[发明专利]一种复现式腰部治疗伺服机器人

说明书

技术领域

本发明涉及医疗康复设备领域，尤其是一种精确复现医生对病人腰部正骨治疗全过程的治疗伺服机器人。

背景技术

人们每天除了睡眠之外，腰部三分之二的时间都在承受人体百分之六十的重量和压迫。随着生活工作节奏的不断加快，腰部疾病的发病率在不断增高，因此精确、高效、便捷的医疗手段越来越受到人们欢迎。

腰部疾病治疗周期长，并且在一个疗程内需要医生反复按摩。随着患者的不断增加，医用资源十分紧张。为了缓解医生的工作量，提高效率，需要复现式腰部治疗伺服机器人将医生的正骨过程全程精确复现，以保证治疗效果，提高效率。

目前，大部分腰部康复机器人只能进行基础性按摩，很难保证对腰部患处进行有效按摩，最终导致康复的可能性下降。如何在保证缓解医生工作量、方便患者就诊的前提下进行精确治疗工作意义重大。

发明内容

本发明目的在于提供一种定位准确、操作安全、应用广泛的复现式腰部治疗伺服机器人。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明所述机器人包括信号采集控制系统、患处定位机构、伺服力控制并联机构、座靠机构、地基；

所述信号采集控制系统包括六维力传感器和DSP控制系统；六维力传感器时刻采集施加在患处的力的大小和方向，DSP控制系统首先将患处位置信号与六维力传感器采集到的信号经A/D转化器采样转换，然后将数据传输到DSP中进行处理，最后将数据通过USB总线送至计算机加以处理和保存，计算机将采集到的数据当作控制信号进行输出控制；

所述患处定位机构包括平行移动机构、升降机构、伸缩机构，所述平行移动机构与地基连接构成移动副，可以带动患处定位机构沿x轴方向移动，所述升降机构与平行移动机构连接构成移动副，可以实现患处定位机构沿y轴方向移动，所述伸缩机构与升降机构连接构成移动副，可以实现患处定位机构沿z 轴方向移动；

所述伺服力控制并联机构包括基座、虎克铰、伺服电动缸、位移传感器、力传感器、动平台和按摩平台；基座固定在伸缩机构前端并与伸缩机构同轴，6 个虎克铰在统一圆周上分布且每个虎克铰的一端均安装在基座上，伺服电动缸底部与虎克铰相连，位移传感器底部与伺服电动缸底部相连，位移传感器顶部与伺服电动缸活塞杆相连，伺服电动缸顶部与力传感器一端相连，力传感器另一端与虎克铰连接，虎克铰的另一端连接动平台，按摩平台与动平台相连；

所述座靠机构包括座椅机构、靠背机构、安全带，座椅机构固定到地基上，靠背机构与座椅机构焊接为一体，安全带装在靠背机构两侧。

进一步的，所述平行移动机构、升降机构、伸缩机构在计算机采集信号的控制下协同运动，使按摩平台与患处相接触并重合，以实现对需要按摩的患处精准定位；所述伺服力控制并联机构可以在采集到的正骨力信号的控制下，利用力伺服控制在空间产生任意方向，任意大小并且可以连续变化的力进行正骨模拟力加载，由每条伺服电动缸的位移量测量位姿。

进一步的，6个虎克铰在统一圆周上分布且安装在基座上，6个虎克铰总共分为3组，每组2个虎克铰，每组内的2个虎克铰之间夹角为30°，每组间夹角互为120°。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：可通过信号采集手段收集医生整个治疗过程中的力和位置的数据，模拟出一套治疗系统，精确、高效、便捷地完成如同医生般精准的反复按摩，具有安全、方便、可靠且适用性广泛等特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的俯视图。

图3是基座和按摩平台部分的放大图。

附图标号：1-平行移动机构、2-升降机构、3-伸缩机构、4-伺服力控制并联机构、 5-按摩平台、6-座椅机构、7-靠背机构、8-安全带、9-虎克铰、10-伺服电动缸、 11-位移传感器、12-基座、13-力传感器、14-动平台、15-地基。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：