基于光电识别可自动穴位定位系统的自动穴位按摩仪的制作方法

本发明涉及一种基于光电识别可自动穴位定位系统的自动穴位按摩仪

背景技术：

目前的穴位按摩市场主要依靠人工穴位按摩，但是人工穴位按摩仍存在一些缺点。首先，人工穴位按摩对按摩人员要求较高，需要按摩人员清楚穴位分布，并且熟练掌握按摩力度，一个优秀按摩人员的培养需要很长周期，而且就接受按摩者而言，多次到达固定按摩地点就医也要花费大量时间。其次，人工按摩对按摩力度和按摩温度的掌控无法定量控制，全凭按摩师的经验，无法对按摩者的舒适度准确把控，而对于按摩师而言劳神费力。如果使用自动化的穴位按摩仪就可以解决这些问题。

燕山大学的史小华发明了一种自锁式多穴位按摩器，专利号为cn109044809a，本发明公开了一种自锁型多穴位按摩器，本发明本体上设置有长度调节装置，实现了自锁，降低了装置使用的要求。触头支撑板上固定有移动触头，移动触头能贯穿穴位孔；长度调节装置的两端分别固定在底层前脚掌板和底层后脚掌板上；固定装置固定在顶层脚掌板上，用于固定足部。但是在定位过程中利用机械固定的方式，在实际操作中仍然需要用户进行感觉或操作者目测，无法实现自动化，并且定位精度仍然存在提高的空间。

针对定位无法自动化这个问题，本发明提出一种基于光电识别可自动穴位定位系统的自动穴位按摩仪，在设备上搭载光电传感器，利用光电方法识别人体标记，实现穴位的自动定位并有效提升穴位的定位精度。本发明可以实现对穴位的按摩力度、温度和位置的精准控制，实现从穴位定位到穴位按摩的全程自动化，在减少人力物力的同时，也极大的提高了穴位按摩的精确度与舒适度。

技术实现要素：

为了实现穴位按摩中穴位定位的准确性和按摩的高舒适度，本发明提出一种基于光电识别可自动穴位定位系统的自动穴位按摩仪。它集穴位定位，穴位按摩，按摩参数自动调节于一身，实现了穴位按摩的自动化。

为了解决上述的技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于光电识别的自动穴位按摩仪，包括三轴移动平台、按摩装置、穴位定位装置、人体参数采集装置，和电控装置，其中，所述人体参数采集装置、穴位定位装置和按摩装置均设置在三轴移动平台的垂直方向轴上，所述人体参数收集装置能够通过相关装置内的应变式位移压力传感器和温度传感器对使用者按摩部位进行体表温度和体表压力采集，穴位定位装置通过装置内的光电传感器对使用者进行穴位定位，按摩装置通过垂直方向轴与三轴移动平台连接，且三轴移动平台能够带动按摩装置运动以调节按摩装置的整体位置，所述电控装置置于三轴移动平台的底部且与三轴移动平台、按摩装置、穴位定位装置、人体参数采集装置均电连接并能够对三轴移动平台、按摩装置、穴位定位装置、人体参数采集装置分别进行控制。

上述的一种基于光电识别的自动穴位按摩仪，其特征在于：所述按摩装置包括按摩套筒、偏心按摩装置、用于带动所述偏心按摩机构旋转按摩的旋转按摩驱动机构，所述偏心按摩装置设置在按摩套筒内，所述用于带动所述偏心按摩机构旋转按摩的旋转按摩驱动机构包括旋转电机安装座和旋转电机，所述旋转电机安装在电机安装座上，所述旋转电机安装座固定在三轴移动平台的底部。偏心按摩装置包括按摩头和连接偏心轮，所述连接偏心轮中心固定在按摩套筒内侧且与旋转电机输出轴固定连接，所述按摩头安装在连接偏心轮的轮圈上。

上述的一种基于光电识别的自动穴位按摩仪，其特征在于：所述按摩头包括按摩头外层、内置发热片、应变式位移压力传感器和温度传感器，所述温度传感器与按摩头外层连接，所述应变式位移压力传感器置于按摩头外层内部，所述内置发热片与按摩头外层内壁紧贴。所述连接偏心轮包括连接杆与偏心轮，偏心轮通过连接杆与按摩头连接。

上述的一种基于光电识别的自动穴位按摩仪，其特征在于：所述穴位定位装置包括光电传感器、身体标记点、数据处理反馈装置，所述光电传感器安装在按摩套筒的外侧，所述身体标记点安放在人体上，所述数据处理反馈装置包括控制器和控制器基座，所述控制器基座置于电控装置内部，所述控制器安装在控制器基座上并与光电传感器电连接。

上述的一种基于光电识别的自动穴位按摩仪，其特征在于：所述人体参数采集装置包括应变式位移压力传感器、温度传感器、数据处理反馈装置，所述应变式位移压力传感器置于按摩头内部，所述温度传感器案装在按摩头外层内部，所述数据处理反馈装置包括控制器和控制器基座，所述控制器基座置于电控装置内部，所述控制器安装在控制器基座上并与应变式位移压力传感器和温度传感器电连接。

上述的一种基于光电识别的自动穴位按摩仪，其特征在于：所述电控装置包括中央控制器，电源模块和通讯模块，所述电源模块与中央控制器相连且为按摩仪中各用电装置供电，所述中央控制器与通讯模块相接且通过通讯模块与上位机通信，所述中央控制器的输入端有分别与所述穴位定位装置中的光电传感器，所述人体参数采集装置中的应变式位移压力传感器、温度传感器，所述按摩装置中旋转电机以及所述三轴移动平台中横向轴电机驱动、纵向轴电机驱动、垂直方向轴电机驱动相连且通过电机驱动模块来驱动，所述电机驱动模块与电机相连且用于驱动电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

第一，本方案中的按摩头选用了亲肤导热材料，避免了按摩产生的摩擦和热量对人体产生的不良影响。

第二，本方案中的按摩头利用了温度传感器，并由中央控制器控制发热片，使得按摩舒适度重要参数温度调节自动化。

第三，本方案中的按摩头采用了应变式位移传感器和偏心轮结构，与中央控制器形成反馈，使得按摩舒适度重要参数力度自动控制。

第四，本方案中的穴位确定由光电开关确定，使穴位定位更加的准确。

第五，本方案中的中央控制器，可以连接上位机，并且可以通过上位机使设备拥有多种运行模式，满足用户多元化需求。

第六，本设备对用户使用姿势不做要求，故用户可以通过此设备进行全身性的按摩，自由度高。

第七，本方案中的按摩轨迹遵循中医医理，按摩效果较普通穴位按摩更好。

下面通过附图和实施例，对发明做进一步的详细描述。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明基于光电识别可自动穴位定位系统的自动穴位按摩仪的结构示意图；

图2为本发明基于光电识别可自动穴位定位系统的自动穴位按摩仪中按摩头的示意图；

图3为本发明基于光电识别可自动穴位定位系统的自动穴位按摩仪的电路原理图；

图4为本发明基于光电识别可自动穴位定位系统的自动穴位按摩仪的流程框图；

附图标记说明：

图1中：1-1为纵向轴电机；1-2为纵向轴连接杆；1-3为纵向轴ⅰ；1-4为横向轴电机；1-5为垂直方向轴；1-6为旋转电机；1-7为垂直方向轴电机；1-8为光电传感器；1-9为按摩装置；1-10为横向垂直方向轴连接板；1-11为纵向轴ⅱ；1-12为横向纵向轴连接板；1-13为横向轴；身体标记点1-14。

图2中：2-1为偏心轮；2-2为连接销；2-3为连接杆；2-4为连接销；2-5为红外温度传感器；2-6为发热片；2-7为应变式位移压力传感器；2-8按摩头外层。

图3中：3-1人体参数采集装置；3-2穴位定位装置；3-3红外测温传感器；3-4限位开关；3-5电源模块；3-6中央控制器；3-7电机驱动模块；3-8加热片电路驱动模块；3-9加热片；3-10旋转电机；3-11x轴电机；3-12y轴电机；3-13z轴电机。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图所示，本发明所述的一种基于光电识别的自动穴位按摩仪包括三轴移动平台、按摩装置、穴位定位装置3-2、人体参数采集装置3-1，及电控装置，所述人体参数采集装置、穴位定位装置3-2和按摩装置1-9均设置在三轴移动平台的垂直方向轴1-5上，人体参数采集装置3-1能够通过相关装置内的应变式位移压力传感器2-7和温度传感器2-5对使用者按摩部位进行体表温度和体表压力采集，穴位定位装置3-2通过装置内的光电传感器1-8对使用者进行穴位定位，按摩装置1-9通过垂直方向轴1-5与三轴移动平台连接，且三轴移动平台能够带动按摩装置1-9运动以调节按摩装置1-9的整体位置，所述电控装置置于三轴移动平台的底部且与三轴移动平台、按摩装置1-9、穴位定位装置3-2、人体参数采集装置3-1均电连接并能够对三轴移动平台、按摩装置1-9、穴位定位装置3-2、人体参数采集装置3-1分别进行控制。

上述的一种基于光电识别的自动穴位按摩仪，其特征在于：所述按摩装置1-9包括按摩套筒、偏心按摩装置1-9、用于带动所述偏心按摩机构旋转按摩的旋转按摩驱动机构，所述偏心按摩装置1-9设置在按摩套筒内，所述用于带动所述偏心按摩机构旋转按摩的旋转按摩驱动机构包括旋转电机1-6安装座和旋转电机1-6，所述旋转电机1-6安装在电机安装座上，所述旋转电机1-6安装座固定在三轴移动平台的底部。偏心按摩装置1-9包括按摩头和连接偏心轮2-1，所述连接偏心轮2-1中心固定在按摩套筒内侧且与旋转电机1-6输出轴固定连接，所述按摩头安装在连接偏心轮2-1的轮圈上。

上述的一种基于光电识别的自动穴位按摩仪，其特征在于：所述按摩头包括按摩头外层2-8、内置发热片2-6、应变式位移压力传感器2-7和温度传感器2-5，所述温度传感器2-5与按摩头外层2-8连接，所述应变式位移压力传感器2-7置于按摩头外层2-8内部，所述内置发热片2-6与按摩头外层2-8内壁紧贴。所述连接偏心轮2-1包括连接杆2-3与偏心轮2-1，偏心轮2-1通过连接杆2-3与按摩头连接。

上述的一种基于光电识别的自动穴位按摩仪，其特征在于：所述穴位定位装置3-2包括光电传感器1-8、身体标记点1-14、数据处理反馈装置，所述光电传感器1-8安装在按摩套筒的外侧，所述身体标记点安放在人体上，所述数据处理反馈装置包括控制器和控制器基座，所述控制器基座置于电控装置内部，所述控制器安装在控制器基座上并与光电传感器1-8电连接。

上述的一种基于光电识别的自动穴位按摩仪，其特征在于：所述人体参数采集装置3-1包括应变式位移压力传感器2-7、温度传感器2-5、数据处理反馈装置，所述应变式位移压力传感器2-7置于按摩头内部，所述温度传感器2-5案装在按摩头外层2-8内部，所述数据处理反馈装置包括控制器和控制器基座，所述控制器基座置于电控装置内部，所述控制器安装在控制器基座上并与应变式位移压力传感器2-7和温度传感器2-5电连接。

上述的一种基于光电识别的自动穴位按摩仪，其特征在于：所述电控装置包括中央控制器3-6，电源模块和通讯模块，所述电源模块与中央控制器3-6相连且为按摩仪中各用电装置供电，所述中央控制器3-6与通讯模块相接且通过通讯模块与上位机通信，所述中央控制器3-6的输入端有分别与所述穴位定位装置3-2中的光电传感器1-8，所述人体参数采集装置3-1中的应变式位移压力传感器2-7、温度传感器2-5，所述按摩装置1-9中旋转电机1-6以及所述三轴移动平台中横向轴电机1-4驱动、纵向轴电机1-1驱动、垂直方向轴电机1-7驱动相连且通过电机驱动模块3-7来驱动，所述电机驱动模块3-7与电机相连且用于驱动电机。

上述的一种基于光电识别的自动穴位按摩仪的按摩方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、使用者躺在按摩仪下，并将身体标记点1-14贴于使用者胸口、腰两侧与一条腿上；

步骤二、利用穴位定位装置3-2采集使用者身体标记点1-14，并将采用的数据传输给中央控制器3-6；

步骤三、中央控制器3-6从其数据库中获取存储的人体穴位分布；

步骤四、中央控制器3-6将第一步采集的数据与步骤二获取的数据进行比较处理，建立使用者按摩部位穴位分布图数据模型；

步骤五、若建立模型失败返回第一步，若建立模型成功，执行第五步；

步骤六、根据步骤三中建立的按摩数据模型，由中央控制器3-6向电机驱动模块3-7发出指令，则电机驱动模块3-7控制横向轴电机1-4、纵向轴电机1-1、垂直方向轴电机1-7以调节按摩装置1-9位置；

步骤七、由中央控制器3-6向电机驱动模块3-7发出指令，则电机驱动模块3-7控制旋转电机1-6使按摩头对使用者的穴位进行按压刺激，并使人体参数采集装置3-1开始工作；

步骤八、利用人体参数采集装置3-1采集使用者按摩位置压力及温度信息，并将采用的数据传输给中央控制器3-6；

步骤九、中央控制器3-6从其数据库中获取存储的按摩参数指标；

步骤十、中央控制器3-6将步骤七与步骤八中获取的数据进行比较处理，并根据处理结果通过中央控制器3-6、按摩装置1-9、发热片2-6、应变式位移压力传感器2-7、温度传感器2-5形成闭环回路；

步骤十一、中央控制器3-6根据步骤九中得出的闭环回路，通过各个传感器采集的数据对按摩装置1-9进行反馈控制。当按摩力度达到中央控制器3-6设定阈值时，中央控制器3-6向垂直方向轴电机1-7发出指令，则电机控制按摩装置1-9向下移动。当按摩区域温度达到中央控制器3-6设定阈值时，中央控制器3-6向发热片2-6发出指令，则发热片2-6停止发热。

步骤十二、若步骤六中按摩头对使用者的穴位刺激达到预定时间，则按摩过程完成。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。