一种艾灸控制系统的制作方法

一种艾灸控制系统【技术领域】本发明涉及医疗设备领域，特别涉及一种艾灸控制系统。

背景技术：
艾灸在传统医学中占有举足轻重的位置，是一种自然疗法。它通过对人体穴位施灸，产生温热刺激作用，从而达到防病治病的目的。艾灸就是用艾叶(或艾绒)做成艾柱或艾条，点燃后在穴位或患处熏灸。艾灸一般是由专业艾灸人员(称为“术者”)根据受术者体制的寒热虚实，选择不同的穴位，准确定位并根据不同体制确定艾灸时间和火力大小，才能收到事半功倍的效果。国内外临床应用的灸法种类繁多，现代家庭常用的中医养生艾灸方法有艾条灸中的悬起灸和温灸器灸。悬起灸又有三种方法：1、温和灸，就是术者将艾条一端点燃，对准施灸部位，点燃段距离皮肤3～5厘米进行熏灸，每次10～15分钟。施灸过程中受术者局部有温热感但无灼痛，灸至皮肤稍起红晕为止。2、回旋灸，就是术者将点燃的艾条端悬于施灸部位，距离受术者皮肤3～5厘米，平行、均匀往复或者反复旋转进行灸治，平行往复或者旋转灸治20～30分钟，使皮肤有温热感。3、雀啄灸，就是术者将点燃的艾条端对准施灸部位，一上一下摆动，像麻雀啄食一样，忽近忽远地施灸5～20分钟，施灸时应避免烫伤皮肤。悬起灸由于需要术者手持艾条长时间施灸，不仅有烫伤、烟灰掉落的危险，也有术者劳累、效率低的缺点。温灸器灸则解决了该问题。温灸器灸是利用专门器具施灸的方法，此法可以长时间连续给术者以舒适的温度刺激。主要包括以下两种方法：1、温灸筒灸：温灸筒是特制的筒状金属灸具，底部有尖有平，有许多散热孔，筒内套有小筒，内装艾叶。小筒四周有孔，施灸时，将艾叶装入温灸筒的小筒点燃后，将温灸筒盖扣好，即可置于施灸部位来回灸治，至局部发热出现红晕为止。2、温灸盒灸：温灸盒是一种特制的盒形木质或竹制灸具。下面不装底，上面制作一个可以取下的盖子，在盒内距底边3～4厘米出安装纱网一块。施灸时，把温灸盒放在施灸部位，把点燃的艾条放在纱网上，对准穴位，盖上盒盖施灸15～30分钟，温度可用盒盖进行调节。艾灸的用量是施灸效果的重要因素。灸量就是施灸时向受术者体内导入的热量，主要取决于施灸时间长短，施灸面积的大小及施灸时所达到的热度。而温灸器灸则存在艾灸温度无法有效控制的问题。

技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种艾灸控制系统，以便于解决温灸器灸存在的温度无法有效控制的问题。具体技术方案如下：本发明提供了一种艾灸控制系统，该系统包括：艾灸温度采集工具、艾条位置控制器和管理平台；所述艾灸温度采集工具设置于艾灸器内部艾灸孔边缘，用于将采集的温度数据发送给所述管理平台；所述管理平台，用于利用所述艾灸温度采集工具发送的温度数据确定灸治温度，当所述灸治温度超出预设的灸治温度范围时，依据超出预设的灸治温度范围的情况，向所述艾条位置控制器发送移动控制信号；所述艾条位置控制器，用于依据所述管理平台的移动控制信号，相应移动艾条位置。根据本发明一优选实施方式，所述艾灸温度采集工具包括多个温度传感器；所述管理平台将所述多个温度传感器发送的温度求平均后，得到所述灸治温度。根据本发明一优选实施方式，所述管理平台，具体用于：当所述灸治温度低于预设的灸治温度范围的最小值时，向所述艾条位置控制器发送移动控制信号以指示所述艾条位置控制器将艾条向朝着艾灸孔的方向移动；当所述灸治温度高于预设的灸治温度范围的最大值时，向所述艾条位置控制器发送移动控制信号以指示所述艾条位置控制器将艾条向远离艾灸孔的方向移动。根据本发明一优选实施方式，所述管理平台，还用于当所述灸治温度在所述预设的灸治温度范围内时，向所述艾条位置控制器发送停止移动信号；所述艾条位置控制器，还用于接收到所述停止移动信号后，停止移动艾条。根据本发明一优选实施方式，该系统还包括：艾条水平位置传感器，用于采集艾条在水平方向上的位置数据，并提供给所述管理平台；艾条垂直位置传感器，用于采集艾条在垂直方向上的位置数据，并提供给所述管理平台；所述管理平台，还用于当艾条在水平方向上的位置达到预设的水平最远位置或者水平最近位置，或者艾条在垂直方向上的位置达到预设的垂直最远位置或垂直最近位置时，发出告警信号。根据本发明一优选实施方式，所述艾条水平位置传感器包括：第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器设置于艾灸器内部，分别设置于艾灸孔两端且距离艾灸孔的距离相等；所述管理平台，还用于分别获取所述第一温度传感器和所述第二温度传感器采集的温度数据；若所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的差值达到预设的第一差值阈值，则确定艾条在水平方向上的位置达到预设的水平最远位置；若所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的差值达到预设的第二差值阈值，则确定艾条在水平方向上的位置达到预设的水平最近位置。根据本发明一优选实施方式，所述艾条垂直位置传感器包括：槽型光耦和光耦计数片；所述槽型光耦在所述艾灸器中固定设置；所述光耦计数片在所述槽型光耦中且随着所述艾条位置控制器在垂直方向移动；所述管理平台依据所述槽型光耦被光耦计数片遮挡的程度，确定艾条在垂直方向上的位置。根据本发明一优选实施方式，所述艾条位置控制器包括：艾条支架、提升主轴、行走主轴和步进电机；所述艾条支架，用于安放艾条；所述步进电机，用于依据所述移动控制信号，对应带动提升主轴或行走主轴；所述提升主轴，用于在所述步进电机的带动下，在所述艾灸器内部垂直方向移动所述艾条支架；所述行走主轴，用于在所述步进电机的带动下，在所述艾灸器内部水平方向移动所述艾条支架。根据本发明一优选实施方式，该系统还包括：人体触觉采集工具，用于采集人体与艾灸器接触的信息；所述管理平台，还用于依据人体与艾灸器接触的信息以及预设的人体接触要求，确定人体实际接触时间；依据人体实际接触时间确定有效灸治时间，显示所述有效灸治时间，或者在有效灸治时间等于预设灸治时间时，发出告警。根据本发明一优选实施方式，所述管理平台在依据人体实际接触时间确定有效灸治时间时，具体用于：将人体实际接触时间去除灸治温度超出预设的灸治温度范围的时间，得到有效灸治时间。由以上技术方案可以看出，本发明通过在艾灸孔周围设置的艾灸温度采集工具将采集到的温度信息发送给管理平台，以便管理平台能够以此确定灸治温度，并根据灸治温度与预设的灸治温度范围的比较状况，向艾条位置控制器发送控制信号以移动艾条，带动艾条燃烧端接近或远离艾灸孔，使艾灸孔的温度随着艾条燃烧端位置的变化而变化，直到符合预设的灸治温度范围，从而实现对艾灸温度的有效控制。【附图说明】图1为本发明实施例提供的艾灸控制系统的组成示意图；图2为本发明实施例提供的一种艾灸盒的结构示意图；图3为本发明实施例提供的艾条垂直位置传感器的俯视图；图4为本发明实施例提供的艾条垂直位置传感器的侧视图；图5为本发明实施例提供的艾灸盒的底部示意图。【具体实施方式】为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。本发明实施例中所涉及的“多个”是指两个以上(包含两个)。图1为本发明实施例提供的艾灸控制系统的组成示意图，如图1中所示，该系统可以包括：艾灸温度采集工具10、艾条位置控制器20和管理平台00，还可以进一步包括艾条水平位置传感器30、艾条垂直位置传感器40以及人体触觉采集工具50。各组成单元的主要功能如下：艾灸温度采集工具10可以设置于艾灸器内部艾灸孔边缘，主要功能为：将采集的温度数据发送给管理平台00。本发明实施例中涉及的艾灸器可以是艾灸桶，也可以是艾灸盒，也可以是其他形式的艾灸器。艾条位置控制器20的主要功能包括：1)依据管理平台00的移动控制信号，相应移动艾条位置。2)接收到管理平台00的停止移动信号后，停止移动艾条。艾条水平位置传感器30的主要功能为：采集艾条在水平方向上的位置数据，并提供给管理平台00。艾条垂直位置传感器40的主要功能为：采集艾条在垂直方向上的位置数据，并提供给管理平台00。人体触觉采集工具50可以设置于艾灸器外部艾灸孔边缘，人体触觉采集工具50的主要功能为：采集人体与艾灸器接触的信息。管理平台00可以是处理器，也可以是包含处理器的用户终端设备，例如PC、智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。该管理平台00可以包含有用来实现特定功能模块的应用软件。管理平台00的主要功能包括：1)利用艾灸温度采集工具10发送的温度数据确定灸治温度。2)当灸治温度超出预设的灸治温度范围时，依据超出预设的灸治温度范围的情况，向艾条位置控制器20发送移动控制信号。3)当灸治温度低于预设的灸治温度范围的最小值时，管理平台00向艾条位置控制器发送移动控制信号以指示艾条位置控制器20将艾条向朝着艾灸孔的方向移动。4)当灸治温度高于预设的灸治温度范围的最大值时，管理平台00向艾条位置控制器发送移动控制信号以指示艾条位置控制器20将艾条向远离艾灸孔的方向移动。5)当灸治温度在预设的灸治温度范围内时，向艾条位置控制器20发送停止移动信号。6)当艾条在水平方向上的位置达到预设的水平最远位置或者水平最近位置，或者艾条在垂直方向上的位置达到预设的垂直最远位置或垂直最近位置时，发出告警信号。7)依据人体与艾灸器接触的信息以及预设的人体接触要求，确定人体实际接触时间，依据人体实际接触时间确定有效灸治时间。8)显示有效灸治时间，或者，在有效灸治时间等于预设灸治时间时，发出告警信号。9)数据管理功能。包括：预先获取并存储上述的灸治温度范围、水平最远位置、水平最近位置、垂直最远位置、垂直最近位置、人体接触要求。具体地，可以设定灸治的火力大小、艾灸的壮数，通过相应算法自动计算出灸治时间及相应的灸治温度范围。也可以设定不同灸治时间段不同的灸治温度范围。其中人体接触要求可以表现为触觉传感器与人体接触的数量及位置，从而反映出人体与艾灸孔接触的紧密程度。管理平台可以接入局域网或互联网，方便术者进行查询与设置，例如进行穴位查询和利用医疗软件进行辨证选穴。从而实现相关数据的信息化、艾灸数据检测智能化。对于管理平台00发出的告警信号，可以通过提示终端(图1中并未示出)进行告警。提示终端可以采用诸如提示音、提示界面、提示文字、提示图案、振动等方式进行告警。提示终端可以是诸如显示器、发声装置、振动器、蜂鸣器等。另外，该系统还可以包括排烟装置(图1中并未示出)，其主要功能为：对于艾条燃烧所产生的烟雾，将其排出艾灸器。下面对上述系统进行详细描述。图2为本发明实施例提供的一种艾灸盒的结构示意图，在该示意图中并未示出管理平台，并且艾灸控制系统中其他组成单元均以在艾灸盒设置为例，对于其他类型的艾灸器也可以采用类似实现方式，不再一一列举。如图2中所示，艾灸温度采集工具设置于艾灸盒内部艾灸孔周围，可以由多个温度传感器构成，温度传感器在图2中采用艾灸孔周围的圆点表示。各温度传感器的测量范围覆盖艾灸灸治温度的波动范围。各温度传感器采集到的温度数据发送给管理平台，由管理平台依据这些温度数据确定灸治温度。例如可以将多个温度传感器发送的温度求平均后，得到灸治温度。艾条位置控制器可以包括图2中的艾条支架、提升主轴、行走主轴和步进电机。艾条支架用于安放艾条。艾条支架可以支撑艾条沿艾灸孔所在平面水平固定放置。艾条支架可以由多根支撑棒托住底部及侧部。艾条支架稍微偏离艾灸孔，可以保证更少的艾条烟灰掉落艾灸孔。艾灸孔上布有纱网，防止烟灰掉落。步进电机用于依据移动控制信号，对应带动提升主轴或行走主轴。提升主轴能够在步进电机的带动下，在艾灸器内部垂直方向移动艾条支架，使得艾条能够在垂直方向移动，即改变艾条在垂直方向上的位置。行走主轴能够在步进电机的带动下，在艾灸器内部水平方向移动艾条支架，使得艾条能够在水平方向上移动，即改变艾条在水平方向上的位置。另外，还可以包括一些辅助构件，例如滚轮和导轨，行走主轴的两端具有滚轮，滚轮能够在导轨上水平滑动，从而实现在水平位置上的移动。还可以包括的其他辅助构建在图2中并未一一示出。艾条水平位置传感器可以包括两个传感器，图2中表示为艾条水平位置传感器1和艾条水平位置传感器2，这两个传感器均为温度传感器。艾条水平位置传感器1和艾条水平位置传感器2设置于艾灸器内部，分别设置于艾灸孔两端且距离艾灸孔的距离相等。也就是说，艾条水平位置传感器1和艾条水平位置传感器2在x轴方向上，距离艾灸孔在x轴方向上的投影的距离相等。管理平台分别获取艾条水平位置传感器1和艾条水平位置传感器2采集的温度数据，利用温度差来确定艾条燃烧端的位置。若艾条水平位置传感器1和艾条水平位置传感器2采集的温度差接近零，即两者采集的温度数据几乎相同，则说明艾条燃烧端在艾灸孔附近。若艾条水平位置传感器1采集的温度数据比艾条水平位置传感器2采集的温度数据高，则说明艾条艾条燃烧段的位置偏向艾条水平位置传感器1，差值越大，越偏向艾条水平位置传感器1。若艾条水平位置传感器2采集的温度数据比艾条水平位置传感器1采集的温度数据高，则说明艾条艾条燃烧段的位置偏向艾条水平位置传感器2，差值越大，越偏向艾条水平位置传感器2。依据此原理，若艾条水平位置传感器1和艾条水平位置传感器2采集的温度数据的差值达到预设的第一差值阈值，则确定艾条在水平方向上的位置达到预设的水平最远位置；若艾条水平位置传感器1和艾条水平位置传感器2采集的温度数据的差值达到预设的第二差值阈值，则确定艾条在水平方向上的位置达到预设的水平最近位置。管理平台在确定出艾条在水平方向上的位置达到预设的水平最近位置或水平最远位置时，可以发出告警，并向艾条位置控制器发出停止移动信号。从而使得术者能够调整艾条位置。艾条垂直位置传感器可以采用光敏感特性进行艾条垂直位置的采集，具体地，艾条垂直位置传感器可以包括：槽型光耦和光耦计数片，如图3中所示。图3为对x轴和y轴构成的水平平面的俯视图，具体地，是对艾条垂直位置传感器在水平平面上的俯视图。其中槽型光耦在艾灸器中固定设置，位置不发生移动。光耦计数片在槽型光耦的凹槽中且随着艾条位置控制器在垂直方向移动，例如可以固定于提升主轴上。图4为对y轴和z轴构成的平面的投影图(侧视图)，具体地，是对艾条垂直位置传感器的侧视图。管理平台可以依据槽型光耦被光耦计数片遮挡的程度，确定艾条在垂直方向上的位置。即可以利用光耦计数片的遮光边缘测量出相对于艾灸孔所在平面的即时高度，而艾灸支架和艾灸条也随着提升主轴在z轴方向移动，因此可以测量出艾条在z轴方向上的位置。人体触觉采集工具可以于艾灸盒外部艾灸孔周围，其可以由多个触觉传感器构成，如图5所示，图5为对艾灸盒底部的示意图，图中黑色圆点为触觉传感器。触觉传感器利用与物体接触而产生物理特性变化的特性，采集人体是否与触觉传感器接触的信息，并将采集的触觉数据发送给管理平台。管理平台可以在依据人体实际接触时间确定有效灸治时间时，具体地，可以将人体实际接触时间去除灸治温度超出预设的灸治温度范围的时间，得到有效灸治时间。也就是说人体由于姿势角度的多种原因，在灸治时会与艾灸孔接触不紧密，影响灸治效果，这就产生了触觉传感器与人体接触和不接触的状态，而接触状态达到设定人体接触要求，才不影响灸治的效果。实践中，实际灸治温度最高值肯定要满足设定灸治温度范围要求，也就是设定灸治温度范围覆盖实际灸治温度的范围，不可能出现实际灸治温度最小值小于设定灸治温度下限值，而且实际灸治温度最大值大于设定灸治温度上限值的情况同时出现。继续参见图2，排烟装置负责排放艾灸盒内的艾条燃着产生的烟雾。具体地，可以包括防风罩(图中未示出)、排烟孔、排烟扇、排烟管道。排烟装置通过排烟管道与外部的空气净化装置连接，或者直接将烟雾排放至室外。其中排烟扇将艾条燃烧产生的烟雾通过风力负压排入排烟管道。为了防止排烟扇的风力对艾条燃烧段产生影响，设计有防风罩。或者，将排烟扇设计在排烟管道的直角拐弯处，如图2中所示。另外，艾灸盒的侧面面板之一可以打开，用于将艾条装入艾条支架，以及方便清除灸治后产生的艾条烟灰以及对系统的维护保养。下面对上述系统的执行过程进行简单描述：艾灸时，首先由术者点燃两根(在此仅以两根为例，也可以点燃其他数量的艾条)艾条，打开艾灸盒的侧面板，把点燃后的艾条装入艾条支架。并对艾灸控制系统中的管理平台设置好多种艾灸数据，包括灸治温度范围、水平最远位置、水平最近位置、垂直最远位置、垂直最近位置、人体接触要求等。受术者在术者的指导下，摆放合适的体味。术者将艾灸盒的艾灸孔对准受术者的艾灸穴位，并将艾灸孔与受术者人体接触。艾灸时，艾灸温度采集工具采集艾灸孔边缘的温度数据并发送给管理平台，人体触觉采集工具采集的人体接触数据发送给管理平台。艾条位置控制器的艾条水平方向位置传感器采集温度信息发送给管理平台，艾条位置控制器的艾条垂直方向位置传感器利用光敏传感器被提升轴覆盖部分不透光，未被覆盖部分透光，利用该原理能够将艾条位置控制器Z轴方向提升主轴位置信息发送给管理平台。艾条位置控制器在艾灸盒上的导轨上的前行程点(对应水平最近距离)和后行程点(对应水平最远距离)之间往复移动。更进一步地，为了能准确地确定前行程点和后行程点，可以在前行程点和后行程点设置触觉传感器，利用接触时信号接近或关闭的状态的微动开关的原理，用以判断艾条位置控制器的导轨滚轮是否与安装在前行程点、后行程点的触觉传感器接触，从而由接收到前后行程点的触觉传感器信号的管理平台向艾条控制器发出控制信号。如果管理平台接收到的是滚轮与触觉传感器接触，则管理平台向艾条位置控制器发出停止向前或者向后移动的信号。进行以上说明，主要担心是因为艾条燃烧后温度的不一致而使艾条水平方向位置传感器采集的温度有差异，艾条的不同而使通过艾条水平位置传感器采集的温差所确定出的水平最近位置和水平最远位置并不一致。例如一根艾条的基础温度是60摄氏度，二根艾条是100摄氏度，那么放置一根艾条和两根艾条时移动的最远距离是不一样的。因此，用触觉传感器微动开关作为艾条位置控制器的行程点确定的方案更加具有一致性。在艾灸过程中，管理平台依据艾灸温度采集工具发送的温度数据，确定灸治温度，并在灸治温度超出预设的灸治温度范围时，依据超出预设的灸治温度范围的情况，向艾条位置控制器发送移动控制信号。当灸治温度在预设的灸治温度范围内时，管理平台向艾条位置控制器发送停止移动信号。接收艾条水平位置传感器和艾条垂直位置传感器发送的数据，当艾条在水平方向上的位置达到预设的水平最远位置或者水平最近位置，或者艾条在垂直方向上的位置达到预设的垂直最远位置或垂直最近位置时，发出告警信号。接收人体触觉采集工具发送的人体与艾灸器接触的信息，依据人体与艾灸器接触的信息以及预设的人体接触要求，确定人体实际接触时间，依据人体实际接触时间确定有效灸治时间，在有效灸治时间等于预设灸治时间时，发出告警信号。管理平台记录艾灸时产生的各种数据，还可以对各种数据进行显示。由以上描述可以看出，本发明提供的系统可以具备以下优点：1)利用灸治温度采集工具自动采集艾灸温度，并提供给管理平台判断是否满足预设的灸治温度范围。满足要求则继续灸治，如果不满足要求则由管理平台控制艾条位置控制器对艾条位置进行移动，从而带动艾条燃烧端接近或远离艾灸孔，使艾灸孔的温度随着艾条燃烧端位置的变化而变化，直到符合设定灸治温度要求，从而实现对艾灸温度的有效控制。2)管理平台可以在不同时间段内设定不同的灸治温度，从而管理平台可以控制艾条位置控制器带动艾条燃烧端有规律地或者是没有规律的一会儿接近一会儿艾灸孔。这种方法能实现现代家庭中常用的艾灸方法中的回旋灸和雀啄灸等悬起灸。这种方式相对于现有技术中节约了人力资源，提升了效率，且更保障了艾灸过程中的安全。3)本发明能够通过人体触觉采集工具采集人体与艾灸孔的接触状况，利用人体与艾灸孔实际接触的时间并结合灸治温度符合预设灸治温度范围的时间，确定出有效灸治时间，从而保证艾灸的灸治时间的准确性，保证艾灸的疗效。在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统也可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。