[发明专利]一种基于协作机器人的中医针灸系统及方法

权利要求书

1.基于协作机器人的中医针灸系统，由工控机、工控机I/O设备、双目视觉传感器、协作机器人、控制柜、针库和末端夹持机构组成，包括：

所述工控机用于完成控制指令的接收、处理、存储和发送；

所述工控机I/O设备为医生提供交互功能；

所述双目视觉传感器提供定位导航功能；

所述协作机器人用于带动末端夹持机构移动到指定位置；

所述控制柜通过控制总线操控各执行端的电机运转；

所述针库用于存放针灸所用的针灸针；

所述末端夹持机构用于夹持针灸针实现刺入、提插、捻转和拔出的功能；

其特征在于：

所述双目视觉传感器能完整拍摄到病人所有针灸部位的体表和所述末端夹持机构的图像，将所述末端夹持机构与所述病人所有针灸部位的体表在世界场景中的相对位置信息统一到所述双目视觉传感器的坐标系下，通过对比不同图像中相对位置信息的变化，可以通过所述工控机给予所述协作机器人对应的控制指令，使所述末端夹持机构能运动到指定的针灸穴位上方；承载车，用于承载所述协作机器人、所述控制柜、所述针库和所述末端夹持机构，并可以实现各方向的移动、旋转和锁定。

2.根据权利要求1所述的基于协作机器人的中医针灸系统，其特征在于，所述工控机，包括：

所述工控机包括中央处理器、电源模块和存储模块，且所述存储模块必须在术前就存储好以下信息：人体体表穴位模型、人体骨骼穴位模型、控制与安全响应指令和针灸穴位定位方法模型。

3.根据权利要求1所述的基于协作机器人的中医针灸系统，其特征在于，所述控制柜，包括：

所述控制柜由控制柜中央处理器、控制柜电源模块、机器人电机驱动器、末端夹持机构电机驱动器和针库电机驱动器组成。

4.根据权利要求1所述的基于协作机器人的中医针灸系统，其特征在于，所述针库，包括：所述针库是轮盘式回转机构，其上又分为九个小针库，每个小针库分别存放着閗针、员针、鍉针、锋针、铍针、员利针、毫针、长针和大针；

此外，所述每个小针库的内部都装有一定的医用酒精消毒液，每个小针库所存放的针灸针都有三分之二以上的长度浸泡在医用酒精消毒液中。

5.根据权利要求1所述的基于协作机器人的中医针灸系统，其特征在于，所述末端夹持机构，包括：

所述末端夹持机构可以完成针灸针夹紧、针灸针刺入、针灸针提插、针灸针捻转和针灸针拔出五种操作，并且操作时可以随意改变针灸针的深度、进针方向、运动次数、角度和速度等参数。

6.基于协作机器人的中医针灸方法，其特征在于，包括：

S101，启动如权利要求1所述的基于协作机器人的中医针灸系统；

S102，选定协作机器人针灸模式；

S103，判断是否为半自动针灸模式，若是，则跳转到S105，反之则进行下一步；

S104，判断是否为全自动针灸模式，若是，则进行下一步，反之则跳转到S102；

S105，进行针灸；

所述双目视觉传感器能完整拍摄到病人所有针灸部位的体表和所述末端夹持机构的图像，将所述末端夹持机构与所述病人所有针灸部位的体表在世界场景中的相对位置信息统一到所述双目视觉传感器的坐标系下，通过对比不同图像中相对位置信息的变化，可以通过所述工控机给予所述协作机器人对应的控制指令，使所述末端夹持机构能运动到指定的针灸穴位上方；承载车，用于承载所述协作机器人、所述控制柜、所述针库和所述末端夹持机构，并可以实现各方向的移动、旋转和锁定。