[发明专利]一种基于协作机器人的中医针灸系统及方法

说明书

本发明涉及针灸设备领域，公开了一种基于协作机器人的中医针灸系统及方法，系统包括工控机、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。工控机用于完成控制指令的接收、处理、存储和发送；工控机I/O设备为医生提供交互功能；双目视觉传感器提供定位导航功能；协作机器人用于带动末端夹持机构移动到指定位置；控制柜通过控制总线操控各执行端的电机运转；针库用于存放针灸所用的银针；末端夹持机构用于夹持银针实现刺入、提插、捻转和拔出的功能。通过本发明，能有效减轻医生的劳动强度，保证了针灸的疗效，同时还减少了医生的培训周期、降低了医院的人力资源压力。

技术领域

本发明涉及针灸设备领域，具体涉及一种基于协作机器人的中医针灸系统及方法。

背景技术

针灸，作为中医理论的重要组成部分，用来治疗人类疾病已经有将近三千年的历史。针灸这门技术对医生的要求比较高，在针灸过程中极度依赖个人的经验和想象力，这就导致了针灸医生的培训周期比较长；而且在针灸过程中，医生需要对大量的银针完成高速的提插和捻转等操作，这将消耗医生极大的体力，容易导致医生的操作变形，从而影响针灸的整体疗效，甚至可能会对病人造成伤害。

针对以上问题，现有技术中有通过设计针灸辅助机械结构来辅助医生完成针灸。但是，这种技术依然需要医生较多的参与到针灸疗程中，医生的体力消耗依然比较大，而且多数的设计重心都放在了机械结构的优化上，这就导致了针灸辅助机械结构的应用，往往需要满足一定的前提条件。此外，现有技术中还有通过设计专用的针灸机器人来辅助医生完成手术，但是在这种思路下设计出的针灸机器人，往往需要较长的研发周期，且机器人的通用性较差、经济效益较为低下。

发明内容

为了克服上述所指的现有技术中的不足之处，本发明提供一种基于协作机器人的中医针灸系统及方法，不仅能在一定程度上改进了纯机械结构所存在的应用条件限制问题，还保证了系统设备的通用性与经济性，而且减轻了医生劳动强度、缩短了医生的培训周期、还保证了针灸效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的。

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，其特征在于包括：

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银针；

所述末端夹持机构用于夹持银针实现刺入、提插、捻转和拔出的功能。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，所述末端夹持机构，包括：