CN108078553B - 高精密智能化脉诊仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精密智能化脉诊仪,包括机架组件、测头组件以及信息采集***,机架组件主要由底部的脉枕部件以及设置在脉枕部件上方的机架部件组成,测头组件至少由四个并列设置的智能手指组成,各智能手指具备三个驱动单元和一个复合传感单元。机架部件与测头组件连接,用于实现测头组件围绕手臂做旋转运动或平行于手臂的直线运动,手臂置于脉枕部件上,实现手臂旋转运动与升降运动,通过图像采集模块与图像分析定位模块,实现定位采集。该脉诊仪可按照“五带六区七层”的方法自动找准、施压并采集脉搏信号,可实现“五部十二候”诊脉,具有高精度、可重复性、可再现性的特点;可用于临床疾病早期预警与诊断,有效解决目前同类仪器采集精度不高、采集信号不全等问题。

Description

高精密智能化脉诊仪
技术领域
本发明属于医疗器械领域,具体涉及一种高精密智能化脉诊仪。
背景技术
脉诊(Traditional Chinese Pulse Diagnosis,TCPD)作为我国传统中医(Traditional Chinese Medicine,TCM)的诊断手段,经过历代中医上千年的探究与实践,逐步形成了28种脉象的诊断体系。目前中医脉诊的主要方式依然是中医医师通过手指对患者脉象进行感知,再根据医师经验和手部触觉诊断疾病。这种诊断方式判断标准模糊,容易受医师的个人经验和主观因素影响导致误判,且无法对脉象进行量化和有效的记录。
为此,近年来国内外众多学者提出不同方案来解决上述问题并取得一定成效。而在单探头、手调式脉诊仪不能满足脉诊客观化的需求的情况下,自动加压、多探头、多自由度脉诊仪成为了学者关注的焦点。如专利CN101049247中公开的三部九候脉象检测仪能够实现寸、关、尺三个位置对应的进行脉搏信号同步采集,并根据压力传感器得到的力结合步进电机实现闭环控制,保证三个位置的等压力加压。但是,由于采用步进电机施压,电机在保持等压力加压时不可避免地产生震颤,对信号采集造成干扰。又如CN106264491公开的检测设备采用多探头,伺服电机自动加压的方式实现寸、关、尺三部的脉搏信号的采集,同时设置位置可调整的手臂固定装置,稳定性与传感器灵敏度前代产品都得到了较大改进。但是,上述仪器仅局限于寸、关、尺三部脉搏信号的采集,忽略了尺下脉搏信号,造成采集的信息缺失。同时,上述专利未明确仪器本身与人的手指之间的区别,都采用竖直向下的施压模式,忽略了中医医师在采集脉搏信号时手指弯曲施力对采集过程的影响,不能完整地模拟脉搏信号采集过程。专利CN103263256通过设计多个人形手指对中医医师的多自由度诊脉过程进行模拟,较好地解决了采集时致动力对脉搏传感器的干扰问题,但是由于缺少定位基准与手腕定位装置,在检测时,容易造成检测区域的变化导致采集的脉搏信号产生较大偏差。并且所述仪器采用气压传动装置施压,由于空气的可压缩性大,位置控制的精度不高,难以保证采集过程的可重复性和可再现性。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种高精密智能化脉诊仪,能客观模拟完整的脉搏信号采集过程,从而保证采集过程的高精度、可重复性和可再现性。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高精密智能化脉诊仪,包括机架组件、测头组件以及信息采集***,所述机架组件主要由底部的脉枕部件以及设置在脉枕部件上方的机架部件组成,所述测头组件至少由四个并列设置的智能手指组成,各所述智能手指通过纵向运动驱动单元设置在机架部件上;
所述脉枕部件包括底板、脉枕底座以及脉枕;所述脉枕底座可转动连接在底座上方,所述脉枕底座上设有升降驱动机构,所述脉枕通过升降驱动机构设置在脉枕底座上并由升降驱动机构带动脉枕做竖向位置调节;
各所述智能手指均主要由与纵向运动驱动单元相连的连接板Ⅰ、设置在连接板Ⅰ上并能做横向运动的第一驱动单元、设置在第一驱动单元上并随其运动的连接板Ⅱ、设置在连接板Ⅱ上并能做竖向运动的第二驱动单元、设置在第二驱动单元上并随其运动的连接板Ⅲ以及设置在连接板Ⅲ上的第三驱动单元;所述第一驱动单元与第二驱动单元均为线性伸缩式驱动装置;所述第三驱动单元主要由伺服线性促动器、推杆、连杆以及智能手指尖端组成,所述伺服线性促动器设置在连接板Ⅲ上,所述推杆与伺服线性促动器相连并由伺服线性促动器驱动,所述连杆有两根,两连杆的一端分别与推杆以及连接板Ⅲ可转动连接,另一端均与智能手指尖端可转动连接,形成平行四边形连杆机构;
所述信息采集***包括若干个设置在机架组件周围对待测手臂进行图像采集的图像采集模块、与图像采集模块相连并接收图像采集模块信息的图像分析定位模块、以及通过智能手指进行按压信息采集的复合传感单元;所述复合传感单元包括柔性阵列传感器以及压力传感器;所述智能手指尖端上的按压面为弧形面,所述柔性阵列传感器贴附在弧形面上,所述压力传感器设置在智能手指尖端内。
进一步,所述脉枕底座通过角接触球轴承连接在底座上方,所述角接触球轴承外侧设有锁紧装置;所述锁紧装置主要由导向柱、套装在导向柱上的复位弹簧、套装在导向柱上并位于复位弹簧两端的夹持环、以及设置在夹持环外侧以控制夹持环张合的电磁推座组成。
进一步,所述机架部件为弧形结构或直线型结构;
机架部件为弧形结构时,其主要由弧形导轨、同步带以及同步带轮组成,两端固定在脉枕底座上的弧形导轨上设有弧形导轨滑块,所述弧形导轨滑块上设有伺服电机,所述同步带轮通过联轴器与伺服电机相连,所述同步带绕过同步带轮后两端通过张紧装置固连于弧形导轨两侧,所述弧形导轨滑块上设有托板;
机架部件为直线型结构时,其主要由立柱、横梁以及丝杆滑块组成,所述立柱有两根,分设在脉枕底座两侧,所述横梁两端与两立柱相连并组成龙门架结构,横梁上设有丝杆与导杆,所述丝杆滑块套装在丝杆与导杆上,横梁上设有与丝杆相连接的伺服电机,所述丝杆滑块上设有托板。
进一步,所述纵向运动驱动单元主要由滑块Ⅰ、丝杆Ⅰ、导轨Ⅰ以及伺服电机Ⅰ组成,所述导轨Ⅰ与伺服电机Ⅰ设置在托板上,所述丝杆Ⅰ与伺服电机Ⅰ固连并由伺服电机Ⅰ带动旋转,所述滑块Ⅰ上设有螺纹孔,所述滑块Ⅰ套装在丝杆Ⅰ与导轨Ⅰ上并由伺服电机驱动沿导轨Ⅰ前后移动;各所述智能手指中的连接板Ⅰ均设置在滑块Ⅰ上。
进一步,所述第一驱动单元与第二驱动单元均主要由滑块Ⅱ、丝杆Ⅱ、导轨Ⅱ以及伺服电机Ⅱ组成,所述丝杆Ⅱ与伺服电机Ⅱ固连并由伺服电机Ⅱ带动旋转,所述滑块Ⅱ上设有螺纹孔,所述滑块Ⅱ套装在丝杆Ⅱ与导轨Ⅱ上,所述导轨Ⅱ与伺服电机Ⅱ固设在对应的连接板Ⅰ或连接板Ⅱ上。
进一步,所述升降驱动机构包括伺服电机Ⅲ、丝杆Ⅲ以及螺块,所述伺服电机Ⅲ固设在脉枕底座上,所述丝杆Ⅲ竖直与伺服电机Ⅲ相连并在伺服电机Ⅲ驱动下转动,所述螺块套装在丝杆Ⅲ上并与脉枕固连;位于丝杆Ⅲ两侧的脉枕底座上还设有导轨Ⅲ,所述导轨Ⅲ上套装有与脉枕固连的滑块Ⅲ。
本发明的有益效果在于:
(1)采用四个独立智能手指分别对应寸、关、尺、尺下四个区域进行脉搏信号的采集,与目前只采集寸、关、尺三个区域的脉诊仪相比,采集的脉搏信号更加全面;
(2)每个智能手指都有七自由度运动,且三个自由度为各智能手指独立控制的自由度,与目前大部分仅采用直线运动的脉诊仪相比,可实现对桡动脉管多角度施压,采集更多施力情况下的脉搏信号,挖掘更丰富的脉象信息;
(3)各驱动单元采用伺服控制技术,与目前普遍采用步进电机作为致动器的脉诊仪相比,保证高精度运动的同时最大程度降低电机震颤对采集过程的干扰;
(4)机器视觉部分根据手臂采集区域的特征对采集区域进行定位,结合所述脉枕结构与多自由度高精度测头实现精确定位采集区域;
(5)脉枕可根据不同年龄段与性别的患者的手臂长短和粗细不同进行手臂高度和摆放角度的调整,脉枕采用左右双曲面结构,使患者可以在保持当前坐姿和生理状态下快速换手采集,提高采集效率的同时保证采集过程的可重复性和可再现性。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本发明提供如下附图进行说明:
图1为弧形机架的脉诊仪结构示意图;
图2为脉枕部件的结构示意图;
图3为智能手指的结构示意图;
图4为手臂采集区域示意图;
图5为直线型机架的脉诊仪结构示意图;
图6为脉诊仪运动示意图;
图7为***框图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图所示,本发明中的高精密智能化脉诊仪,包括机架组件、测头组件以及信息采集***,所述机架组件主要由底部的脉枕部件1以及设置在脉枕部件1上方的机架部件2组成,所述测头组件至少由四个并列设置的智能手指3组成,各所述智能手指3通过纵向运动驱动单元4设置在机架部件2上。
具体的,脉枕部件1包括底板11、脉枕底座12以及脉枕13;所述脉枕底座12可转动连接在底座11上方,所述脉枕底座12上设有升降驱动机构14,所述脉枕13通过升降驱动机构14设置在脉枕底座12上并由升降驱动机构14带动脉枕13做竖向位置调节。此处的脉枕为双曲面结构,左右曲面可分别放置左右手,升降驱动机构14可调节脉枕13高度,即实现手臂放置水平高度的调节;脉枕底座12可在底座11上转动,可用于调节患者手臂的旋转角度。
测头组件由四个可独立控制的智能手指3构成,四个智能手指3依次为寸部智能手指、关部智能手指、尺部智能手指及尺下部智能手指,分别对应手臂5上的寸51、关52、尺53、尺下54四个区域。
各智能手指3均主要由与纵向运动驱动单元4相连的连接板Ⅰ31、设置在连接板Ⅰ31上并能做横向运动的第一驱动单元32、设置在第一驱动单元32上并随其运动的连接板Ⅱ33、设置在连接板Ⅱ33上并能做竖向运动的第二驱动单元34、设置在第二驱动单元34上并随其运动的连接板Ⅲ35以及设置在连接板Ⅲ35上的第三驱动单元36;所述第一驱动单元32与第二驱动单元34均为线性伸缩式驱动装置;所述第三驱动单元36主要由伺服线性促动器361、推杆362、连杆363以及智能手指尖端364组成,所述伺服线性促动器361设置在连接板Ⅲ35上,所述推杆362与伺服线性促动器361相连并由伺服线性促动器361驱动,所述连杆363有两根,两连杆363的一端分别与推杆362以及连接板Ⅲ可转动连接,另一端均与智能手指尖端364可转动连接,形成平行四边形连杆机构。
第一驱动单元用于驱动智能手指尖端相对于其他所述智能手指尖端做错开运动;第二驱动单元用于驱动智能手指尖端做伸缩运动;第三驱动单元用于控制智能手指尖端作旋转运动;三个驱动过程能够实现述智能手指尖端以一定角度接触对应的采集区域并施加按压力。
本实施例中的第一驱动单元与第二驱动单元均主要由滑块Ⅱ321、丝杆Ⅱ322、导轨Ⅱ323以及伺服电机Ⅱ324组成,所述丝杆Ⅱ322与伺服电机Ⅱ324固连并由伺服电机Ⅱ324带动旋转,所述滑块Ⅱ321上设有螺纹孔,所述滑块Ⅱ套装在丝杆Ⅱ与导轨Ⅱ上,所述导轨Ⅱ与伺服电机Ⅱ固设在对应的连接板Ⅰ31或连接板Ⅱ33上。
在第一驱动单元中,伺服电机Ⅱ转动时带动丝杆Ⅱ转动,与丝杆Ⅱ通过螺纹连接的滑块Ⅱ则带动连接板Ⅱ沿丝杆Ⅱ中心轴P-P′做直线运动,通过设置的光栅尺实时反馈滑块Ⅱ的位置,实现运动闭环控制。同理,第二驱动单元中,伺服电机Ⅱ驱动滑块Ⅱ沿丝杆Ⅱ中心轴Q-Q′做直线运动。在第三驱动单元中,推杆、两连杆、智能手指尖端以及连接板Ⅲ在原理上形成只有一个自由度的平行四边形连杆机构。伺服线性促动器驱动推杆做直线运动时,通过推动连杆作直线运动,使某一部的智能手指尖端围绕其与连杆可转动连接孔轴线R-R′转动,最后通过设置的光栅尺实时反馈推杆端部位置,实现运动闭环控制。
为提高检测精度,上述的各智能手指还可再分为两个及以上可独立控制的分体智能手指,即测头组件可具备四个以上可独立控制运动的分体智能手指,各分体智能手指基本结构与功能与前述的智能手指一致。
信息采集***包括若干个设置在机架组件周围对待测手臂进行图像采集的图像采集模块、与图像采集模块相连并接收图像采集模块信息的图像分析定位模块、以及通过智能手指3进行按压信息采集的复合传感单元;所述复合传感单元6包括柔性阵列传感器61以及压力传感器62;所述智能手指尖端364上的按压面为弧形面,所述柔性阵列传感器61贴附在弧形面上,所述压力传感器62设置在智能手指尖端内。
此处的图像采集模块与图像分析定位模块共同构成机器视觉部分,图像采集模块包括至少两个摄像头7,用于实时记录采集区域的图像,所述图像分析定位模块用于实时分析图像并精确定位所述采集区域。手臂5放置于脉枕13上并稳定后,图像采集模块采集手腕图像并将图像上传至图像分析定位模块,图像分析定位模块根据手腕上腕横纹55等特征确定手臂上寸部51、关部52、尺部53、尺下部54,并通过各驱动单元实现智能手指尖端对采集区域的精确定位。智能手指尖端上设有复合传感单元6,此处的复合传感单元包括但不限于柔性阵列传感器与压力传感器,柔性阵列传感器61用于采集脉搏信号,而压力传感器62则用于检测采集的按压力,从而可根据力大小确定采集的按压深度,实现对不同深度的脉搏信号的采集。当复合传感单元6被精确定位于对应的采集区域时,通过第二驱动单元32的高精度伸缩运动,实现所述智能手指尖端对采集区域施加按压力,根据压力传感器实时检测到的按压力确定按压的深度层级,柔性阵列传感器61则实现在不同的层级采集脉搏波信号。
对上述方案进行进一步优化,还可包括基于TCM理论的生物信息采集部分,用于辅助诊断,例如但不限于舌诊图像采集分析部分、声诊录音分析部分。
本实施例的脉枕底座12通过角接触球轴承15连接在底座上方,所述角接触球轴承15外侧设有锁紧装置;所述锁紧装置主要由导向柱16、套装在导向柱16上的复位弹簧17、套装在导向柱16上并位于复位弹簧17两端的夹持环18、以及设置在夹持环18外侧以控制夹持环18张合的电磁推座19组成。
具体的,脉枕底座12通过角接触球轴承15撑起一定高度,与底板11保持一定距离,便于放置在脉枕13上的手臂5围绕角接触球轴承轴线OO′旋转到合适的角度。夹持环18、复位弹簧17和电磁推座19通过导向柱16安装于同一轴线上,保证夹持环18快速夹持,复位弹簧17在电磁推座19不通电时将两个夹持环推开,脉枕底座12可自由旋转,当手臂5放置于脉枕13上并旋转至一定角度,放置于底板11中心的编码器检测旋转角度稳定之后,四个对称放置的电磁推座同时通电,将两个夹持环向底板中心挤压,使夹持环与角接触球轴承15外圈接触,在两个夹持环的夹持下,脉枕底座12旋转运动被锁止,使手臂在固定转角的情况下进行脉搏信号的采集。
机架部件2是安装测头组件并使之悬于脉枕13之上的装置,通过一个纵向运动驱动单元4与测头组件连接,用于驱动测头组件相对手臂做左右(及高度)位置调节。
此处的机架部件2为弧形结构或直线型结构。
当机架部件2为弧形结构时,其主要由弧形导轨201、同步带202以及同步带轮203组成,两端固定在脉枕底座12上的弧形导轨201上设有弧形导轨滑块204,所述弧形导轨滑块204上设有伺服电机205,所述同步带轮203通过联轴器与伺服电机205相连,所述同步带202绕过同步带轮203后两端通过张紧装置固连于弧形导轨201两侧,所述弧形导轨滑块204上设有托板206。
本实施例中的纵向运动驱动单元4主要由滑块Ⅰ41、丝杆Ⅰ42、导轨Ⅰ43以及伺服电机Ⅰ44组成,所述导轨Ⅰ43与伺服电机Ⅰ44设置在托板206上,所述丝杆Ⅰ42与伺服电机Ⅰ44固连并由伺服电机Ⅰ44带动旋转,所述滑块Ⅰ41上设有螺纹孔,所述滑块Ⅰ41套装在丝杆Ⅰ42与导轨Ⅰ43上并由伺服电机驱动沿导轨Ⅰ43前后移动;各所述智能手指中的连接板Ⅰ31均设置在滑块Ⅰ41上。
具体的,伺服电机205转动时,带动同步带轮203转动。同步带轮203相对于两端固定的同步带202转动时,带动与伺服电机205固联的弧形导轨滑块204转动,纵向运动驱动单元4安装在弧形导轨滑块204的托板206上,实现通过托板206随弧形导轨滑块204的同步运动。测头组件的各智能手指3通过其上的连接板Ⅰ31安装在纵向运动驱动单元4的滑块Ⅰ41上,在滑块Ⅰ41带动下,测头组件沿Y方向做直线运动,通过设置的光栅尺实时反馈滑块Ⅰ41的位置,实现运动闭环控制。而弧形导轨滑块204则使测头组件围绕弧形导轨201中心轴N-N′做圆周运动,通过设置的光栅尺于弧形导轨201上,实时反馈弧形导轨滑块204的位置,实现运动闭环控制。
当机架部件2为直线型结构时,其主要由立柱211、横梁212以及丝杆滑块213组成,所述立柱211有两根,分设在脉枕底座12两侧,所述横梁212两端与两立柱211相连并组成龙门架结构,横梁212上设有丝杆214与导杆215,所述丝杆滑块213套装在丝杆214与导杆215上,横梁212上设有与丝杆214相连接的伺服电机216,所述丝杆滑块213上设有托板206。
丝杆滑块213在导杆215上直线滑动,丝杆214与伺服电机216连接,与丝杆滑块213螺纹连接,托板206固定连接于丝杆滑块213上,伺服电机216带动丝杆214转动时,托板206随着丝杆滑块213沿丝杆中心轴WW'做直线运动,与托板206固连的纵向运动驱动单元4也跟随运动,进而实现测头组件整体沿WW'做横向直线运动。
将机架部件的旋转驱动替换为横向驱动,与测头组件纵向运动驱动单元4和脉枕的升降驱动机构14相结合,实现测头组件相对于手臂x,y,z三个方向运动的自由度。同时再结合脉枕13的旋转运动、以及智能手指尖端的第一、二、三驱动单元运动,实现高精度脉诊仪的七个自由度的运动,从而全面覆盖手臂上的采集区域。
本实施例中的升降驱动机构14包括伺服电机Ⅲ141、丝杆Ⅲ142以及螺块143,所述伺服电机Ⅲ141固设在脉枕底座12上,所述丝杆Ⅲ142竖直与伺服电机Ⅲ141相连并在伺服电机Ⅲ141驱动下转动,所述螺块143套装在丝杆Ⅲ142上并与脉枕13固连;位于丝杆Ⅲ142两侧的脉枕底座12上还设有导轨Ⅲ144,所述导轨Ⅲ144上套装有与脉枕固连的滑块Ⅲ145。当伺服电机Ⅲ141转动时,带动丝杆Ⅲ142转动,实现脉枕13沿垂直于底板11的方向升降,光栅尺设置在脉枕底座12一侧,实时反馈脉枕13的位置,实现运动闭环控制。
本发明基于刺激与响应的原理,提供一种精细分层的脉搏波信号采集方法,通过第二驱动单元的精确伸缩运动,实现智能手指尖端对手腕桡动脉检测区域的垂直按压,通过第三驱动单元的弯曲运动,实现智能手指尖端对手腕桡动脉侧向按压刺激,根据压力传感器反馈的按压力确定侧向采集深度,通过柔性阵列式脉搏传感器获取桡动脉侧面不同深度层的脉搏波信号。结合机架部件、脉枕部件以及各驱动单元,按照“五带六区七层”的方法自动找准采集区域、自动施压并采集脉搏信号,实现“五部十二候”诊脉。
该脉诊仪共有七个自由度,如图6所示,运动A为手臂放置于脉枕上时脉枕底座绕角接触球轴承轴线OO′(竖直轴线Z方向)旋转,实现机架组件与测头组件的整体旋转运动,以轴线OO′为基准,运动范围为±35°;运动B为升降驱动机构14驱动脉枕13及手臂5的升降运动,运动范围为0-25mm;运动C为测头组件绕沿弧形导轨201的旋转运动,以弧形导轨中轴线NN′为基准,运动范围为±50°;运动D为纵向运动驱动单元4驱动测头沿纵向轴线Y方向做直线运动,以腕横纹55为基准,运动范围为-20mm至45mm;运动E为第一驱动单元32驱动智能手指尖端相对于其他智能手指做错开运动,运动范围为±10mm;运动F为第二驱动单元34驱动智能手指尖端做伸缩运动,行程为0-15mm;运动G为第三驱动单元36驱动智能手指尖端绕轴线RR′做旋转运动,旋转角度范围为±45°;各智能手指都可独立地实现运动E,运动F和运动G。
该脉诊仪采集脉搏信号流程如图7所示。
首先将手臂5放置于脉枕上,通过手臂调整运动,脉枕底座转动一定角度,当手臂调整停止时,锁紧装置锁止,进而升降驱动机构驱动脉枕升降,实现手臂的升降调整,实现手臂与患者心脏在同一水平高度。
进入采集区域定位与找准阶段,机器视觉部分以腕横纹为基准,对采集区域进行图像采集并分为寸、关、尺及尺下四个区域,并分析出每个区域的坐标传递至机架部件和测头组件中的各驱动单元。
进入寻脉阶段,机架的旋转驱动单元或横向驱动单元同纵向运动驱动单元一起根据坐标信号将测头组件驱动至预定位置,测头组件中各智能手指的第一、二驱动单元根据坐标驱动各智能手指尖端,使其准确运动至采集区域进行直接按压采集。进一步,第三驱动单元则通过弯曲运动,实现对采集区域桡动脉的侧向按压,实现中医医师不同的按压手法。
通过不同深度或不同施力方式的按压,对按压力、脉搏波信号等人体生物信号进行采集,上传至上位机进行记录和分析。
最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种高精密智能化脉诊仪,其特征在于:包括机架组件、测头组件以及信息采集***,所述机架组件主要由底部的脉枕部件以及设置在脉枕部件上方的机架部件组成,所述测头组件至少由四个并列设置的智能手指组成,各所述智能手指通过纵向运动驱动单元设置在机架部件上;
所述脉枕部件包括底板、脉枕底座以及脉枕;所述脉枕底座可转动连接在底座上方,所述脉枕底座上设有升降驱动机构,所述脉枕通过升降驱动机构设置在脉枕底座上并由升降驱动机构带动脉枕做竖向位置调节;
各所述智能手指均主要由与纵向运动驱动单元相连的连接板Ⅰ、设置在连接板Ⅰ上并能做横向运动的第一驱动单元、设置在第一驱动单元上并随其运动的连接板Ⅱ、设置在连接板Ⅱ上并能做竖向运动的第二驱动单元、设置在第二驱动单元上并随其运动的连接板Ⅲ以及设置在连接板Ⅲ上的第三驱动单元;所述第一驱动单元与第二驱动单元均为线性伸缩式驱动装置;所述第三驱动单元主要由伺服线性促动器、推杆、连杆以及智能手指尖端组成,所述伺服线性促动器设置在连接板Ⅲ上,所述推杆与伺服线性促动器相连并由伺服线性促动器驱动,所述连杆有两根,两连杆的一端分别与推杆以及连接板Ⅲ可转动连接,另一端均与智能手指尖端可转动连接,形成平行四边形连杆机构;
所述信息采集***包括若干个设置在机架组件周围对待测手臂进行图像采集的图像采集模块、与图像采集模块相连并接收图像采集模块信息的图像分析定位模块、以及通过智能手指进行按压信息采集的复合传感单元;所述复合传感单元包括柔性阵列传感器以及压力传感器;所述智能手指尖端上的按压面为弧形面,所述柔性阵列传感器贴附在弧形面上,所述压力传感器设置在智能手指尖端内;
所述机架部件为弧形结构或直线型结构;
机架部件为弧形结构时,其主要由弧形导轨、同步带以及同步带轮组成,两端固定在脉枕底座上的弧形导轨上设有弧形导轨滑块,所述弧形导轨滑块上设有伺服电机,所述同步带轮通过联轴器与伺服电机相连,所述同步带绕过同步带轮后两端通过张紧装置固连于弧形导轨两侧,所述弧形导轨滑块上设有托板;
机架部件为直线型结构时,其主要由立柱、横梁以及丝杆滑块组成,所述立柱有两根,分设在脉枕底座两侧,所述横梁两端与两立柱相连并组成龙门架结构,横梁上设有丝杆与导杆,所述丝杆滑块套装在丝杆与导杆上,横梁上设有与丝杆相连接的伺服电机,所述丝杆滑块上设有托板。
2.根据权利要求1所述的高精密智能化脉诊仪,其特征在于:所述脉枕底座通过角接触球轴承连接在底座上方,所述角接触球轴承外侧设有锁紧装置;所述锁紧装置主要由导向柱、套装在导向柱上的复位弹簧、套装在导向柱上并位于复位弹簧两端的夹持环、以及设置在夹持环外侧以控制夹持环张合的电磁推座组成。
3.根据权利要求1所述的高精密智能化脉诊仪,其特征在于:所述纵向运动驱动单元主要由滑块Ⅰ、丝杆Ⅰ、导轨Ⅰ以及伺服电机Ⅰ组成,所述导轨Ⅰ与伺服电机Ⅰ设置在托板上,所述丝杆Ⅰ与伺服电机Ⅰ固连并由伺服电机Ⅰ带动旋转,所述滑块Ⅰ上设有螺纹孔,所述滑块Ⅰ套装在丝杆Ⅰ与导轨Ⅰ上并由伺服电机驱动沿导轨Ⅰ前后移动;各所述智能手指中的连接板Ⅰ均设置在滑块Ⅰ上。
4.根据权利要求1所述的高精密智能化脉诊仪,其特征在于:所述第一驱动单元与第二驱动单元均主要由滑块Ⅱ、丝杆Ⅱ、导轨Ⅱ以及伺服电机Ⅱ组成,所述丝杆Ⅱ与伺服电机Ⅱ固连并由伺服电机Ⅱ带动旋转,所述滑块Ⅱ上设有螺纹孔,所述滑块Ⅱ套装在丝杆Ⅱ与导轨Ⅱ上,所述导轨Ⅱ与伺服电机Ⅱ固设在对应的连接板Ⅰ或连接板Ⅱ上。
5.根据权利要求1所述的高精密智能化脉诊仪,其特征在于:所述升降驱动机构包括伺服电机Ⅲ、丝杆Ⅲ以及螺块,所述伺服电机Ⅲ固设在脉枕底座上,所述丝杆Ⅲ竖直与伺服电机Ⅲ相连并在伺服电机Ⅲ驱动下转动,所述螺块套装在丝杆Ⅲ上并与脉枕固连;位于丝杆Ⅲ两侧的脉枕底座上还设有导轨Ⅲ,所述导轨Ⅲ上套装有与脉枕固连的滑块Ⅲ。
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108968930B (zh) * 2018-08-15 2021-02-09 黄忠全 便携式智能化多测头中医脉诊仪
CN109350019A (zh) * 2018-11-09 2019-02-19 南通理工学院 一种机电控制的纵横调整诊脉一体机
CN109303550A (zh) * 2018-11-15 2019-02-05 珠海市万瑙特健康科技有限公司 用于脉诊仪的机械手指
CN109303551A (zh) * 2018-11-15 2019-02-05 珠海市万瑙特健康科技有限公司 用于脉诊仪的机械手指
CN109528178A (zh) * 2018-11-15 2019-03-29 珠海市万瑙特健康科技有限公司 用于脉诊仪的机械手指
CN109303552A (zh) * 2018-11-15 2019-02-05 珠海市万瑙特健康科技有限公司 用于脉诊仪的机械手指
CN109549630B (zh) * 2018-11-30 2020-06-19 西安外事学院 一种智能中医脉象及心脏检测仪
CN109717848B (zh) * 2019-02-13 2024-05-24 智美康民(珠海)健康科技有限公司 诊脉装置及诊脉双向调位机构
CN110025297A (zh) * 2019-03-27 2019-07-19 珠海市万瑙特健康科技有限公司 脉诊仪机械手指
CN109770872A (zh) * 2019-03-27 2019-05-21 珠海市万瑙特健康科技有限公司 脉诊仪机械手指
CN109770874A (zh) * 2019-03-27 2019-05-21 珠海市万瑙特健康科技有限公司 脉诊仪机械手指
CN109770870A (zh) * 2019-03-27 2019-05-21 珠海市万瑙特健康科技有限公司 脉诊仪机械手指
CN109820494A (zh) * 2019-03-27 2019-05-31 珠海市万瑙特健康科技有限公司 脉诊仪机械手指
CN109938749B (zh) * 2019-04-03 2021-09-14 李�浩 一种动脉位置检测装置及其使用方法
CN110251101A (zh) * 2019-06-19 2019-09-20 福州数据技术研究院有限公司 基于肢体夹的脉诊仪器
CN110200602B (zh) * 2019-06-27 2024-06-04 玉生堂慧中医科技有限公司 脉搏信息采集装置
CN112386235A (zh) * 2019-08-16 2021-02-23 南开大学 一种中医脉诊设备
CN110477878A (zh) * 2019-09-08 2019-11-22 智能制造研究院(肇庆高要)有限公司 一种脉诊仪的手臂托架装置和脉诊仪
CN110477879A (zh) * 2019-09-10 2019-11-22 中防通用电信技术有限公司 脉搏信息采集装置
CN112043248B (zh) * 2020-09-03 2021-07-20 山东大学 一种柔性诊脉手及中医脉诊仪
CN112370028B (zh) * 2020-10-29 2022-08-09 天津慧医谷科技有限公司 一种基于传感器的自动采脉装置
CN112587102B (zh) * 2020-11-09 2023-07-04 季华实验室 一种用于脉诊的机械手臂装置
CN112674733B (zh) * 2020-12-23 2023-08-22 上海掌门科技有限公司 一种诊脉装置
CN112971739A (zh) * 2021-02-08 2021-06-18 上海掌门科技有限公司 一种诊脉设备
TWI747800B (zh) * 2021-07-20 2021-11-21 友達光電股份有限公司 脈診儀
CN114305350A (zh) * 2021-12-16 2022-04-12 上海掌门科技有限公司 一种诊脉设备和方法
CN114305360A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 浙江善时生物药械(商丘)有限公司 血压或血流动力学检测感应器的智能驱动装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201299558Y (zh) * 2008-10-27 2009-09-02 徐鹏 中医脉象采集装置
WO2011065697A2 (ko) * 2009-11-24 2011-06-03 한국한의학연구원 레이저 거리측정기를 이용한 맥파측정로봇장치 및 이를 이용한 맥파측정방법
CN106373474A (zh) * 2016-11-08 2017-02-01 天津天堰科技股份有限公司 脉象模拟仪
CN206239401U (zh) * 2016-06-07 2017-06-13 上海坤浩信息科技有限公司 应用于中医远程把脉诊疗***脉搏采集装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080103398A1 (en) * 2006-10-31 2008-05-01 Chin Ming Huang Pulse Taking and Spectral Analysis and Display Instrument
KR101150860B1 (ko) * 2010-08-06 2012-07-19 한국광기술원 광센서를 이용한 맥진기
CN102370471B (zh) * 2011-09-08 2013-02-27 哈尔滨工业大学 快速定位的三部多点压力脉象仪
CN103271720B (zh) * 2013-05-13 2016-05-18 深圳市汇思科电子科技有限公司 一种测量压头位置可调的脉象仪
CN104173031B (zh) * 2014-09-18 2016-03-30 哈尔滨市华宇医用电子仪器有限公司 一种仿真触摸式脉象测量装置
CN106264491B (zh) * 2015-06-12 2021-11-09 罗锦兴 用于脉诊的阵列感测模块及脉诊仪
CN105832296A (zh) * 2016-03-16 2016-08-10 中国科学院微电子研究所 一种中医脉诊诊疗***
CN106073730A (zh) * 2016-06-01 2016-11-09 郭福生 一种脉象仪

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201299558Y (zh) * 2008-10-27 2009-09-02 徐鹏 中医脉象采集装置
WO2011065697A2 (ko) * 2009-11-24 2011-06-03 한국한의학연구원 레이저 거리측정기를 이용한 맥파측정로봇장치 및 이를 이용한 맥파측정방법
CN206239401U (zh) * 2016-06-07 2017-06-13 上海坤浩信息科技有限公司 应用于中医远程把脉诊疗***脉搏采集装置
CN106373474A (zh) * 2016-11-08 2017-02-01 天津天堰科技股份有限公司 脉象模拟仪

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
脉诊仪的研究现状及对寸口三部脉象客观检测的初步设想;费兆馥;《上海中医药大学学报》;20120725;第7-10页 *

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