一种自给式力反馈多维按摩机器人系统的制作方法

本发明属于机器人装置技术领域，具体涉及一种自给式力反馈多维按摩机器人系统。

背景技术：

随着当今社会的高度分工化，有较高一部分人群工作时需要长期的坐立状态，或者是长期保持一种姿势，这些都会使背部肌肉受损，长期将会对身体造成较大的伤害。

目前已有很多办法缓解背部的肌肉疲劳和酸痛，大致可以归为两种，一种是通过外部用药，另一种是通过普通的机械按摩手臂来达到缓解酸痛的目的。两种方式均存在较大缺点，药用治疗对人体副作用较大，而目前已有的机械手臂操作不灵活，力度难以控制，按摩椅等工具则价格昂贵，自主控制性差，尚难以满足人们的背部按摩需求。特别是由于背部处于人手无法直接施力触碰的部位，因而现有的背部按摩均需要他人协助，无法实现仅依靠自己即可独立完成的自给式背部按摩。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自给式力反馈多维按摩机器人系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自给式力反馈多维按摩机器人系统，包括有按摩控制部分和按摩执行部分，所述按摩控制部分用于人机交互并对按摩执行部分发送信号，所述按摩执行部分可执行按摩动作并将采集到的信号反馈给按摩控制部分；

所述按摩控制部分包括有鼠标式控制仪和液晶显示屏，所述鼠标式控制仪的外表面上设置有操作面板，所述鼠标式控制仪内安装有微控制器和光电传感器，所述微控制器电性连接液晶显示屏、操作面板和光电传感器；

所述按摩执行部分包括有锤击机构、揉捏机构、图像采集机构和力度反馈机构，所述锤击机构、揉捏机构、图像采集机构和力度反馈机构均电性连接微控制器。

优选的，所述鼠标式控制仪内还安装有振动器，所述振动器电性连接微控制器；

所述振动器可根据力度反馈机构的动态力度变化来提供相应的震动，让操作者实时感知按摩作业时的力度大小。

优选的，所述锤击机构包括有龙门架，所述龙门架上通过螺钉固定连接大臂的一端，所述大臂的另一端安装有大臂电机，所述大臂电机的输出端连接第一小臂的一端，所述第一小臂的另一端安装有第一小臂电机，所述第一小臂电机的输出端连接第二小臂的一端，所述第二小臂的另一端安装有锤击电机，所述锤击电机的输出端连接有锤击头。

优选的，所述第二小臂的另一端还安装有第二小臂电机，所述第二小臂电机的输出端连接连接杆的一端，所述连接杆的另一端连接有揉捏电机，所述揉捏电机的输出端连接有揉捏手指。

优选的，所述龙门架的底部设置有底座，所述底座上设置有丝杠传动装置，所述丝杠传动装置的丝杆通过丝杆电机驱动旋转，所述龙门架的底部与丝杆匹配连接。

优选的，所述图像采集机构包括有龙门架摄像头和第一小臂摄像头，所述龙门架摄像头固定安装在龙门架的顶部，所述第一小臂摄像头固定安装在第一小臂的中部位置。

优选的，所述力度反馈机构包括有锤击压力传感器和揉捏压力传感器，所述锤击压力传感器固定安装在锤击头上，所述揉捏压力传感器固定安装在揉捏手指上。

优选的，所述锤击头和揉捏手指的材料为钢化塑料，且表面覆盖有硅胶。

优选的，所述按摩控制部分还包括有垫板，所述鼠标式控制仪和液晶显示屏均设置在垫板上。

优选的，所述垫板上还设置有扬声器和麦克风，所述扬声器和麦克风均电性连接微控制器。

有益效果：

(1)本发明的一种自给式力反馈多维按摩机器人系统，通过鼠标式控制仪来控制锤击机构、揉捏机构的按摩动作，图像采集机构和力度反馈机构可将相关信息反馈给按摩控制部分的液晶显示屏上，进一步提高了对锤击机构、揉捏机构的控制能力，振动器可提供按摩作业的实时按摩力度动态交互，提高了按摩机器人系统的可操纵性和舒适度，从而实现了自给式力反馈按摩操作。

(2)本发明的一种自给式力反馈多维按摩机器人系统，锤击机构和揉捏机构的相结合设计，丰富了按摩动作，使得使用者可以得到更好的按摩体验。

(3)本发明的一种自给式力反馈多维按摩机器人系统，锤击头和揉捏手指均通过多个机械臂和电机来驱动，可以实现多维移动，操作控制灵活，配合图像采集机构和力度反馈机构，提高了按摩动作的控制精度。

附图说明

图1为本发明结构框图。

图2为本发明按摩执行部分结构示意图。

图3为本发明中龙门架与丝杠传动装置配合示意图。

图4为本发明按摩控制部分结构示意图。

图中：1-按摩控制部分，11-鼠标式控制仪，12-液晶显示屏，13-操作面板，14-垫板，2-按摩执行部分，21-锤击机构，211-龙门架，212-大臂，213-第一小臂，214-第二小臂，215-锤击电机，216-锤击头，22-揉捏机构，221-连接杆，222-揉捏电机，223-揉捏手指，23-底座，24-丝杠传动装置，25-龙门架摄像头，26-第一小臂摄像头。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的实施例。

如图1-4所示，一种自给式力反馈多维按摩机器人系统，包括有按摩控制部分1和按摩执行部分2，所述按摩控制部分1用于人机交互并对按摩执行部分2发送信号，所述按摩执行部分2可执行按摩动作并将采集到的信号反馈给按摩控制部分1；

所述按摩控制部分1包括有鼠标式控制仪11和液晶显示屏12，所述鼠标式控制仪11的外表面上设置有操作面板13，所述鼠标式控制仪11内安装有微控制器和光电传感器，所述微控制器电性连接液晶显示屏12、操作面板13和光电传感器；

所述按摩执行部分2包括有锤击机构21、揉捏机构22、图像采集机构和力度反馈机构，所述锤击机构21、揉捏机构22、图像采集机构和力度反馈机构均电性连接微控制器。

所述鼠标式控制仪11内还安装有振动器，所述振动器电性连接微控制器；

所述振动器可根据力度反馈机构的动态力度变化来提供相应的震动，让操作者实时感知按摩作业时的力度大小。

所述锤击机构21包括有龙门架211，所述龙门架211上通过螺钉固定连接大臂212的一端，所述大臂212的另一端安装有大臂电机，所述大臂电机的输出端连接第一小臂213的一端，所述第一小臂213的另一端安装有第一小臂电机，所述第一小臂电机的输出端连接第二小臂214的一端，所述第二小臂214的另一端安装有锤击电机215，所述锤击电机215的输出端连接有锤击头216；可对使用者的背部进行锤击按摩动作。

所述第二小臂214的另一端还安装有第二小臂电机，所述第二小臂电机的输出端连接连接杆221的一端，所述连接杆221的另一端连接有揉捏电机222，所述揉捏电机222的输出端连接有揉捏手指223；可对使用者的背部进行揉捏按摩动作。

所述龙门架211的底部设置有底座23，所述底座23上设置有丝杠传动装置24，所述丝杠传动装置24的丝杆通过丝杆电机驱动旋转，所述龙门架211的底部与丝杆匹配连接；可以实现龙门架211的横向移动，且移动精度高。

所述图像采集机构包括有龙门架摄像头25和第一小臂摄像头26，所述龙门架摄像头25固定安装在龙门架211的顶部，所述第一小臂摄像头26固定安装在第一小臂213的中部位置；采集到的图像信息会发送到微控制器，并在液晶显示屏上显示，提高了使用者对按摩执行部分2的控制能力，提高了按摩精度。

所述力度反馈机构包括有锤击压力传感器和揉捏压力传感器，所述锤击压力传感器固定安装在锤击头216上，所述揉捏压力传感器固定安装在揉捏手指223上；可将锤击头216、揉捏手指223与人体背部的接触力大小信息发送到微控制器。

锤击压力传感器和揉捏压力传感器采集到的力度信息发送给微控制器，振动器可采用微小振动电机阵列，以振动频率大小的方式让操作者感知，锤击头216、揉捏手指223和人体背部接触时产生的压力越大，振动电机的振动频率越高。

所述锤击头216和揉捏手指223的材料为钢化塑料，且表面覆盖有硅胶；强度高，且与人体接触柔软，提高了按摩舒适度。

所述按摩控制部分1还包括有垫板14，所述鼠标式控制仪11和液晶显示屏12均设置在垫板14上；

所述垫板14上还设置有扬声器和麦克风，所述扬声器和麦克风均电性连接微控制器；使用者可以不操作鼠标式控制仪11，只通过语音方式与机器进行交互，方便了使用者操作。

本实施例的工作原理：使用者背部面对按摩执行部分2，龙门架摄像头25和第一小臂摄像头26采集图像信息，并发送到微控制器，微控制器再将图像信息发送到液晶显示屏12上，从而使用者可以直观的看到锤击机构21、揉捏机构22和自己背部的位置信息。使用者通过移动鼠标式控制仪11，或使用操作面板13，或使用扬声器和麦克风，来对按摩执行部分2的各电机发送信号，使得锤击头216或揉捏手指223移动到合适的位置来对背部进行按摩，锤击压力传感器和揉捏压力传感器可将接触力信息发送到微控制器，接触力大小信息可在液晶显示屏12上显示，或通过鼠标式控制仪11内振动器振动的方式来让使用者感知，并对接触力大小进行调节，提高舒适度。

本发明的一种自给式力反馈多维按摩机器人系统，通过鼠标式控制仪11来控制锤击机构21、揉捏机构22的按摩动作，图像采集机构和力度反馈机构可将相关信息反馈给按摩控制部分1的液晶显示屏12上，进一步提高了对锤击机构21、揉捏机构22的控制能力，振动器可提供按摩作业的实时按摩力度动态交互，提高了按摩机器人系统的可操纵性和舒适度，从而实现了自给式力反馈按摩操作。

本发明的一种自给式力反馈多维按摩机器人系统，锤击机构21和揉捏机构22的相结合设计，丰富了按摩动作，使得使用者可以得到更好的按摩体验。

本发明的一种自给式力反馈多维按摩机器人系统，锤击头216和揉捏手指223均通过多个机械臂和电机来驱动，可以实现多维移动，操作控制灵活，图像采集机构和力度反馈机构，提高了按摩动作的控制精度。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围内。