CN115944518B - 一种背部按摩机械手、智能背部按摩机器人及其轨迹确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背部按摩机械手、智能背部按摩机器人及其按摩轨迹确定方法，机械臂将按摩滚珠装置、精油针筒和背部区域检测***集成于一体，按摩移动过程能够实现六个自由度的灵活旋转运动，按摩滚珠装置接触人体皮肤，协同机械臂的均匀力控功能，使得机械臂能够模拟中医按摩手法对人体背部进行柔性按摩；变频微型气泵精确控制精油输出量，不伤害肌肤，对人体起到生发阳气、放松肌肉、舒筋活血及经脉畅通等理疗效果；背部区域检测***借助机器视觉检测技术检测识别待按摩者的背部区域及其尺寸，检测精度和检测效率较高，使得机械臂能够根据不同体型的按摩者的背部区域进行相应按摩范围的放大或缩小，实现对不同体型人群起到定制化按摩效果。

Description

一种背部按摩机械手、智能背部按摩机器人及其轨迹确定 方法

本发明涉及按摩机械手的技术领域，尤其一种背部按摩机械手、智能背部按摩机器人及其轨迹确定方法。

背景技术

按摩是具有中医特色的传统而古老的疗法之一，随着人工智能行业的快速发展，机器人代替人工按摩成为了当下研究的热点。近些年，虽然市场上出现了很多按摩器械，如按摩椅和按摩床，但是按摩椅和按摩床均为被动型，按摩方式均为从下往上用力，被按摩者依靠自身的体重实施按摩，需要被按摩者调整自身肌肉去寻找按摩压力点，被按摩部位处于自身体重的压迫之下，无法放松地接受按摩；另外，传统的按摩椅和按摩床按摩手法单一，不能完成模仿中医的按摩动作，一般达不到治疗效果；现有的按摩机器人，如申请号CN202220014150.8，专利名称为一种机械臂及按摩机器人的专利，虽然公开了机械臂上设置深度相机，用于拍摄目标对象以获取与所述目标对象的相对位置信息，但是其不能根据不同的按摩对象精确识别按摩穴位和按摩区域，无法实现对不同体型的使用者做到精准定位、标准统一地按摩，存在规划路径效率低或者路径偏差大等问题，同时其智能化程度较低，存在机械力度难以掌握，振动频率不易控制，大多数难以达到高水平按摩师的效果。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出一种背部按摩机械手、智能背部按摩机器人及其轨迹确定方法,既解决了无法实现对不同体型的使用者做到精准定位、标准统一地按摩、存在规划路径效率低或者路径偏差大等问题，又可实现全按摩过程高度模拟中医按摩手法，智能化控制各参数功能，能够替代人工实施质量一致化按摩。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

本发明第一方面是提供一种背部按摩机械手，包括控制箱、机械臂和背部区域检测***，机械臂设置于控制箱的上方，机械臂的末端臂节的端部安装有按摩滚珠装置，精油针筒连接于按摩滚珠装置的一侧，用于向按摩滚珠装置供给精油；精油针筒内压力由用于控制精油输出量的变频微型气泵控制，变频微型气泵与控制箱内的PLC控制器电连接；背部区域检测***包括安装在机械臂的一侧的深度相机和图像采集处理单元，深度相机用于对待按摩者背部进行拍照，图像采集处理单元用于将拍照图像根据形状检测函数检测出标定板尺寸，并将图像坐标转换为实际机器人坐标，根据标定板实际尺寸与像素数的比例关系计算待按摩者背部区域尺寸。

一种可能的技术方案中，所述按摩滚珠装置的按摩头内设有闭环控制的加热器和温度传感器，所述加热器与控制箱内部的温控器电连接，温度传感器、温控器与所述PLC控制器电信号连接。

一种可能的技术方案中，所述按摩滚珠装置内部设置有压力检测片，用于测定滚珠的按摩压力，压力检测片与压力传感器电信号连接，压力传感器与所述PLC控制器电信号连接。

一种可能的技术方案中，所述控制箱的底部周侧设有LED灯条，内部设有LED控制板，LED控制板与所述PLC控制器电信号连接。

本发明第二方面提供一种智能背部按摩机器人，包括计算机和任一项上述的背部按摩机械手，计算机设置智能终端***根据实际机器人坐标内待按摩者背部区域位置和尺寸精准识别人体穴位并计算按摩轨迹，并输出控制机械臂执行按摩过程。

上述技术方案中，所述计算机设置触控显示器，用于显示或控制按摩过程中动作按钮以及运行参数。

本发明第三方面提供一种智能背部按摩机器人的轨迹确定方法，包括以下按顺序执行的操作步骤：

步骤S1、按下启动开关，给PLC控制器一个输入信号，控制计算机和机械臂开机；触摸计算机的触控显示器，打开智能终端***，设置加热温度和出油速度，温控器输出信号给加热器通电，加热到设置温度；

步骤S2、待按摩人员趴于按摩床上方，根据不同体型需要按摩的区域在后背上放置已知轮廓尺寸的圆形标定板；

步骤S3、通过触控显示器点击手臂执行启动按钮运行程序，机械臂移动到预设初始位置使深度相机位置水平且待按摩者背部在深度相机拍照视野内；

步骤S4、启动深度相机拍摄一张照片，通过形状检测函数检测出圆形标定板的圆形，使用最大卡尺函数测量检出的圆形直径，将圆形直径与预设直径数值做比较，确定机械臂移动高度，机械臂按此执行移动；

步骤S5、再次拍摄图像，根据圆形标定板实际尺寸与像素数的比例关系计算待按摩者背部区域尺寸；通过鼠标在拍摄的图像中选取颈椎、尾椎、肩上、腰上四个点，使用halcon HHomMat2D函数将图像坐标转换为实际机器人坐标，完成轮廓定位，通过智能终端***计算出按摩轨迹，输出给机械臂标定按摩范围，取下标定板，开始按摩；按摩过程中采集压力传感器信号，智能控制按摩压力大小和按摩角度。

上述技术方案中，所述步骤S4中，确定机械臂移动高度的函数为：

机械臂移动高度=（测量直径-预设直径）*0.01。

上述技术方案中，机械臂开始按摩后，通过软件定时器计时，在计时结束后，智能终端***输出一个信号给变频微型气泵通电，变频微型气泵给出油管加压，控制输出精油，同时再次启动定时器，等待下一次触发，如此循环。

上述技术方案中，机械臂按摩过程先按8字轨迹按摩，即在大椎穴位按压3秒，开始从大椎穴位到下髎穴位画49个“8”字， 最后会刚好停留在下髎穴位处，然后从下髎穴位沿着脊椎以直线方式按摩到大椎穴位，到达大椎穴位后抬起，回到下髎穴位按压3秒，然后从下髎穴 位向大椎穴位画49次“8”，到达大椎穴位后沿着脊椎以直线方式按摩到下髎穴，以上是一次周期，共四次周期；

然后按6字轨迹按摩，即在大椎穴位按压3秒，开始从肩部向腰部方向对左侧背部画35个“6”，然后抬起，重复三次，在大椎穴位按压3秒，开始从肩部向腰部方向对右侧背部画35个“6”，然后抬起，重复三次。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明的背部按摩机械手，机械臂将按摩滚珠装置、精油针筒和背部区域检测***集成于一体，按摩移动过程能够实现六个自由度的灵活旋转运动，按摩滚珠装置接触人体皮肤，协同机械臂的均匀力控功能，使得机械臂能够模拟中医按摩手法对人体背部进行柔性按摩；变频微型气泵精确控制精油输出量，并实时检测***压力确保在整个按摩过程中精油持续稳定输出，不伤害肌肤，对人体起到生发阳气、放松肌肉、舒筋活血及经脉畅通等理疗效果；背部区域检测***借助机器视觉检测技术检测识别待按摩者的背部区域及其尺寸，检测精度和检测效率较高，使得机械臂能够根据不同体型的按摩者的背部区域进行相应按摩范围的放大或缩小，实现对不同体型人群起到定制化按摩效果；智能背部按摩机器人可实现按摩过程的智能化柔性控制、机器视觉精密识别、按摩力度、温度、速度恒定可控、传统中医按摩手法转化科技实施、沉浸式调理及省人增效的多方面突出效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明实施例的背部按摩机械手的前置结构示意图；

图2为本发明实施例的背部按摩机械手的后置结构示意图；

图3为本发明实施例的背部按摩机械手的控制箱内部右侧结构示意图；

图4为本发明实施例的背部按摩机械手的控制箱内部左侧结构示意图；

图5为本发明实施例的智能背部按摩机器人的软件界面示意图；

图6为本发明实施例的智能背部按摩机器人的控制原理图；

图7为本发明实施例的智能背部按摩机器人的按摩方法的背部按摩轨迹图。

附图标记：1、启动开关；2、急停按钮；3、电脑；4、鼠标；5、机器人示教器；6、机械臂；7、精油针筒；8、深度相机；9、按摩滚珠装置；10、固定地脚；11、控制箱；12、输入电源插座；13、输入电源开关；14、机器人控制箱；15、变频微型气泵；16、温控器；17、PLC控制器;18、压力传感器；19、LED控制板；20、电源；21、LED灯条；22、手臂执行启动按钮；23、手臂停止复位按钮；24、手动出油按钮；25、气压监测；26、运行时间；27、拍照图像显示窗口；28、温度调节；29、力度调节；30、速度调节；31、出油时长及间隔；32、运行次数。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例 1

本发明实施例1提出了一种背部按摩机械手，参见图1、图2，包括控制箱11、机械臂6和背部区域检测***，启动开关1固定于设备控制箱11的前侧上方；急停按钮2固定于设备控制箱11的前侧上方；机械臂6设置于控制箱11的上方，机械臂6优选采用六轴协作机械臂，可以向前、向后、向上、向下、向左和向右六个方向移动，优选地，机械臂6选用URe系列机械臂，具有小巧、功能强大的特点，具有仿真人类手臂，其有效载荷范围为3-16千克，工作半径从500-1300mm，所有臂关节均可实现360度旋转，末端关节可无限旋转，用于对人体实施按摩能够达到安全性能较高、按摩过程保持静音以及力控功能优越的要求；机械臂6的末端臂节的端部安装有按摩滚珠装置9，精油针筒7连接于按摩滚珠装置9的一侧，用于向按摩滚珠装置9供给精油；精油针筒7内安装有用于控制精油输出量的变频微型气泵15，变频微型气泵15与控制箱11内的PLC控制器17电连接，变频微型气泵15精确控制精油输出量，并实时检测***压力确保在整个按摩过程中精油持续稳定输出，具体地，本实施例中，变频微型气泵15选用kamoer-KLP01-EKA1变频微型气泵，体积小，强有力，性能稳定；固定地脚10连接于控制箱的下方，控制箱固定于固定地脚10的正上方；输入电源插座12固定于控制箱的后侧下方，采用标准的IEC320电源插座，可以接受标准的NEMA电源插头；输入电源开关13固定于控制箱的后侧下方，电压为220V,额定功率为350W；参见图3、图4，变频微型气泵15、PLC控制器17和电源20固定于控制箱11内部；背部区域检测***包括安装在机械臂6的一侧的深度相机8和图像采集处理单元，深度相机8用于对待按摩者背部进行拍照，图像采集处理单元用于将拍照图像根据形状检测函数检测出圆形标定板直径，并将图像坐标转换为实际机器人坐标，根据圆形标定板实际尺寸与像素数的比例关系计算待按摩者背部区域尺寸；背部区域检测***基于机器视觉检测技术检测识别待按摩者的背部区域及其尺寸，深度相机8可以安装在机械臂6的任意一侧，机械臂6携带深度相机8移动至预设初始位置，本实施例中，深度相机8固定于机械臂6末端臂节和次末臂节连接处的前端，预设初始位置是指处于该位置的深度相机能够将待按摩者背部拍摄在视野范围内，其并不是一个绝对固定的位置，而是根据深度相机拍摄规律粗略选定的区域范围；预设初始位置的作用是根据此位置的图像信息做对比来帮助机械臂6寻找深度相机8的标定位置；深度相机8的标定位置的确定过程需要借助一块标定板，标定板的尺寸信息为已知，开始按摩前，将标定板放置在待按摩者背部区域内任意位置，优选地，将标定板和深度相机8的拍摄角度均设置为水平方向，防止所拍摄的标定板图像发生畸变；深度相机8到达预设初始位置拍摄一张照片，通过形状检测函数检测出标定板的形状，使用对应尺寸算法测量检出的形状尺寸，将所测的形状尺寸与预设尺寸数值做比较，确定机械臂6移动高度，机械臂6按此执行移动；移动至标定位置后，再次拍摄图像，根据标定板实际尺寸与像素数的比例关系计算待按摩者背部区域尺寸，即可获知不同的按摩者的背部区域的尺寸；具体地，标定板可选择规则形状的板，例如，可选择圆形标定板，圆形标定板的直径信息为已知，通过形状检测函数检测出圆形后，可采用最大卡尺函数测量检出的圆形直径；或者，也可以选择长方形标定板，长方形标定板的边长信息为已知，通过形状检测函数检测出长方形后，可采用Pair Edge Distance算法求测出的长方形边长。

本发明实施例1的背部按摩机械手，机械臂将按摩滚珠装置、精油针筒和背部区域检测***集成于一体，按摩移动过程能够实现六个自由度的灵活旋转运动，按摩滚珠装置接触人体皮肤，协同机械臂的均匀力控功能，使得机械臂能够模拟中医按摩手法对人体背部进行柔性按摩；变频微型气泵15精确控制精油输出量，并实时检测***压力确保在整个按摩过程中精油持续稳定输出，不伤害肌肤，对人体起到生发阳气、放松肌肉、舒筋活血及经脉畅通等理疗效果；背部区域检测***借助机器视觉检测技术检测识别待按摩者的背部区域及其尺寸，检测精度和检测效率较高，使得机械臂能够根据不同体型的按摩者的背部区域进行相应按摩范围的放大或缩小，实现对不同体型人群起到定制化按摩效果。

按摩滚珠装置9的按摩头内设有闭环控制的加热器和温度传感器，加热器与控制箱11内部的温控器16电连接，温度传感器、温控器16与PLC控制器17电信号连接；温度传感器和温控器闭环控制，可以精确控制适当的按摩温度，可以满足不同按摩者的舒适度要求，按摩温度一般在0～50℃范围内设定或调节。

按摩过程中，按摩滚珠装置9的滚珠对人体的按摩压力是影响按摩体验和效果的关键因素，由于人的背部并非一个平面，是有弧度的，为了精准控制滚珠对人体的按摩压力，适应背部的弧度变化，按摩滚珠装置9内部设置有压力检测片，用于测定滚珠的按摩压力，压力检测片与压力传感器18电信号连接，压力传感器18与PLC控制器17电信号连接；按摩过程中PLC控制器17同时采集压力传感器18信号，控制按摩压力大小。

控制箱11的底部周侧设有LED灯条21，内部设有LED控制板19，LED控制板19与PLC控制器17电信号连接，机械手在进行不同操作时显示不同的灯光效果，即方便又美观。

实施例 2

本发明实施例2提出了一种智能背部按摩机器人，参见图1至图6，包括实施例1的背部按摩机械手，机械手的操控和功能实现通过计算机3智能完成，计算机3（一体机）固定于控制箱11的前侧上方，计算机电脑硬件采用的是研华PPC-3100S研华工控一体机工业平板电脑，支持365天*24小时不间断运行；鼠标4位于电脑右侧，机器人示教器5位于控制箱11前侧下方；机器人控制箱14固定于控制箱11内部；计算机3通过设置智能终端***控制PLC控制器17的各项功能，智能终端***根据背部区域检测***检测识别的待按摩者背部区域及其尺寸精准识别人体穴位并计算按摩轨迹，输出给机械臂6来执行按摩过程，控制机械臂6在经过每一个穴位时均能施加最优的按摩力度；智能终端***可建立私人身体信息数据库，对按摩者背部信息进行存储；进一步地，智能终端***可还可以设置语音指导模块对按摩机器人的使用方法和相关功能进行讲解，或者设置音乐播放模块，在按摩过程中播放适合情境的音乐，以使按摩者精神放松，增强按摩的理疗效果；计算机3设置触控显示器，用于显示或控制按摩过程中动作按钮以及运行参数，具体地，触控显示器设有手臂执行启动按钮22、手臂停止复位按钮23、手动出油按钮24、气压监测按钮25、运行时间按钮26、拍照图像显示窗口27、温度调节按钮28、力度调节按钮29、速度调节按钮30、出油时长及间隔按钮31和运行次数按钮32；终端程序按摩开始以及按摩过程中的按摩参数设置及调节通过上述操作按钮触控即可；本发明的智能背部按摩机器人可实现按摩过程的智能化柔性控制、机器视觉精密识别、按摩力度、温度、速度恒定可控、传统中医按摩手法转化科技实施、沉浸式调理及省人增效的多方面突出效果。

实施例 3

本发明实施例3提出了一种智能背部按摩机器人的按摩方法，包括以下按顺序执行的操作步骤：

步骤S1、按下启动开关1，给PLC控制器17一个输入信号，控制计算机3和机械臂6开机；触摸计算机3的触控显示器，打开智能终端***，设置加热温度和出油速度，温控器16输出信号给加热器通电，加热到设置温度；

步骤S2、待按摩人员趴于按摩床上方，根据不同体型需要按摩的区域在后背上放置直径为50mm的圆形标定板，并使圆形标定板方向水平；

步骤S3、通过触控显示器点击手臂执行启动按钮22运行程序，机械臂6移动到预设初始位置使深度相机8位置水平且待按摩者背部在深度相机8拍照视野内；

步骤S4、启动深度相机8拍摄一张照片，通过形状检测函数检测出圆形标定板的圆形，使用最大卡尺函数测量检出的圆形直径，将圆形直径与预设直径数值做比较，确定机械臂6移动高度，机械臂6按此执行移动；

其中，应当理解，拍摄环境需配备适当的亮度条件或照明环境，保证所拍摄图像是高质量图像；深度相机8可以根据拍摄图像要求选择适合性能的CCD摄像机或CMOS摄像机；本实施例中，深度相机8设置变焦镜头以方便调整拍照焦距；深度相机8通过图像采集卡将图像转换为数字图像并传送至图像采集处理单元，图像采集处理单元处理图像采用现有技术中的适合的图像滤波、增强和分割等预处理技术即可，形状检测函数可以选择边缘检测方法中常规的形状检测函数，只要能够对标定板的圆形轮廓进行识别即可实现本发明，此处不予重点展开。

预设直径数值即为深度相机8在标定位置处时所拍摄的图像中对标定板的直径预设值，如果深度相机8在预设初始位置处时测出的圆形直径与预设直径数值不相等，则需要控制机械臂6移动直至深度相机8到达标定位置，具体地，本实施例中，确定机械臂6移动高度的函数为：

机械臂6移动高度=（测量直径-预设直径）*0.01。

步骤S5、再次拍摄图像，根据圆形标定板实际尺寸与像素数的比例关系计算待按摩者背部区域尺寸；通过鼠标在拍摄的图像中选取颈椎、尾椎、肩上、腰上四个点，使用halcon HHomMat2D函数将图像坐标转换为实际机器人坐标，完成轮廓定位，通过智能终端***计算出按摩轨迹，输出给机械臂6标定按摩范围，取下标定板，开始按摩。

优选地，机械臂6开始按摩后，通过软件定时器计时，在计时结束后，智能终端***输出一个信号给变频微型气泵15通电，变频微型气泵15给出油管加压，控制输出精油，同时再次启动软件定时器，等待下一次触发，如此循环；按摩过程中实时采集压力传感器18信号，智能控制按摩压力大小和按摩角度；LED灯条21在进行不同操作时显示不同的灯光效果。

参见图7，本实施例的一种智能背部按摩机器人的按摩方法的其中一种按摩轨迹，机械臂6按摩过程先按“8”字轨迹按摩，即在大椎穴位（位置①处）按压3秒，开始从大椎穴位到下髎穴位画49个“8”字，位置①处为“8”字的起点，位置③及其镜像位置处为“8”字的顶点，“8”的中间交叉点每次都会在脊椎位置，按此规划按摩路径，最后会刚好停留在下髎穴位（位置②处）处，然后从下髎穴位沿着脊椎以直线方式按摩到大椎穴位，到达大椎穴位后抬起，回到下髎穴位按压3秒，然后从下髎穴位向大椎穴位画49次“8”，到达大椎穴位后沿着脊椎以直线方式按摩到下髎穴，以上是一次周期，共四次周期，“8”字轨迹按摩主要对脊椎周围区域穴位针对性按摩；

然后按“6”字轨迹按摩，即在大椎穴位按压3秒，开始从肩部向腰部方向对左侧背部画35个“6”，然后抬起，重复三次，在大椎穴位按压3秒，开始从肩部向腰部方向对右侧背部画35个“6”，然后抬起，重复三次，“6”字轨迹按摩主要对肩中俞到膀胱俞等穴位进行区域性针对按摩。

“8”的中间交叉点每次都会在脊椎位置，对脊椎区域穴位快速的按摩可以让脊椎区域血液循环加快，让药效快速渗透吸收。每画完49次“8”就会对脊椎进行一次直线按压按摩，对脊椎上的所有穴位进行一次按摩，起到巩固以及舒缓的效果；人的背部并非一个平面，是有弧度的，机器人会根据人背部的弧度对按摩球进行角度倾斜，贴合人的生理曲线；如果人躺歪了机器人会沿着歪的程度自动调节按摩穴位，跟着人体倾斜度自动自适应，不受人歪斜影响。“8”和“6”的整体大小会根据每个人不同的体型放大或缩小，背部宽的人就会变大，背部窄的人就会变小，可以对不同体型人群起到定制化按摩效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种背部按摩机械手，其特征在于，包括控制箱（11）、机械臂（6）和背部区域检测***，机械臂（6）设置于控制箱（11）的上方，机械臂（6）的末端臂节的端部安装有按摩滚珠装置（9），精油针筒（7）连接于按摩滚珠装置（9）的一侧，用于向按摩滚珠装置（9）供给精油；精油针筒（7）内压力由用于控制精油输出量的变频微型气泵（15）控制，变频微型气泵（15）与控制箱（11）内的PLC控制器（17）电连接；背部区域检测***包括安装在机械臂（6）的一侧的深度相机（8）和图像采集处理单元，深度相机（8）用于对待按摩者背部进行拍照，初次拍照时机械臂（6）位于预设初始位置使深度相机（8）位置水平且待按摩者背部在深度相机（8）拍照视野内；图像采集处理单元用于将初次拍照图像根据形状检测函数检测出标定板尺寸，将所测的标定板尺寸与预设尺寸数值做比较，确定机械臂（6）移动高度并向机械臂（6）传递移动命令；当机械臂（6）移动至标定位置后，深度相机（8）用于再次拍摄图像，图像采集处理单元用于将图像坐标转换为实际机器人坐标，根据标定板实际尺寸与像素数的比例关系计算待按摩者背部区域尺寸。

2.根据权利要求1所述的背部按摩机械手，其特征在于，所述按摩滚珠装置（9）的按摩头内设有闭环控制的加热器和温度传感器，所述加热器与控制箱（11）内部的温控器（16）电连接，温度传感器、温控器（16）与所述PLC控制器（17）电信号连接。

3.根据权利要求1所述的背部按摩机械手，其特征在于，所述按摩滚珠装置（9）内部设置有压力检测片，用于测定滚珠的按摩压力，压力检测片与压力传感器（18）电信号连接，压力传感器（18）与所述PLC控制器（17）电信号连接。

4.根据权利要求1所述的背部按摩机械手，其特征在于，所述控制箱（11）的底部周侧设有LED灯条（21），内部设有LED控制板（19），LED控制板（19）与所述PLC控制器（17）电信号连接。

5.一种智能背部按摩机器人，其特征在于，包括计算机（3）和任一项权利要求1-4所述的背部按摩机械手，计算机（3）设置智能终端***根据实际机器人坐标内待按摩者背部区域位置和尺寸精准识别人体穴位并计算按摩轨迹，并输出控制机械臂（6）执行按摩过程。

6.根据权利要求5所述的一种智能背部按摩机器人，其特征在于，所述计算机（3）设置触控显示器，用于显示或控制按摩过程中动作按钮以及运行参数。

7.一种智能背部按摩机器人的轨迹确定方法，其特征在于，包括以下按顺序执行的操作步骤：

步骤S1、按下启动开关（1），PLC控制器（17）输入信号，控制计算机（3）和机械臂（6）开机；触摸计算机（3）的触控显示器，打开智能终端***，设置加热温度和出油速度，温控器（16）输出信号给加热器通电，加热到设置温度；

步骤S2、待按摩人员趴于按摩床上方，根据不同体型需要按摩的区域在后背上放置已知轮廓尺寸的圆形标定板；

步骤S3、通过触控显示器点击手臂执行启动按钮（22）运行程序，机械臂（6）移动到预设初始位置使深度相机（8）位置水平且待按摩者背部在深度相机（8）拍照视野内；

步骤S4、启动深度相机（8）拍摄一张照片，通过形状检测函数检测出圆形标定板的圆形，使用最大卡尺函数测量检出的圆形直径，将圆形直径与预设直径数值做比较，确定机械臂（6）移动高度，机械臂（6）按此执行移动；

步骤S5、再次拍摄图像，根据圆形标定板实际尺寸与像素数的比例关系计算待按摩者背部区域尺寸；通过鼠标在拍摄的图像中选取颈椎、尾椎、肩上、腰上四个点，使用halconHHomMat2D函数将图像坐标转换为实际机器人坐标，完成轮廓定位，通过智能终端***计算出按摩轨迹。

8.根据权利要求7所述的一种智能背部按摩机器人的轨迹确定方法，其特征在于，所述步骤S4中，确定机械臂（6）移动高度的函数为：

机械臂（6）移动高度=（测量直径-预设直径）*0.01。

Images