一种全息智能脉象机器人的制作方法

本发明涉及医学诊断仪器技术领域，尤其是一种全息智能脉诊机器人。

背景技术：

脉诊在我国有悠久的历史，它是我国古代医学家长期医疗实践的经验总结。《史记》中记载的春秋战国时期的名医扁鹊，便是以精于望、闻、问、切的方法特别是以脉诊著名的。《难经》原名《皇帝八十一难经》，又称《八十一难》，是中医现存较早的关于脉诊的经典著作。

脉诊是通过按触人体不同部位的脉搏，以体察脉象变化的切诊方法，又称切脉、诊脉、按脉、持脉。脉诊的方法有3种：(1)遍诊法。切脉的部位有头、手、足三部(三部九候)。(2)三部脉诊法。即察人迎、寸口、趺阳三部脉。(3)寸口诊法。“独取寸口”出自《难经·一难》，是指单独切按桡骨茎突内侧一段桡动脉的搏动，根据其脉动形象(脉象)，以推测人体生理、病理状况的一种诊察方法。遍诊法和三部脉诊法已很少采用，只在危急的病证和两手无脉时才诊察人迎、趺阳、太溪，以确定胃肾之气的存亡。

脉象的形成与脏腑气血密切相关，若脏腑气血发生病变，血脉运行就会受到影响，脉象就有变化。晋·王叔和《脉经》将脉象总结为二十四种；元·滑寿《诊家枢要》发展为三十种脉象；明·李时珍《濒湖脉学》定为二十七脉；明·李士材《诊家正眼》再增入疾脉，合二十八种脉象。后世多沿用二十八脉。

脉诊在临床上，可推断疾病的进退预后。临床上医生的指法和指力轻重，寸关尺的定位，每次每部按脉时间，与正确地进行脉诊关系密切。

传统中医脉象的辨识主要依靠手指的感觉。生理学研究表明，脉象主要综合了心脏和血管的舒张运动、收缩运动、血管壁的弹性振动、以及在切脉手指压力的作用下，血流和血管的运动所产生的多种信息，它是医生手指在挠动脉部位对这些在连续时间和空间的感觉。

中医文献对脉象常从“位、数、形、势”方面对28种脉象进行客观化研究，下表为28种脉象的位、数、形、势和涉及的物理参数表。

脉象的“位”描述脉搏位置的深浅，体现为沉脉和浮脉两种脉象；脉象的“数”主要指脉搏的节律以及其和呼吸的频率的比较特征，28脉中的迟脉、数脉、缓脉、疾脉、结脉、代脉和促脉主要由此属性来描述；脉象中的“形”和“势”是指脉的博动形态和趋势状态，“形”和“势”也是医生人工把脉指下最具特色、描述各异、难于分开、难以计量的两类特征，因为它包含了脉动的多种物理参数，所以中医界有“心中易了，指下难明”的感叹。28种脉中，以脉的宽度为主要特征的有洪脉、细脉；以脉的长度为主要特征的有长脉和短脉；以脉“势”描述脉搏活动势态的，可细分为脉搏的力度(虚脉和实脉)、紧张度(弦脉、濡脉)和流利度(滑脉、涩脉)。

总上所述，要实现中医现代化，必须从脉象采集全息化、精细化、量化，切按寻举智能化、自动化入手，才能达到脉诊客观化和标准化的目标，为中医辨证论治提供科学依据。

目前，关于中医脉象诊断仪器的研究和开发已经有一些成果，但是，存在一个缺陷：检测数据主要集中在寸口脉象的检测，缺少脉搏频率与呼吸频率对应关系的检测，这样脉象中的迟、数、结、代、促等脉象不能准确的反映出来，从而使诊断的效果不精确。

技术实现要素：

因此，本发明提供了一种全息智能诊脉机器人，以解决上述问题。

本发明的技术方案是：一种全息智能诊脉机器人，包括上机箱和下机箱，所述上机箱设置于所述下机箱上，所述上机箱上安装有pc机、呼吸面罩和加压环；所述下机箱上安装有机械臂，所述机械臂上安装有机械手指；所述上机箱或下机箱内设置有血压单片机、血压采集卡和脉搏\呼吸采集卡；所述机械手指上安装脉搏传感器，所述脉搏传感器与所述脉搏\呼吸采集卡电连接，所述呼吸面罩上安装有呼吸传感器，所述呼吸传感器与所述脉搏\呼吸采集卡电连接，所述脉搏\呼吸采集卡与所述pc机电连接；所述加压环的内表面设置有血压传感器，所述血压传感器与所述血压采集卡电连接，所述血压采集卡与所述血压单片机电连接。

可选的，所述机械臂包括横向机械臂和竖直机械臂，所述横向机械臂一端与所述竖直机械臂连接，另一端安装有升降电机，所述升降电机与所述机械手指连接；所述下机箱上设置有纵向滑槽，所述纵向滑槽内安装有纵向滑块，所述竖直机械臂与所述纵向滑块连接，所述纵向滑槽上安装有纵向直线电机23，所述纵向直线电机与所述纵向滑块连接；所述上机箱或下机箱内还设置有切按寻举伺服单片机和电机驱动器，所述切按寻举伺服单片机与所述pc机电连接，所述电机驱动器与所述寻举伺服单片机电连接，所述升降电机和纵向直线电机分别与所述电机驱动器电连接。

可选的，所述下机箱上设置有横向滑槽，所述横向滑槽内安装有横向滑块，所述横向滑槽上安装有横向直线电机，所述横向直线电机与所述横向滑块连接，所述横向滑块上固定有腕臂拖板，所述腕臂拖板上设置有弧形槽，所述横向直线电机与所述电机驱动器电连接。

可选的，所述上机箱或下机箱内设置有伺服压力采集卡，所述机械手指上设置有伺服压力传感器，所述伺服压力传感器与所述伺服压力采集卡连接，所述伺服压力采集卡与所述切按寻举伺服单片机连接。

可选的，所述脉搏传感器为分布式压力传感器组，所述分布式压力传感器组由多个薄膜压力传感器矩阵式排列构成。

可选的，所述呼吸传感器为呼吸频率传感器。

可选的，所述脉搏/呼吸采集卡为多路同步信号采集卡。

可选的，所述升降电机的升降轴的两侧安装有挡板，所述挡板上设置有缓冲板和弹簧；所述缓冲板为倾斜的，所述缓冲板一端与所述挡板铰接，另一端与所述升降轴接触；所述弹簧的一端与所述挡板铰接连接，另一端抵住所述缓冲板。

可选的，所述血压单片机、血压采集卡和脉搏\呼吸采集卡位于所述下机箱内，所述下机箱的中间位置安装有旋转电机，所述旋转电机的电机轴上设置有旋转杆，所述旋转杆垂直于所述旋转电机的电机轴，所述旋转杆的两端安装有风扇；所述下机箱上设置有多个散热孔，所述散热孔为倾斜的，方向与旋转电机的旋转方向相适应。

可选的，所述加压环包括环形血压套筒本体，所述环形血压套筒本体内安装有气泵、进放气阀和气囊，所述上机箱或下机箱内安装有气泵驱动器和进放气阀驱动器，所述气泵驱动器和进放气阀驱动器分别与所述血压单片机连接，所述气泵与所述气泵驱动器连接，所述进放气阀与所述进放气阀驱动器连接。

本发明提供的全息智能诊脉机器人，检测数据还包括血压、脉搏等，并能够反映脉搏频率与呼吸频率对应关系的检测，这样脉象中的迟、数、结、代、促等脉象能准确的反映出来，从而使诊断的效果更精确。

附图说明

图1是一种全息智能诊脉机器人的原理图；

图2是另一种全息智能诊脉机器人的原理图；

图3是本发明提供的一种全息智能诊脉机器人的正面结构示意图；

图4是本发明提供的一种全息智能诊脉机器人的背面结构示意图；

图5是一种传感器的矩阵分布图；

图6是一种传感器组的尺寸图；

图7是一种缓冲板的安装结构示意图；

图8是一种缓冲板的结构示意图；

图9是一种风扇的安装方式示意图；

图10是一种散热孔的设置方式示意图；

其中，11、上机箱；12、下机箱；13、pc机；14、呼吸面罩；15、加压环；16、机械臂；17、机械手指；18、横向机械臂；19、竖直机械臂；20、纵向滑槽；21、纵向滑块；23、直线电机；24、横向滑槽；25、横向滑块；26、横向直线电机；27、腕臂拖板；28、弧形槽；29、升降电机；30、挡板；31、缓冲板；32、弹簧；33、升降轴；34、旋转电机；35、旋转杆；36、风扇；37、散热孔；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案详细描述。

本发明提供了一种全息智能诊脉机器人，此处的全息行业内解释为检测的数据全面，本申请由于能够体现背景技术中的28种脉象，因此说是全息，参见图1-图4，该全息智能诊脉机器人包括上机箱11和下机箱12，所述上机箱11设置于所述下机箱12上，所述上机箱上安装有pc机13、呼吸面罩14和加压环15，呼吸面罩可以使用市面上现有的呼吸面罩，如法国斯博瑞安5211ffp2高性能口罩，加压环可以使用市面上现有的加压环，如深圳瑞光康泰科技有限公司rbp-9000型电子血压计用套筒，当然要求不高的话可以用血压计臂带代替，血压计臂带还可以安装血压传感器；所述下机箱上安装有机械臂16，所述机械臂上安装有机械手指17；所述上机箱或下机箱内设置有血压单片机，用于处理血压采集卡采集的血压信息、与pc机通讯并控制加压环工作；血压采集卡，用于采集血压传感器采集的血压信息；脉搏\呼吸采集卡，用于采集呼吸传感器和脉搏传感器采集的呼吸和脉搏信息并传送给pc机，脉搏\呼吸采集卡优选为多路同步信号采集卡；所述机械手指上安装脉搏传感器，脉搏传感器优选为分布式压力传感器组，所述分布式压力传感器组由多个薄膜压力传感器矩阵式排列构成，这样，采集的信息更多，且更准确，所述脉搏传感器与所述脉搏\呼吸采集卡电连接，所述呼吸面罩上安装有呼吸传感器，优选为呼吸频率传感器，所述呼吸传感器与所述脉搏\呼吸采集卡电连接，所述脉搏\呼吸采集卡与所述pc机电连接；所述加压环的内表面设置有血压传感器，所述血压传感器与所述血压采集卡电连接，所述血压采集卡与所述血压单片机电连接。需要说明的是，上机箱和下机箱也可以作为一体。

可选方案中，矩阵式压力传感器的尺寸可参照图5和图6，分布式压力传感器组，由矩阵式薄膜压力传感器构成，其传感器组宽度a不小于4mm以便适应人体挠动脉脉管直径，其传感器组长度b不小于8mm以便适应人体寸关尺每部尺寸。可选方案中，所述分布式压力传感器组采用光刻或压印光刻印刷电路技术，每条线宽m不大于0.1mm，相邻两条传感器组相隔距离n不小于0.03mm。此方案依据仿生学原理，因为人体触觉小体直径为0.03mm-0.1mm。

本发明提供的全息智能诊脉机器人，使用时，通过加压环可以测人体血压，通过机械手指上的脉搏传感器，可以检测人体脉搏信息，检测数据较全面，并能够反映脉搏频率与呼吸频率对应关系的检测，这样脉象中的迟、数、结、代、促等脉象能准确的反映出来，从而使诊断的效果更精确，上述的机械手指也可以称为仿型手指。

具体的，所述机械臂包括横向机械臂18和竖直机械臂19，所述横向机械臂一端与所述竖直机械臂连接，另一端安装有升降电机，所述升降电机与所述机械手指连接度；所述下机箱上设置有纵向滑槽20，所述纵向滑槽内安装有纵向滑块21，所述竖直机械臂与所述纵向滑块连接，所述纵向滑槽上安装有纵向直线电机23，所述纵向直线电机与所述纵向滑块连接；所述上机箱或下机箱内还设置有切按寻举伺服单片机和电机驱动器，所述切按寻举伺服单片机与所述pc机电连接，通过与pc机通讯控制电机驱动器控制相应的电机运转，所述电机驱动器与所述寻举伺服单片机电连接，所述升降电机和纵向直线电机分别与所述电机驱动器电连接，该结构中，升降电机用于调节机械手指的高度，纵向直线电机用于调节机械臂的纵向位置，从而更适应不同人使用。需要说明的是，上述的升降电机可以用电动伸缩杆代替，一般的使用两节的即可，电机的升降轴即为电动伸缩杆的最后一节伸缩杆。所述下机箱上设置有横向滑槽24，所述横向滑槽内安装有横向滑块25，所述横向滑槽上安装有横向直线电机26，所述横向直线电机与所述横向滑块连接，所述横向滑块上固定有腕臂拖板27，所述腕臂拖板上设置有弧形槽28，所述横向直线电机与所述电机驱动器电连接，该结构中，横向直线电机用于机械臂的横向位置，从而更适应不同人使用。

作为一种优选的方式，所述上机箱或下机箱内设置有伺服压力采集卡，用于采集伺服压力传感器采集的信息，并将采集的信息传送给切按寻举伺服单片机，所述机械手指上设置有伺服压力传感器，所述伺服压力传感器与所述伺服压力采集卡连接，所述伺服压力采集卡与所述切按寻举伺服单片机连接，用于将压力传感器采集的信息传输给切按寻举伺服单片机，进而通过切按寻举伺服单片机传输给pc机，本申请中，pc机还可以配置触摸显示屏、鼠标、键盘、打印机等，以方便使用，尤其是触摸显示屏可以将采集的呼吸、血压、脉搏等信息显示出来。

本申请中，申请人还做了如下设计：参见图7，所述升降电机的升降轴33的两侧安装有挡板30，所述挡板上设置有缓冲板31和弹簧32；所述缓冲板为倾斜的，所述缓冲板一端与所述挡板铰接，另一端与所述升降轴接触；所述弹簧的一端与所述挡板铰接连接，另一端抵住所述缓冲板。这种结构，升降电机在下降的过程中，弹簧抵住缓冲板，使缓冲板一直抵住升降轴，由于受两侧的缓冲板的相抵的力，升降轴不容易晃动，从而使下降过程更平稳，使下降的位置更准确，进而使采集的数据更准确；上升的过程中弹簧直接抵住缓冲板，使缓冲板对升降轴有一缓冲作用，使升降轴不容易晃动，从而使上升过程更平稳，定位更准确，缓冲板的倾斜角度优选在30-60度之间，缓冲板形状优选为扇形，顶部为弧形凹陷，参见图8，以利于与升降轴接触。

本申请中，申请人还做了如下设计：参见图9和图10，所述血压单片机、血压采集卡和脉搏\呼吸采集卡位于所述下机箱内，所述下机箱的中间位置安装有旋转电机34，所述旋转电机的电机轴上设置有旋转杆35，所述旋转杆垂直于所述旋转电机的电机轴，所述旋转杆的两端安装有风扇36；所述下机箱上设置有多个散热孔37，所述散热孔为倾斜的，方向与旋转电机的旋转方向相适应，即旋转电机旋转方向与散热孔向外的倾斜方向相同，以便于进出风，以图10为例，为旋转电机顺时针旋转状态孔的倾斜方式。该结构主要改变了以往的风一进一出的机箱散热方式，通过旋转电机旋转带动旋转杆旋转，从而带动两侧的风扇旋转，这样，风扇是一直运动的，对下机箱内的热源，以不同的角度和位置吹风，散热效果好，两侧的风扇吹风方向最好相反，在下机箱的壳体上形成旋转式的进风与出风，下机箱上上每一方位的散热孔都有作为进出风的机会，可以防止下机箱上的散热孔时间久了不清理被堵塞。

需要说明的是，本申请中提及的血压单片机、脉搏传感器、呼吸传感器等前面的限制用语主要是用于区分，并不是对传感器的限制。

上述实施例只是发明的例示，不应当以说明书及附图的例示性实施例描述限制专利权的保护范围。

上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。