一种中老年退行性腰腿痛中医按摩机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种中医按摩机器人，具体涉及针对中老年退行性腰腿痛康复治疗的中医按摩机器人。该中老年退行性腰腿痛中医按摩机器人，包括推拿调节平台、机械臂、按摩手、床体、移动脚轮及机器人控制系统。其特征在于：所述的机械臂包括依次通过关节相连的腰部、肩部、上臂、前臂和腕部，所述的按摩手包括掌心、拇指和排指三部分，机械臂的腕部和按摩手连接，两个机械臂和按摩手可以同时动作、协调工作，在机械臂和按摩手相关电机的配合下，可实现“指揉”、“指按”、“拍打”、“滚压”、“掌揉”、“掌按”、“掌推”、“捏拿”、“叩击”手法的动作，从而可针对中老年退行性腰腿痛患者，根据医生制订的治疗方案及示教的穴位，代替医生完成按摩任务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种中医按摩机器人，具体涉及针对中老年退行性腰腿痛康复治疗的中老年退行性腰腿痛中医按摩机器人。
技术介绍
退行性腰腿痛是最为常见的，随年龄增大而发生的退行性疾病之一，老年腰椎常见的退行性改变为各小关节、韧带僵硬，临床上多表现为腰部酸胀不适和活动受限。退行性腰腿痛的治疗一直是脊柱外科医生面临的一个难题，目前还没有一个能够对各类腰腿痛均有良好疗效的方法。因此，对于退行性腰腿痛的治疗要依据不同的病因、不同的病理变化以及不同的个体而定。按摩有助于活动关节、松弛肌肉，因此适用于老年腰椎退行性改变患者。从中医角度来看，中医治疗退行性腰腿痛的方法有中草药、膏药、针灸、按摩等，均为非手术疗法，其中最具特色的是中医推拿。中医推拿又称按摩，是一种物理治疗方法。它以中医理论特别是经络理论为指导，强调人体体表通过经络、穴位与内脏之间存在着有机的内在联系——内脏有病可以通过经络反映到体表。中医推拿治疗是我国伤科治疗的一颗奇葩，有着悠久的历史。但时至今日，各大医院的临床治疗仍由有经验的按摩师人工进行，它是一项异常繁重的体力劳动，一个疗程需要按摩师付出巨大体力。另外，推拿的疗效与按摩师的水平经验密切相关(施力的大小、方向、位置、频率等对治疗效果影响很大)。随着机器人技术的发展，它在医疗领域的应用越来越广泛，已被应用于医疗床、外科手术、医疗康复等方面，但在中医推拿方面的应用还很少见。中华人民共和国国家知识产权局2009年05月27日公开的殷宝良申请的专利“按摩机器人”，申请号200820118938.3，公开号为CN201244171，该技术方案提供了一种模拟民间按摩师从上向下点圆或划圆按摩的按摩机器人，其机械臂下端用杆端轴承作为杠杆按摩臂的支点，按摩指在减速电机的转动下只能作循环往复的点圆或划圆按摩运动，还很难达到中医推拿治疗的效果。另外，市场上也出现了一些类似模拟推拿手法的仪器，但这些仪器模拟手法单一，只能起到放松、保健、缓解及消除疲劳的作用，往往达不到治疗疾病的目的。因此，需开发中医推拿机器人控制系统和控制方法以实现中医推拿的自动化和智能化要求，使其能够按照治疗方案，对患者有关穴位利用相应推拿手法进行治疗，以达到减轻患者病痛，提高免疫力的效果。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供一种可以模拟人工操作实现多种按摩手法的的中老年退行性腰腿痛中医按摩机器人。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种中老年退行性腰腿痛中医按摩机器人，包括推拿调节平台及设置在上的机械臂和按摩手、其特殊之处在于：所述机械臂包括依次通过关节相连接的腰部、肩部、上臂、前-->臂和腕部，所述按摩手包括掌心、拇指和排指三部分，掌心和拇指上各设有两个普通直流电机，一个用于旋转，一个用于上下动作，在拇指与排指之间还设有一个电机，用于控制与排指开合的角度，在掌心和排指之间设有普通直流电机带动的滚轮，机械臂的腕部和按摩手连接，两个机械臂和按摩手可以同时动作、协调工作，所述普通直流电机和步进电机驱动均由控制系统控制。本专利技术中老年退行性腰腿痛中医按摩机器人，模拟人的手臂，将机械臂设成腰部、肩部、上臂、前臂和腕部及连接各部分的关节，为实现不同部位按摩运动提供条件，将所述按摩手包括掌心、拇指和排指三部分，掌心和拇指上各设有两个普通直流电机，一个用于旋转，一个用于上下动作，可以实现“掌揉”、“掌按”、“指按、指揉”手法的按摩，在拇指与排指之间还设有一个电机，用于控制与排指开合的角度，利用拇指和排指的开合可完成“捏拿”手法的动作，在掌心和排指之间设有普通直流电机带动的滚轮，可以实现对穴位的滚压，使用排指和掌心可完成“叩击”手法的动作。所述控制系统包括主控计算机系统、多轴运动控制器、主手示教装置、限位开关、步进电机及其驱动器、普通直流电机及其驱动器、急停开关；其中，主控计算机系统包括显示器、鼠标、键盘、主机和软件系统；主控计算机系统通过CAN总线和运动控制器连接，运动控制器与步进电机驱动器和步进电机电连接，运动控制器将步进电机运动指令下发至步进电机驱动器，控制步进电机动作，运动控制器将直流电机运动指令下发至直流电机驱动器，控制直流电机动作；主手示教装置包括两个操作手柄、单片机系统和CAN总线转换模块等，通过CAN总线与主控计算机系统通信。为了机械臂腰部可以沿床体轴向平移，机械臂和腰部之间通过轴连接；为了使上臂和前臂可以做俯仰运动，所述上臂和前臂之间通过步进电机驱动带动的丝杠连接；为了使该装置更安全可靠，以防压力过大，对患者造成损伤，所述控制系统还设有检测装置，所述检测装置为分别设置在掌心、拇指和排指上的压力传感器；检测装置还包括血压计与心率测试仪。本专利技术的特点和显著效果主要体现在：a)、实现了中医按摩手法的建模和机器人控制，为中医按摩技术的国际化、标准化提供了技术支撑；b)、主控计算机系统功能强大，负责按摩任务规划、机械臂路径规划，采用C++编程语言实现多路径任务处理，为各模块并行协调工作提供了软件保证；c)、主控计算机系统提供了友好的人机操作界面，将按摩医生纳入闭环控制系统，负责下达治疗疗程，监视机器人工作和异常情况的处理，提高了按摩效率，减轻了按摩医生的劳动强度。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明：图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的控制系统示意图。图中，1、调节平台，2、排指，3、按摩手，4、滚轮，5、前臂，6、机械臂，7、肩部，8、上臂，9、拇指，10，腰部。-->具体实施方式附图为本专利技术的一种具体实施例。该实施例包括包括推拿调节平台1及设置在上的机械臂6和按摩手3、其特征在于：所述机械臂6包括依次通过关节相连接的腰部10、肩部7、上臂8、前臂5和腕部，所述按摩手3包括掌心、拇指9和排指2三部分，掌心和拇指9上各设有两个普通直流电机，一个用于旋转，一个用于上下动作，在拇指9与排指2之间还设有一个电机，用于控制与排指9开合的角度，在掌心和排指之间设有普通直流电机带动的滚轮，机械臂6的腕部和按摩手3连接，两个机械臂6和按摩手3可以同时动作、协调工作，所述普通直流电机和步进电机驱动均由控制系统控制，所述控制系统包括主控计算机系统、多轴运动控制器、主手示教装置、限位开关、步进电机及其驱动器、普通直流电机及其驱动器、急停开关；其中，主控计算机系统包括显示器、鼠标、键盘、主机和软件系统；主控计算机系统通过CAN总线和运动控制器连接，运动控制器与步进电机驱动器和步进电机电连接，运动控制器将步进电机运动指令下发至步进电机驱动器，控制步进电机动作，运动控制器将直流电机运动指令下发至直流电机驱动器，控制直流电机动作；主手示教装置包括两个操作手柄、单片机系统和CAN总线转换模块等，通过CAN总线与主控计算机系统通信，机械臂6和腰部之间通过轴连接，所述上臂8和前臂5之间通过步进电机驱动带动的丝杠连接，所述控制系统还设有检测装置，所述检测装置为分别设置在掌心、拇指9和排指2上的压力传感器，所述检测装置还包括血压计与心率测试仪。运动控制器和主控计算机系统通过CAN总线连接，运动控制器采用TRIO运动控制器及其扩展板，共使用了十一个通道，两个机械臂的空间定位使用六个通道，两个按摩手的姿态调整使用四个通道，按摩调节平台升降使用一个通道，运动控制器与步进电机驱动器和普本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中老年退行性腰腿痛中医按摩机器人，包括推拿调节平台（１）及设置在上的机械臂（６）和按摩手（３），其特征在于：所述机械臂（６）包括依次通过关节相连的腰部（１０）肩部（７）、上臂（８）、前臂（５），所述按摩手（３）包括掌心、拇指（９）和排指（２）三部分，掌心和拇指（９）上各设有两个普通直流电机，一个用于旋转，一个用于上下动作，在拇指（９）与排指（２）之间还设有一个电机，用于控制与排指（９）开合的角度，在掌心和排指之间设有普通直流电机带动的滚轮，机械臂（６）的腕部和按摩手（３）连接，所述普通直流电机和步进电机驱动均由控制系统控制。

【技术特征摘要】
1.一种中老年退行性腰腿痛中医按摩机器人，包括推拿调节平台(1)及设置在上的机械臂(6)和按摩手(3)，其特征在于：所述机械臂(6)包括依次通过关节相连的腰部(10)肩部(7)、上臂(8)、前臂(5)，所述按摩手(3)包括掌心、拇指(9)和排指(2)三部分，掌心和拇指(9)上各设有两个普通直流电机，一个用于旋转，一个用于上下动作，在拇指(9)与排指(2)之间还设有一个电机，用于控制与排指(9)开合的角度，在掌心和排指之间设有普通直流电机带动的滚轮，机械臂(6)的腕部和按摩手(3)连接，所述普通直流电机和步进电机驱动均由控制系统控制。2.根据权利要求1所述的中医按摩机器人，其特征在于：所述控制系统包括主控计算机系统、多轴运动控制器、主手示教装置、限位开关、步进电机及其驱动器、普通直流电机及其驱动器、急停开关；其中，主控计算机系统包括显示器、鼠标、键盘、主机和软件系统；主控计算机系统通过CAN总线和运动控制器连接，运动控制器与步进电机驱动器和步进电机电连接，运动控制器将步进电机运动指令下发至步进电机驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁守银，王涛，高焕兵，刘存根，谭林，刘绍彤，贝太学，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]