本发明涉及理疗按摩机器人，尤其涉及一种基于人工智能的多用途的理疗按摩机器人。
背景技术：
1、随着科学技术水平的不断提高与机器人技术的日益成熟，服务型机器人的出现成为这一社会矛盾的最佳解决方案。当前智能机器人的出现可代替人工操作，但智能机器人尚未进入到筋膜按摩传统古中医理疗行业，并且智能机器人基于安全、稳定、可靠的技术优势可用于个人大健康理疗行业。
2、理疗按摩机器人作为一种辅助疗法已在世界范围内被广泛接受，并在日常护理肌肉，运动、健身前中后的科学按摩方面取得了不错的效果，可以减轻肌肉的僵硬和酸痛，舒缓肌肉疲劳，促进血液循环，以达到改善身体软组织健康的目的，还解放按摩师双手，解决按摩师辛劳，完全由机器人代劳，且不会受到人工因素的影响理疗效果和体验感受。因此，如何将理疗按摩理论成功应用于机器人中成为了研究的新热点。目前市场上流行的按摩理疗设备功能单一而且智能化程度不高，更不能完全代替按摩师进行按摩理疗，因此研制理疗按摩机器人有着深远的理论意义与社会意义。
技术实现思路
1、本发明提供了一种基于人工智能的多用途的理疗按摩机器人，以解决现有技术中存在的目前市场上流行的按摩理疗设备功能单一而且智能化程度不高，更不能完全代替按摩师进行按摩理疗，因此研制理疗按摩机器人有着深远的理论意义与社会意义的上述问题。
2、为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种基于人工智能的多用途的理疗按摩机器人，包括：理疗系统、机械臂、视觉系统、力控系统、操控系统和工作台；
4、所述工作台用于支撑理疗按摩机器人的运动以所述理疗系统用于对人体进行对应的理疗动作，理疗动作包括推拿、按摩、艾灸；
5、所述机械臂用所述理疗系统搭载筋膜按摩组件与艾炙组件，用于对人体进行对应的理疗动作，理疗动作包括推拿按摩、艾灸；
6、所述协作机械臂用于调整机械臂的运动速度和力度，同时在非理疗状态下可使用对应按键来自主拖拽机械臂到需要位置；
7、所述视觉系统对人体理疗区域进行3d扫描建模，联合机械臂精准选择理疗区域，根据专家库自动生成理疗轨迹，实现路径规划；
8、所述力控系统由机器人内置力控系统基于传统中医推拿理疗原理进行实时力度柔性控制，并可以进行在线调整力度；
9、所述操控系统由平板触摸系统及工控机组成，构建友好人机交互界面，机器人操作智能化，根据不同部位，自动识别，给出合理的理疗区域，区分背部、肩部、腰部区域，使操作者可以更好匹配对应参数；
10、所述工作台用于支撑理疗按摩机器人的运动以及固定。
11、其中，所述理疗系统包括：筋膜枪、艾灸理疗头组件；
12、所述筋膜枪用于通过模拟专家敲击的手法对人体进行穴位按摩操作；
13、所述艾灸理疗头用于通过模拟专家手法对人体进行艾灸理疗操作，艾灸理疗操作包括刮痧、推拿。
14、其中，所述操控系统包括：触摸屏、控制模块、规划模块；
15、所述触摸屏用于通过手动触摸发出操作指令控制机械臂调节，并查看理疗系统按摩路径以及力度大小；
16、所述控制模块用于根据操作指令或规划的人体理疗方案对机械臂的轨迹路径、理疗系统的理疗动作进行控制操作；
17、所述规划模块用于根据当前人体需求进行理疗轨迹路径、理疗动作的规划，获取人体理疗方案。
18、其中，所述理疗系统还包括压力传感器，通过压力传感器采集人体对应的模拟量信号，通过控制模块将采集的模拟量信号进行a/d转换，将转换后的数字量信号换算成对应的压力值。
19、其中，通过所述控制模块接收触摸屏的控制指令，控制机械臂的驱动，同时接收理疗系统上限位数据和压力传感器的信号，将接收的数据和信号上传至触摸屏，通过触摸屏实时监控理疗按摩机器人的运行状态，按摩师通过触摸屏界面与理疗按摩机器人进行人机交互，通过选择按摩操作方案对人体进行按摩理疗，同时实时监控按摩机器人的运行状态。
20、其中，控制模块根据触摸屏下达的控制指令控制机械臂到达坐标空间的任意位置，根据当前位置坐标值和目标点坐标值，计算出各轴的运动距离，控制机械臂到达目标点，然后带动理疗系统对人体进行设定的按摩操作；
21、其中，机械臂采用6个关节，六自由度理疗按摩机器人运动控制包括操控系统通过手动操作或示教再现，将理疗按摩机器人六个关节的位置增量、运行速度的信息发送给控制模块，同时规划模块实时读取理疗按摩机器人各个关节的位置信息并通过运动学计算获取机械臂末端位姿；规划模块接收到信息后，将位置增量和运行速度的信息转化为脉冲频率和脉冲数量的伺服电机驱动器可接收的命令形式；控制模块以设定的频率发出设定数量的脉冲信号，完成对机械臂运动速度、力度大小和位置的控制。
22、其中，机械臂通过6个关节运动是通过伺服电机驱动，伺服电机配有位置编码器，将位置信号反馈给控制模块形成闭环控制，各轴的伺服电机驱动装有限位开关，通过理疗系统的压力传感器，配合操控系统对按摩力度进行控制。
23、其中，所述规划模块设置定位程序，定位程序通过控制机械臂带动理疗系统到达指定按摩穴位，对特定的穴位进行按摩；
24、控制模块接收到触摸屏的控制命令后，将通过规划模块设定的目标位置坐标与当前机械臂各关节位置坐标进行对比，计算出坐标差值并换算为各机械臂应当移动的距离，通过控制模块驱动机械臂带动理疗系统到达指定位置，运动结束后记录当前坐标值为起始坐标。
25、其中，所述规划模块还设置安全保护程序，安全保护程序在急停按钮按下、压力值超过阈值、限位开关触发、上位机下达急停指令时触发，程序触发后立即停止按摩，并控制z轴以最大转矩快速上升以保证使用者的人身安全，若安全解除则根据上位机指令继续进行按摩；
26、其中，安全保护程序流程包括对z轴是否触发正限位以及压力值是否超过设定值进行判断，若z轴触发正限位或压力值超过设定值，则对z轴方向进行上升操作，若z轴触发负限位则停止上升。
27、其中，理疗系统连接加速度传感器，通过加速度传感器提取按摩头的振动信息，并对加速度信号进行处理分析，将处理后的加速度传感器信号去控制正弦波激励信号的电压幅值和频率，获取改变后的理疗系统的振幅和频率，实现按摩力度和频率的变化，并自行调节按摩力度和按摩频率。
28、与现有技术相比，本发明具有以下优点：
29、一种基于人工智能的多用途的理疗按摩机器人，包括：理疗系统、机械臂、视觉系统、力控系统、操控系统和工作台；所述理疗系统用于对人体进行对应的理疗动作，理疗动作包括推拿、按摩、艾灸；所述机械臂用于控制理疗系统的轨迹路径、区域范围；所述操控系统用于规划人体需理疗的轨迹路径、区域范围以及理疗动作，并对机械臂、理疗系统进行智能化控制；所述工作台用于支撑理疗按摩机器人的运动以及固定。通过将智能机械臂与传统筋膜按摩结合，实现解放按摩师双手，解决按摩师辛劳，完全由机器人代劳，且不会受到人工因素的影响理疗效果和体验感受，通过操控系统进行控制，解决人工操作的差异化，规范、标准、精细。
30、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
31、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。