[实用新型]一种叩击按摩机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及医疗保健器械技术领域，具体是一种叩击按摩机器人。

背景技术

中医按摩在我国具有悠久的历史，其独特的治疗效果得到了普遍认可。叩击是中医按摩的中的按摩方式之一，具有舒筋通络、活血祛瘀、调和气血等作用，同时叩击还对高血压、肌肉痉挛、肢体瘫痪和肌肉萎缩等病症有明显的疗效。现有的按摩器械一般是振动按摩方式，其缺点一是按摩强度过大，不适合身体虚弱的病人；二是按摩器械施加的按摩力是刚性的，有冲击性，如果按摩力调节不当或误操作，极易对病人造成二次伤害。

专利公开号为CN201798892U的实用新型专利公开了一种带叩击按摩头的按摩装置，叩击效果是由带偏心轮的叩击轴来实现的，当电机启动后，带动偏心轮转动，产生叩击按摩效果，其力度完全由电机的转速来控制，并不能通过自身的机械结构改变来缓解力度，只能降低电机转速，若是电机转速太快，会给人体施加很大的按摩力，而且还没有力度的反馈，易对人体造成伤害。又如公开号为CN102389364B的发明专利公开了一种龙门式中医按摩机器人，虽然能完成多种按摩手法，但是在叩击按摩手法中是靠机械臂的移动来带动按摩装置实现叩击的，机械臂的刚性比较强，未能实现柔性按摩，尽管在按摩装置中设有压力传感器，但是当在按摩过程中按摩力度过大时，也不能通过自身机械结构的改变来缓解力度的变化。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种叩击按摩机器人。该机器人以叩击方式提供按摩，其中按摩结构的核心是一个有一定刚度的悬臂梁机构，具有柔性按摩的特点，并可有效控制按摩力度和按摩频率，当按摩力过大时悬臂梁自身会发生变形，避免对人体组织产生过大的拍打力。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，设计一种叩击按摩机器人，其特征在于该机器人包括控制系统、步进电机、步进电机驱动器、编码器、三自由度直角坐标机械臂、红外测距传感器、加速度传感器、叩击按摩模块、控制手柄和光电限位开关；所述三自由度直角坐标机械臂设有三个可移动的轴，分别为X轴、Y轴和Z轴，所述X轴位于底座上，所述Y轴同Z轴线性模组滑座相连，所述Z轴与X轴线性模组滑座相连，同时与平衡支架相连，使Z轴平衡稳定；每个轴的主要组成结构是线性模组，所述线性模组主要由滚珠丝杠、U型直线导轨和滑座组成；所述三个可移动的轴分别通过X、Y、Z轴联轴器使相应X、Y、Z轴步进电机与相应X、Y、Z轴的滚珠丝杠相连，所述滚珠丝杠位于相应轴的X、Y、Z轴U型直线导轨上；

所述控制系统包括计算机、运动控制卡及所配套的端子板，所述运动控制卡与计算机通过PCI总线相连，可直接插在计算机主机的PCI插槽内，通过计算机来输入指令，所述端子板通过线缆与运动控制卡相连，端子板上包含数字I/O模块、A/D模块、D/A模块、编码器信号输入口模块、控制轴模块；

所述各轴步进电机通过线缆与步进电机驱动器相连；所述各轴步进电机驱动器和编码器分别通过线缆与端子板的控制轴的相应引脚相连；

所述叩击按摩模块位于三自由度直角坐标机械臂的Y轴上，包括悬臂梁、按摩头、激振器及连接座，所述激振器通过连接座与Y轴相连，并通过线缆与运动控制卡D/A模块相连，在激振器上部设有激振器顶杆；所述悬臂梁一端与激振器顶杆相固定，另一端与按摩头相连；所述加速度传感器位于所述按摩头上端，通过线缆与A/D模块相连；所述红外测距传感器位于叩击按摩模块的底部，通过线缆与A/D模块相连；

所述控制手柄通过线缆同运动控制卡数字输入口相连，可以通过控制手柄直接控制三自由度直角坐标机械臂的运动；

所述光电限位开关为输出开关量信号，与运动控制卡数字输入口相连。

与现有技术相比，本实用新型叩击按摩机器人仿照中医叩击按摩原理，在按摩结构上采用具有一定刚度的悬臂梁机构，对悬臂梁施加激振力，用悬臂梁振动的方式对病人进行拍打按摩治疗。本实用新型可模拟真人的按摩过程，在按摩过程中能够及时自行调节按摩力的大小，避免按摩可能造成的二次伤害，实现了智能按摩，并具有结构简单，成本较低，适于家用等特点。

附图说明

图1为本实用新型叩击按摩机器人一种实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型叩击按摩机器人一种实施例的整体设计框架结构示意图；

图3为本实用新型叩击按摩机器人一种实施例的控制箱结构示意图；

图4为本实用新型叩击按摩机器人一种实施例的控制系统软件流程示意

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