[发明专利]一种中医推拿机器人控制系统

摘要

本发明涉及一种中医推拿机器人控制系统，包括主控计算机系统、多轴运动控制器、视觉定位系统、主手示教装置、生理指标监测装置、压力传感器、伺服电机及其驱动器、普通直流电机及其驱动器等；针对不同的患者，操作人员通过示教方式选取有关的穴位并根据推拿治疗疗程的要求选取相应的推拿手法及力度和速度后，主控计算机系统进行推拿治疗任务规划，然后根据视觉定位系统、机器人系统状态和患者生理指标等信息，控制推拿调节平台、机械臂和推拿按摩手等模块并行、协调动作，可完成中医推拿医生常用的“指揉”、“指按”、“振”、“拍打”、“滚压”、“掌揉”、“掌按”、“掌推”、“捏拿”和“叩击”等手法组成的推拿治疗任务。

主权项

一种中医推拿机器人控制系统，其所控制的机器人系统包括一个推拿调节平台、两个5自由度机械臂、两个4自由度的推拿按摩手和床体。其中：机械臂包括均由伺服电机驱动的腰部、肩部、上臂、前臂、腕部，推拿按摩手包括均由普通直流电机驱动的拇指、排指、掌心、掌背，床体安装有四个脚轮，推拿调节平台通过可移动的连杆与床体连接，在直流电机的驱动下，推拿调节平台可以相对于床体上下升降，机械臂和床体连接，在伺服电机驱动下机械臂的腰部可以沿床体轴向平移，机械臂的腕部推拿按摩手连接；其特征在于，所述控制系统，包括主控计算机系统、多轴运动控制器、CCD摄像机和嵌入式图像处理系统、主手示教装置、心率检测装置、血压检测装置、压力传感器、限位开关、伺服电机及其驱动器、普通直流电机及其驱动器、急停开关和控制柜等；其中，主控计算机系统包括显示器、鼠标、键盘、主机和软件系统；控制柜面板装有急停开关、电源开关、上电指示灯、工作指示灯和报警指示灯，柜内装有电源模块、伺服电机驱动器、直流电机驱动器、运动控制器和嵌入式图像处理系统；CCD摄像机安装在推拿调节平台上方，通过PAL视频线与嵌入式图像处理系统连接，嵌入式图像处理系统将图像处理结果通过CAN总线上传至主控计算机系统；主控计算机系统通过CAN总线和运动控制器连接，运动控制器与伺服电机驱动器和伺服电机电连接，运动控制器将伺服电机运动指令下发至伺服电机驱动器，控制伺服电机动作，运动控制器将直流电机运动指令下发至直流电机驱动器，控制直流电机动作；主手示教装置包括五自由度的操作手柄、左右臂切换开关、单片机系统和CAN总线转换模块等，通过CAN总线与主控计算机系统通信；血压检测模块通过CAN总线将患者血压信号实时上传到主控计算机系统，心率检测模块通过CAN总线将患者心率信号实时上传到主控计算机系统；压力传感器有多个，分别安装于机械臂碗部及推拿手的拇指、掌心、腕部和排指等处，直接与运动控制器电连接；限位开关分别安装在机械臂和推拿按摩手各关节处的起始位和停止位，直接与运动控制器电连接。