[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器視覺的智能艾灸治療機(jī)及其工作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010025556.1
• 申請(qǐng)日: 2020-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN111135070A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 繆永杰;余清;姜國棟;張澳;嚴(yán)澤桐;張毫杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A61H39/06
• 分類號(hào): A61H39/06;A61H39/02;G16H40/63;G06K9/00;B25J9/08;B25J9/16;B25J18/00;B01D46/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.一種基于機(jī)器視覺的智能艾灸治療機(jī)，其特征在于：包括基座運(yùn)動(dòng)執(zhí)行裝置(C)，基座運(yùn)動(dòng)執(zhí)行裝置(C)上連接有類SCARA式機(jī)械臂(B)，類SCARA式機(jī)械臂(B)的執(zhí)行端設(shè)有治療執(zhí)行裝置(A)以及用于采集人體輪廓圖像信息與人體體表相對(duì)于基準(zhǔn)面的高度信息的機(jī)器視覺裝置(A-10)，機(jī)器視覺裝置(A-10)通過信息分析處理模塊與中央處理器電連接；中央處理器分別控制連接基座運(yùn)動(dòng)執(zhí)行裝置(C)、類SCARA式機(jī)械臂(B)和治療執(zhí)行裝置(A)，并分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與進(jìn)度記錄模塊、人機(jī)交互模塊電連接；

所述基座運(yùn)動(dòng)執(zhí)行裝置(C)包括：基座框架(C-1)、基座移動(dòng)輪(C-2)和水平設(shè)置的第一直線導(dǎo)軌(C-3)；基座移動(dòng)輪(C-2)設(shè)置在第一直線導(dǎo)軌(C-3)的內(nèi)部、且可沿第一直線導(dǎo)軌(C-3)滾動(dòng)，基座框架(C-1)設(shè)置在基座移動(dòng)輪(C-2)的上方，且基座移動(dòng)輪(C-2)與基座框架(C-1)通過軸承及轉(zhuǎn)軸相連接；基座框架(C-1)內(nèi)設(shè)有移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接；第一直線導(dǎo)軌(C-3)上設(shè)有定位標(biāo)記(C-4)，基座框架(C-1)的底部中心設(shè)有與定位標(biāo)記(C-4)匹配的定位傳感器(C-5)；

定義以基座框架在第一直線導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽笥曳较颍谒矫嫔吓c左右方向垂直的方向?yàn)榍昂蠓较颍c左右方向和前后方向均垂直的方向?yàn)樨Q直方向；

所述類SCARA式機(jī)械臂(B)包括：機(jī)械臂小臂構(gòu)件(B-1)、機(jī)械臂大臂構(gòu)件(B-2)、第一步進(jìn)電機(jī)(B-3)、機(jī)械臂底座(B-6)；基座框架(C-1)的前表面豎直設(shè)有第二直線導(dǎo)軌(B-5)，第二直線導(dǎo)軌(B-5)的后側(cè)頂端豎直設(shè)有第一步進(jìn)電機(jī)(B-3)，絲桿模組(B-4)包括第一絲桿和傳動(dòng)嚙合于第一絲桿外部的第一絲桿螺母，第一步進(jìn)電機(jī)(B-3)通過聯(lián)軸器傳動(dòng)連接第一絲桿的一端；機(jī)械臂底座(B-6)的后部可滑動(dòng)的套設(shè)在第二直線導(dǎo)軌(B-5)上，機(jī)械臂底座(B-6)的后部后端與第一絲桿螺母固定連接；第一絲桿的軸心線與第二直線導(dǎo)軌(B-5)的軸心線平行，機(jī)械臂底座(B-6)能夠通過第二直線導(dǎo)軌(B-5)沿豎直方向上下移動(dòng)；

機(jī)械臂大臂構(gòu)件(B-2)可水平轉(zhuǎn)動(dòng)地裝設(shè)于機(jī)械臂底座(B-6)上，機(jī)械臂小臂構(gòu)件(B-1)可水平轉(zhuǎn)動(dòng)地裝設(shè)于機(jī)械臂大臂構(gòu)件(B-2)的端部，治療執(zhí)行裝置(A)裝設(shè)于機(jī)械臂小臂構(gòu)件(B-1)的端部；驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂大臂構(gòu)件(B-2)和機(jī)械臂小臂構(gòu)件(B-1)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)組件同軸設(shè)置于機(jī)械臂底座(B-6)的前部內(nèi)腔中；

所述治療執(zhí)行裝置(A)包括：步進(jìn)電機(jī)與絲桿模組(A-7)、第三直線導(dǎo)軌(A-8)、艾灸夾具底座(A-4)和治療器具外罩(A-1)；步進(jìn)電機(jī)與絲桿模組(A-7)豎直設(shè)置在械臂小臂構(gòu)件(B-1)的端部，第三直線導(dǎo)軌(A-8)豎直設(shè)置在步進(jìn)電機(jī)與絲桿模組(A-7)的后方，第三直線導(dǎo)軌(A-8)的頂端與械臂小臂構(gòu)件(B-1)固定連接；步進(jìn)電機(jī)與絲桿模組(A-7)包括第二步進(jìn)電機(jī)和第二絲桿，第二步進(jìn)電機(jī)豎直設(shè)置在械臂小臂構(gòu)件(B-1)的頂端，第二步進(jìn)電機(jī)的輸出軸穿過械臂小臂構(gòu)件(B-1)與第二絲桿的頂端傳動(dòng)連接；

艾灸夾具底座(A-4)的中部通過螺紋連接在第二絲桿上、后部與第三直線導(dǎo)軌(A-8)滑動(dòng)連接、前部設(shè)有艾灸條夾持孔以及用于夾持艾灸條的艾灸條夾具(A-5)；艾灸條夾持孔中設(shè)有艾灸條(A-6)，艾灸條夾持孔的上方右側(cè)設(shè)有艾灸條夾具(A-5)；艾灸條夾具(A-5)包括與艾灸條(A-6)配合的夾體和與夾體鉸接的固定端，固定端與艾灸夾具底座(A-4)固定連接，夾體的后端與固定端之間設(shè)有夾具彈簧(A-9)；夾體與艾灸條(A-6)接觸的夾邊為圓弧形，圓弧形與艾灸條(A-6)的外圓相適配；艾灸條夾具(A-5)將艾灸條(A-6)夾裝在艾灸條夾持孔中；

艾灸夾具底座(A-4)的下方平行設(shè)有治療器具外罩(A-1)，治療器具外罩(A-1)的中部通過螺紋連接在第二絲杠上、后部與第三直線導(dǎo)軌(A-8)滑動(dòng)連接、前部設(shè)有用于過濾艾灸條灰燼的灰燼過濾內(nèi)膽(A-2)；治療器具外罩(A-1)的前部與灰燼過濾內(nèi)膽(A-2)均呈半球形，灰燼過濾內(nèi)膽(A-2)位于治療器具外罩(A-1)的前部內(nèi)，治療器具外罩(A-1)的頂端開口處設(shè)有治療器具上蓋(A-3)，治療器具上蓋(A-3)上設(shè)有用于艾灸條穿過的通孔；灰燼過濾內(nèi)膽(A-2)的底部為能夠隔離灰燼的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；第三直線導(dǎo)軌(A-8)的底端水平設(shè)有行程限位板，行程限位板的下表面設(shè)有機(jī)器視覺裝置(A-10)和溫度傳感器，機(jī)器視覺裝置(A-10)包括CCD攝像頭和激光測(cè)距器；溫度傳感器通過通過信息分析處理模塊與中央處理器電連接；

艾灸條夾具底座(A-4)與治療器具外罩(A-1)在第三導(dǎo)軌上同步運(yùn)動(dòng)。