传感器20。
具体实施方式
[0023]为了更加清晰具体地说明本申请的
技术实现思路
、构造特征、所实现的目的及效果，下面将通过对附图的简单介绍对实施例中的各要点进行完整、清晰地阐述。
[0024]图1为具体实施方式所述的一种计算机控制的单电机仿生手脉诊设备的整体结构图。
[0025]其中压力传感器模块1附着于仿生手指尖部位，手指结构微调模块2由压力控制模块3控制，且通过螺丝稳定结构固定到测试平台4上。
[0026]图2为具体实施方式所述的一种计算机控制的单电机仿生手脉诊设备的仿生手手指结构微调模块的结构示意图。
[0027]其中仿生手手掌主体部分6采用空心结构，一方面减轻整体重量以减小舵机的负担，提高控制的准确度；另一方面给血氧传感器19的信号线提供通道。
[0028]手腕连接部分5采用长方形凹槽设计，和舵机的延伸板嵌套且用螺丝固定，减少可能存在的松动。
[0029]为了实现设备对所有用户的适应性，给安装了负责采集脉搏数据的拇指、中指和无名指增加横向和纵向的自由度，采用了金属阻尼铰链作为“手指关节”的设计方式。
[0030]其中横向自由度由铰链7和铰链8实现，在施加超过确定扭矩（0.2~0.8N
•
M）的条件下，食指和无名指可以分别围绕铰链7和铰链8横向转动，指尖之间的距离就由此进行调整，纵向自由度由铰链9、铰链10、铰链11、铰链12、铰链13、铰链14、铰链15和铰链16转动实现，
采用和铰链7、铰链8相同型号，不同的是采用纵向安装，这样设计来分别实现食指、中指、无名指的曲度调整。
[0031]这样的横纵双自由度设计，使得在测量过程中可以根据用户的寸关尺脉搏分布特点来灵活调整仿真手结构造型和按压时指尖的相对位置，从而使压力传感器得到更加准确的脉搏信息。
[0032]食指指尖、中指指尖和无名指指尖18采用相同的的顶端切面，给压力传感检测模块提供一个平整的刚性安装面。
[0033]无名指指腹位置安装压力传感器20，用以采集按压时脉搏跳动的反馈数据，食指和中指指尖采用相同传感器。
[0034]小拇指17指尖安装光电传感器19用以测量血氧水平。
[0035]以上所述仅为本专利技术的优选实施内容，不用于限制本专利技术，本专利技术可以有领域内的更改和变化，也应在本专利技术保护之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算机控制的单电机仿生手脉诊设备，其特征在于，包括：压力控制模块、仿生手手指结构微调模块和数据采集模块，所述数据采集模块包括压力传感模块和光电血氧检测模块；所述数据采集模块和仿生手手指结构微调模块相连接，所述压力控制模块与仿生手手指结构微调模块相连接；所述压力控制模块和仿生手手指结构微调模块用于控制数据采集模块适应不同用户的手腕结构和脉位进行对于确定位置确定压力下的脉搏信息数据采集。2.根据权利要求1所述的一种计算机控制的单电机仿生手脉诊设备，其特征在于，所述数据采集模块包括三个压力传感器和一个光电传感器，其中压力传感器分别黏附贴合于仿生手手指结构微调模块中间三个手指尖端平面处用以测量脉搏数据，光电传感器安装于小拇指指腹用于测量血氧数据。3.根据权利要求1所述的一种计算机控制的仿中医单电机仿生手脉诊设备，其特征在于，仿生手手指结构微调模块手掌和手指采用3D打印制作，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：施毅，尹德健，辛明，
申请(专利权)人：南京戎智信息创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：