[发明专利]用于在传统中医中感测人脉搏的方法和设备

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及传统中医实践中基于机器对人脉搏的感测。尤其是，本发明涉及通过一种机械结构来进行的这种基于机器的感测，其具有消除了人脉搏感测过程中致动力的干扰的至少一种优点。

背景技术

近些年来，可以通过设备来进行脉搏感测。基于机器的人脉搏感测相对于由CMP进行的脉搏感测具有一定的优点。这些优点包括效率以及可重复性。此外，可使用信号处理器来处理由脉搏感测设备感测的信号，因而可以实现自动医疗诊断系统。

在脉搏感测设备中，通常采用致动器来移动和定位脉搏感测传感器到人手腕上。典型地，如CN101049247，TW20113233以及TW200727865中公开的那样，致动器是直线移动型，这样将致动力直接施加到传感器上，用于进行直线运动。当传感器按压到手腕上时，特定水平的致动力仍然维持，以便确保传感器在手腕上用于脉搏感测。总的来说，致动器产生承受任意噪声波动的致动力。该噪声波动直接叠加到传感器上，这样，所感测的人脉搏信号受致动力的噪声波动显著不可靠（corrupt），其中该传感器通常是用于脉搏感测的压力传感器。尽管，通过采用液压致动器（其可构造成在所产生的致动力中实现高度稳定），一个人可以相当大一部分地减小该噪声波动，但是该液压致动器体积大，维护困难，并且价格昂贵。有利的是，希望具有重量轻、成本低的脉搏感测设备。

本领域对脉搏感测设备的要求是：不需要采用高稳定致动器，所感测的脉搏信号受致动力的噪声干扰影响不明显。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了一种脉搏感测设备，其具有至少一个优点，该优点是在感测人脉搏过程中消除了致动力的干扰所得到的合成干扰。

该脉搏感测设备包括一个或多个人形手指（homanoid finger），其中至少一个是机器人手指（robotic finger）。该机器人手指包括人形手指结构，其具有指尖端部以及后端。该后端可转动地安装到该脉搏感测设备上的支点，这样该结构可绕着该支点转动。指尖端部具有感测区，该感测区构造成当人手腕与该感测区接触时用于感测人的脉搏信号。该机器人手指还包括致动力传递部件，用于将致动力传递到该人形手指结构上，这样将致动力施加到位于该结构上的致动点上，并且沿着致动方向导引到该结构。特别是，该机器人手指这样进行构造，当人手腕与用于感测人脉搏信号的感测区接触时，从该支点到第一线路的第一垂直距离基本比从该支点到第二线路的第二垂直距离长，其中第一线路是穿过该感测区的感测点并且基本上垂直于该感测区的直线，第二线路是穿过该致动点并沿着该致动力方向定位的直线。

该人形手指结构包括感测区上的第一传感器，用于获取并测量人脉搏信号。该第一传感器可以是脉搏感测传感器阵列，用于检测感测区上多个位置处的人脉搏信号，其中该脉搏感测传感器阵列具有用于模仿人指尖的预定曲率，并且构造成提供接近人皮肤硬度的硬度水平（hardness level）。该脉搏感测传感器阵列可以是电容型的。

优选的是，该机器人手指还包括第二传感器，用于测量致动点处出现的合成力。当人手腕与感测区接触时，感测区上由人手腕机械特性和血压脉搏产生的反应力被该人形手指结构放大，然后由第二传感器捕获。

该机器人手指可这样进行构造：当人手腕与感测区接触时，人手腕上的人形手指结构产生的压力是可控的。根据从Fu，Zhong和Chen在TCM原理中选择的脉搏感测期（stage）来确定施加到人手腕上的该压力的期望值。此外，气动致动器可使用在该脉搏感测设备中，用于产生由致动力传递部件接收的致动力，并且该压力可控，从而通过将该气压传动装置进行导引而实现期望值，以根据连续调压原理（pressure regulating principle）来产生致动力。

优选的是，该人形手指结构包括多个依次排列并且端-端可枢转连接的部分，其将人形手指结构构造成可折叠的。

此外，该机器人手指还可包括恢复元件，用于绕着该支点施加一个再处理力矩，该再处理力矩与从该致动力得到的前力矩相反。这样，使得致动力的致动方向在人形手指结构从啮合位置切换到未啮合位置时可以保持单向，反之亦可，其中，该啮合位置使得感测区接触人手腕，该未啮合位置使得感测区与人手腕分离。该恢复元件可以是一端固定到该人形手指结构的弹簧。

该脉搏感测设备可采用气动致动器，用于产生由该致动力传递部件接收的致动力。该设备还包括定位人手腕的光学定位设备，以便将该人形手指结构进行导引，从而精确定位该感测区在人手腕上。