[发明专利]一种基于realsense的多功能自动理疗机

说明书

本发明涉及一种基于realsense的多功能自动理疗机，属于医疗器械领域，该设备包括机械支撑及传动单元，以执行理疗动作；与机械支撑及传动单元连接的驱动单元，以为其提供驱动力；传感单元，以检测理疗状态；连接单元，以切换和固定理疗模块；realsense视觉单元，实现人体部位的视觉识别；理疗单元，实现特定的理疗功能；以及与前述各单元连接的控制单元，以允许操作者选择理疗方案，根据该理疗方案控制机械支撑及传动单元和驱动单元的工作，以及获取传感单元检测的信息。本发明提供了一种基于realsense智能识别和定位人体部位，自动切换固定理疗模块，自动执行理疗项目的多功能自动理疗技术。

技术领域

本发明涉及一种医疗设备，尤其是涉及一种基于realsense的多功能自动理疗机。

背景技术

近年来国内外针对人体数字化模型化的研究和理论愈发深入，人体数字模型趋于成熟，这为在视觉识别的基础上较为准确找到穴位等部位提供了理论基础。Realsense^TM(实感^TM技术)可以提供高帧率的视觉数据，包括深度流、彩色流、红外流，其中的SR300模组是一款基于近距离、编码光3D成像系统的子组件产品，可以以60帧的速率采集0.2～1.5m范围内的深度数据，符合本装置的应用场景。同时，使用这种方式也可以感知到使用者的更多动作细节，提高装置的使用体验和人性化程度，例如在机械臂难以到达某些部位时提示使用者变换姿势，在用户进行起身等意外动作时做出避让并暂停理疗以保证用户的安全。

我国对康复医疗设备发展的扶持力度不断加大，但目前我国在康复医疗设备方面与发达国家差距甚远。一方面资源总量不足分配不均、优质康复医疗资源不足，床位、设备、医师三方资源的短缺导致了有限的空间内可同时进行的理疗项目固定且有限，不能按需分配床位的理疗项目，空间利用率低；另一方面康复医疗项目对患者的时空要求较高而家用理疗设备又存在功能单一、体积较大、针对背部的单人操作不便、理疗姿势不够灵活等问题。由此可见，现有的康复医疗器械有其局限性，为了提高空间利用率，打破用户康复理疗的时空界限，医疗器械需要朝着智能化、小型化、便携化、集成化的方向发展。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于realsense的多功能自动理疗机。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于realsense的多功能自动理疗机，包括机械支撑及传动单元，用于执行动作；与所述机械支撑及传动单元相连接的驱动单元，用于为其提供驱动力；传感单元，用于检测实时状态；连接单元，用于切换和固定理疗模块；realsense视觉单元，用于实现相关部位的视觉识别；理疗单元，用于实现特定的理疗功能以及与所有前述单元相连接的控制单元，用于允许操作者选择方案并根据该方案控制所述机械支撑及传动单元和驱动单元的工作，以及获取所述传感单元检测的信息。

进一步地，所述的传感单元包括压力检测弹簧和触碰开关，其中，所述压力检测弹簧，用于收集理疗模块和用户接触面的压力值并控制压力阈值，所述触碰开关，用于当达到压力阈值并且所述压力检测弹簧达到对应的压缩量时通过自身闭合向所述控制单元发送信号以调整所述理疗模块的位置以使压力降低。

进一步地，所述的连接单元包括连接模块，所述连接模块上设置有固定孔，其通过所述固定孔和紧定弹簧设置有自保持电磁铁。

进一步地，所述控制单元包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分由上位计算机和下位单片机组成，其中，所述上位计算机，用于负责realsense数据采集和处理、机械臂运动姿态解算和运动路径规划以及与所述下位单片机的信息通信，所述下位单片机，用于负责驱动步进电机和舵机、接收处理传感器数据以及与所述上位计算机的信息通信。

进一步地，所述上位计算机搭载Linux内核的Ubuntu系统，其还安装ROS开源机器人操作系统用作信息传递途径，其配置有Movelt开源机器人运动学插件作为运动规划实现途径，所述下位单片机采用Arduino单片机。