一种恒温艾灸机械手臂

技术领域

本发明属于生物医药以及智能传感技术领域，尤其涉及一种恒温艾灸机械手臂。

背景技术

艾灸疗法是中医疗法的一个重要组成部分,具有温通经络、温散寒邪、活血化瘀、调和气血、回阳固脱、预防保健的作用。艾灸疗法已经有几千年的历史,其神奇的疗效和适应症的广泛、早已被历史和现实所证实，其施灸形式和操作方法也在不断的改进和完善。然而传统艾灸方法存在如下缺陷：

(1)传统艾灸在施灸过程中，全程需要施灸人手工操作，从点燃到施灸，都需要施灸人看护，人工把握燃烧的艾绒与受灸者的距离，以免灼伤，且因为需要人工时刻看护的不完善，绝大部分情况下，不能同时施灸多个穴位。同时也要求施灸人具有较高的专业知识和技术。

(2)目前的灸法具有多种形式，包括：悬停灸(悬灸中最简单的一种灸法，简单说就是选择好穴位后，在穴位上固定进行熏烤)、雀啄灸(将艾条燃着端对准穴区一起一落的进行灸治，施灸动作类似麻雀啄食，此法热感较其他悬灸法为强，多用于急症和较顽固的病症)和回旋灸(将艾条燃着的一端在施灸部位上方一定距离处作回旋运动，给患者以较大范围的温热刺激，适用于风湿痛，神经麻痹等)。然而现在的手工操作方式无法灵活进行多种灸法之间的转换，从而无法对患者进行全面的治疗。

因此，上述的现有技术确实有待提出更佳解决方案的必要性。

发明内容

本发明的目的是提供一种恒温艾灸机械手臂，属于智能艾灸技术的发明和应用，将传统艾灸理疗手法移植到智能机械手臂上，利用自动控制技术、计算机技术、智能传感技术等实现在人体不同位置上进行艾灸理疗，根据需求选择悬停灸、雀啄灸、回旋灸等不同的理疗模式，并在艾灸过程中根据个人需要随时调节灸疗温度。

本发明一方面提供了一种恒温艾灸机械手臂，基于六轴协作实现恒温艾灸，包括：

协作机械臂主体(1)、艾灸模块(2)、通信模块(3)、距离传感器(4)和温度传感器(5)；其中：

所述艾灸模块(2)通过法兰盘安装在协作机械臂主体(1)的末端；

所述通信模块(3)固设于所述艾灸模块(2)的外侧，将通信模块(3)螺纹连接或者焊接在抱箍的一端上，所述抱箍套设在艾灸模块(2)的外圆周，所述抱箍的另一端与所述法兰盘焊接，所述法兰盘连接在所述协作机械臂主体(1)末端；所述通信模块(3)用于将距离传感器(4)和温度传感器(5)检测到的距离和温度信息传输至所述协作机械臂主体(1)；所述距离传感器(4)和温度传感器(5)设置在所述艾灸模块(2)的空腔内并同时设置在协作机械臂主体(1)的末端。

优选的，所述艾灸模块的坐标系Z轴始终与所述协作机械臂主体的法兰盘坐标系Z轴平行。

优选的，所述协作机械臂主体(1)根据从所述通信模块(3)接收到的温度数据调整艾灸模块与人体的距离；当灸疗部位的温度未达到设置温度时，所述协作机械臂主体(1)会在安全范围内将艾灸模块(2)与人体的垂直距离变小，反之则变大；当灸疗部位的温度已达到设置温度时，距离不变；用户可以在灸疗过程中对设置温度进行实时调整，温度范围37℃—45℃，根据体感舒适度进行温度的升高或者降低。

优选的，所述协作机械臂主体(1)还包括控制器，所述控制器内集成恒温控制策略和机械臂精确控制算法。

优选的，所述通信模块(3)具有两个，分别用于艾灸模块(2)与距离传感器(3)以及艾灸模块(2)与温度传感器(4)之间进行通信。

本发明的第二方面用于提供一种根据第一方面所述的恒温艾灸机械手臂在恒温多模式自动艾灸中的应用，所述恒温多模式自动艾灸的方法包括：

S1，用户就位：用户定位在与所述机械臂相对适当的位置；

S2，灸疗部位设置和艾灸模式选择：用户选择将要进行灸疗的部位以及艾灸模式，所述艾灸模式包括雀啄灸、回旋灸和悬停灸三种模式；

S3，基于灸疗部位和艾灸模式进行艾灸：机械臂移动到与灸疗部位对应的位置后，安装在所述机械臂末端的艾灸模块开始进行与艾灸模式对应的治疗；所述治疗的过程中实时显示并调整灸疗距离和灸疗温度；

S4，基于用户随时结束的意愿或突发情况被动结束的情况，结束艾灸，所述机械臂将艾灸模块远离用户人体并回到初始位置。

优选的，所述S3还包括：开始艾灸后，艾灸头随机械臂缓慢移动至距离受灸部位上方第一距离处，根据用户选择的艾灸模式开始理疗；在艾灸过程中通过所述艾灸模块实时显示并调整灸疗温度；

优选的，在悬停灸模式下，当受灸位置达到设定温度后，艾灸头与机械臂保持不动；在雀啄灸模式下，艾灸过程中，艾灸头相对于自身原始位置分别向上、下移动第二距离和第三距离，呈一起一落状，三个起落为一个周期，每个周期结束后，温度传感器随机械臂移动至灸疗部位，进行受灸部位实时温度的采集，并利用通信模块回传至机械臂，然后进入下一个起落周期；在回旋灸模式下，艾灸头在受灸部位上方随机械臂回旋移动，移动半径为10毫米，每回旋三周为一个周期，每个周期结束后，温度传感器随机械臂移动至灸疗部位，进行受灸部位实时温度的采集，并利用通信模块回传至机械臂，然后进入下一个回旋周期。

本发明的第三方面提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有多条指令，所述处理器用于读取所述指令并执行如第二方面所述的方法。

本发明的第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述多条指令可被处理器读取并执行如第二方面所述的方法。

本发明提供的系统、方法、电子设备以及计算机可读存储介质，具有如下有益的技术效果：

(1)艾灸机械臂控制策略和控制算法。与现有技术不同，我们在艾灸设备末端集成了温度和距离传感器，可以对人体艾灸部位的温度进行实时监测，通过对艾灸距离和在艾灸点悬停时间的调节，来控制人体艾灸部位的温度，从而实现恒温艾灸，避免了因为艾灸部位对高温的长时间耐受而导致的艾灸烫伤。通过恒温控制策略，使用机械臂的精确控制算法，保证了艾灸的良好体验.

(2)属于智能艾灸技术的发明和应用，将传统艾灸理疗手法移植到智能机械手臂上，利用自动控制技术、计算机技术、智能传感技术等实现在人体不同位置上进行艾灸理疗，达到艾灸理疗的恒温控制，使传统艾灸理疗手段实现数字化、标准化、智能化，并根据需求选择悬停灸、雀啄灸、回旋灸等不同的理疗模式，并在艾灸过程中根据个人需要随时调节灸疗温度。是对中医艾灸的传承和创新，使中医艾灸进入了现代智能化，为艾灸疗法防病治病提供了安全可靠、有效、方便快捷、价廉的现代智能化艾灸工具，同时使得人们获得更加智能、自动化的理疗体验，艾灸功能被实现在机械臂系统中，智能机械臂可以代替人手为用户进行古法艾灸，完美复刻多种艾灸模式，可实现比人手更灵活和准确的艾灸手法，并有效地解决医院临床人手不足、标准化不够等问题，减少人工失误，降低人力成本，提高灸疗效率。

附图说明

图1为根据本发明优选实施例示出的一种恒温艾灸机械手臂结构图；

图2为根据本发明优选实施例示出的基于机械臂的多模态艾灸方法流程图；

图3为本发明提供的电子设备一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

参见图1，本实施例提供了一种恒温艾灸机械手臂，基于六轴协作实现恒温艾灸，包括：

协作机械臂主体1、艾灸模块2、通信模块3、距离传感器4和温度传感器5；其中：

所述艾灸模块2通过法兰盘安装在协作机械臂主体1的末端；

所述通信模块3固设于所述艾灸模块2的外侧，本实施例中，将通信模块3螺纹连接或者焊接在抱箍的一端上，所述抱箍套设在艾灸模块2的外圆周，所述抱箍的另一端与所述法兰盘焊接，所述法兰盘连接在所述协作机械臂主体1末端；所述通信模块3用于将距离传感器4和温度传感器5检测到的距离和温度信息传输至所述协作机械臂主体1；所述距离传感器4和温度传感器5设置在所述艾灸模块2的空腔内并同时设置在协作机械臂主体1的末端。

作为优选的实施方式，所述艾灸模块的坐标系Z轴始终与所述协作机械臂主体的法兰盘坐标系Z轴平行。

作为优选的实施方式，所述协作机械臂主体1根据从所述通信模块3接收到的温度数据调整艾灸模块与人体的距离；当灸疗部位的温度未达到设置温度时，所述协作机械臂主体1会在安全范围内将艾灸模块2与人体的垂直距离变小，反之则变大；当灸疗部位的温度已达到设置温度时，距离不变；用户可以在灸疗过程中对设置温度进行实时调整，温度范围37℃—45℃，根据体感舒适度进行温度的升高或者降低。

作为优选的实施方式，所述协作机械臂主体1还包括控制器，所述控制器内集成恒温控制策略和机械臂精确控制算法。

作为优选的实施方式，所述通信模块3具有两个，分别用于艾灸模块2与距离传感器3以及艾灸模块2与温度传感器4之间进行通信。

参见图2，本实施例还用于提供一种恒温艾灸机械手臂在恒温多模式自动艾灸中的应用。

作为优选的实施方式，所述恒温多模式自动艾灸的方法包括：

S1，用户就位：用户定位在与所述机械臂相对适当的位置；本实施例中，用户躺在或者趴在理疗床的适当位置上，理疗床事先与机械臂进行相对定位；

S2，灸疗部位设置和艾灸模式选择：用户在控制端APP上选择将要进行灸疗的部位以及艾灸模式，所述艾灸模式包括雀啄灸、回旋灸和悬停灸三种模式；

S3，基于灸疗部位和艾灸模式进行艾灸：机械臂移动到与灸疗部位对应的位置后，安装在所述机械臂末端的艾灸模块开始进行与艾灸模式对应的治疗；所述治疗的过程中实时显示并调整灸疗距离和灸疗温度；

S4，基于用户随时结束的意愿或突发情况被动结束的情况，结束艾灸，所述机械臂将艾灸模块远离用户人体并回到初始位置。

作为优选的实施方式，所述S3还包括：开始艾灸后，艾灸头随机械臂缓慢移动至距离受灸部位上方第一距离处，根据用户选择的艾灸模式开始理疗；在艾灸过程中通过所述艾灸模块实时显示并调整灸疗温度；

作为优选的实施方式，在悬停灸模式下，当受灸位置达到设定温度后，艾灸头与机械臂保持不动；在雀啄灸模式下，艾灸过程中，艾灸头相对于自身原始位置分别向上、下移动第二距离和第三距离，本实施例中，第二距离和第三距离均为2厘米，呈一起一落状，三个起落为一个周期，每个周期结束后，温度传感器随机械臂移动至灸疗部位，进行受灸部位实时温度的采集，并利用通信模块回传至机械臂，然后进入下一个起落周期；在回旋灸模式下，艾灸头在受灸部位上方随机械臂回旋移动，移动半径为10毫米，每回旋三周为一个周期，每个周期结束后，温度传感器随机械臂移动至灸疗部位，进行受灸部位实时温度的采集，并利用通信模块回传至机械臂，然后进入下一个回旋周期。

本发明还提供了一种存储器，存储有多条指令，所述指令用于实现如实施例一所述的方法。

如图3所示，本发明还提供了一种电子设备，包括处理器301和与所述处理器301连接的存储器302，所述存储器302存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行如实施例一所述的方法。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。