專利名稱：人體背部穴位定位系統(tǒng)的制作方法
人體背部穴位定位系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及穴位定位，尤其是涉及一種人體背部穴位定位系統(tǒng)。背景技術(shù)：
腧穴是多種中醫(yī)療法的針刺部位，針灸、推拿、氣功等方法都要通過對特定腧穴進(jìn)行刺激，出現(xiàn)特定效應(yīng)后，才能有治療的作用，取穴的準(zhǔn)確與否影響著疾病治療的好壞。傳統(tǒng)的穴位定位都是靠人工定位，這需要相當(dāng)經(jīng)驗的針灸師，但大多數(shù)情況下，使用者對穴位的知識了解有限，不能準(zhǔn)確定位，從而難以達(dá)到預(yù)期的效果。

發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種能夠準(zhǔn)確定位的人體背部穴位定位系統(tǒng)。一種人體背部穴位定位系統(tǒng)，包括硬件部分和運(yùn)動控制系統(tǒng)，所述硬件部分包括數(shù)據(jù)處理裝置和定位機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動控制系統(tǒng)運(yùn)行于所述數(shù)據(jù)處理裝置中，所述數(shù)據(jù)處理裝置的存儲設(shè)備中至少存儲人體背部的穴位數(shù)據(jù)，所述穴位數(shù)據(jù)最少包括穴位名稱和穴位坐標(biāo)，所述運(yùn)動控制系統(tǒng)包括穴位定位模塊，所述穴位定位模塊用于根據(jù)患者的指寸數(shù)據(jù)將待定位穴位轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動定位機(jī)構(gòu)運(yùn)動的驅(qū)動參數(shù)，所述指寸數(shù)據(jù)是患者自身的特異性尺寸數(shù)據(jù)，患者自身的穴位之間的相互距離以所述指寸數(shù)據(jù)為基本單位；所述數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)所述驅(qū)動參數(shù)控制定位機(jī)構(gòu)運(yùn)動到所述待定位穴位。優(yōu)選地，所述穴位坐標(biāo)為相對于人體背部參考穴位的相對坐標(biāo)。優(yōu)選地，所述定位機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)和受所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的二維運(yùn)動平臺，所述驅(qū)動參數(shù)具體包括脈沖信號的個數(shù)，用于控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度、 并進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為位移；脈沖信號的頻率，用于控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動速度。優(yōu)選地，所述穴位定位模塊包括基本定位單元和誤差處理單元，所述基本定位單元根據(jù)定位機(jī)構(gòu)當(dāng)前所處位置與待定位穴位之間的坐標(biāo)差，將坐標(biāo)差轉(zhuǎn)換為定位機(jī)構(gòu)的驅(qū)動參數(shù)，所述誤差處理單元對于定位誤差進(jìn)行修正。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理裝置還包括交互設(shè)備，所述運(yùn)動控制系統(tǒng)還包括交互模塊， 所述交互設(shè)備通過交互模塊輸入患者自身的特異性尺寸數(shù)據(jù)、待定位穴位；輸出穴位定位信息，所述穴位定位信息包括背部穴位顯示、特異性尺寸數(shù)據(jù)以及當(dāng)前設(shè)置的定位速度。優(yōu)選地，所述運(yùn)動控制系統(tǒng)還包括電動機(jī)測試模塊，用于調(diào)節(jié)測試輸入?yún)?shù)與電機(jī)運(yùn)動的協(xié)調(diào)性。優(yōu)選地，所述電動機(jī)測試模塊包括參數(shù)設(shè)置模塊，所述參數(shù)設(shè)置模塊包括脈沖設(shè)置單元、回原點設(shè)置單元以及限位設(shè)置單元。優(yōu)選地，所述電動機(jī)測試模塊包括運(yùn)動操作測試模塊，所述運(yùn)動操作測試模塊包括軸選擇單元、速度設(shè)置單元以及運(yùn)動方式設(shè)置單元。優(yōu)選地，所述運(yùn)動控制系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫管理模塊，用于存儲用戶的穴位資料和特異性尺寸數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，所述尺寸數(shù)據(jù)為以下尺寸之一中指同身寸，以患者中指中節(jié)橈側(cè)兩端紋頭之間的距離作為1寸；拇指同身寸，以患者拇指的指間關(guān)節(jié)的寬度作為1寸；橫指同身寸，令患者將食指、中指、無名指和小指并攏，以中指中節(jié)為標(biāo)準(zhǔn)，四指的寬度作為3寸。上述針對個體采集個體的特異性尺寸數(shù)據(jù)，同時配合自動控制定位，減少了人為因素帶來的影響，因而能夠準(zhǔn)確定位穴位。

圖1為一實施例的人體背部穴位定位系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖；圖2(a)為圖1實施例的人體背部穴位定位系統(tǒng)的定位機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖；圖2(b)為圖1實施例的人體背部穴位定位系統(tǒng)的定位機(jī)構(gòu)的主視圖；圖3為運(yùn)動控制系統(tǒng)的模塊圖；圖4為圖3中穴位定位模塊的內(nèi)部模塊圖；圖5為圖3中電動機(jī)測試模塊的內(nèi)部模塊圖。
具體實施方式以下結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步說明。圖1為一實施例的人體背部穴位定位系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。該人體背部穴位定位系統(tǒng)包括硬件部分10 (如圖1所示)和運(yùn)動控制系統(tǒng)20 (如圖3所示)。硬件部分10包括數(shù)據(jù)處理裝置110和定位機(jī)構(gòu)120，運(yùn)動控制系統(tǒng)20運(yùn)行于數(shù)據(jù)處理裝置10。數(shù)據(jù)處理裝置110的存儲設(shè)備112中至少存儲人體背部的穴位數(shù)據(jù)，所述穴位數(shù)據(jù)最少包括穴位名稱和穴位坐標(biāo)。按照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB12346-90，人體穴位的分布有一定的規(guī)律，幾個標(biāo)志位將人體背部俞線上的穴位分成了幾個區(qū)域，在這幾個區(qū)域內(nèi)的穴位是均勻分布的。根據(jù)上述國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，幾個標(biāo)志位位置的確定如下人體大椎穴位于后正中線上，第7頸椎棘突下凹陷中；肺俞穴位于第三胸椎棘突下，旁開1. 5寸俞線上；人體膈俞穴位于第七胸椎棘突下，旁開1. 5寸俞線上；膽俞穴位于第十胸椎棘突下，旁開1. 5寸；腎俞穴位于第二腰椎棘突下，旁開1. 5寸俞穴線上。根據(jù)穴位分布均勻的特點，存儲設(shè)備112存儲的穴位數(shù)據(jù)將穴位名稱與穴位坐標(biāo)對應(yīng)存儲。其中穴位坐標(biāo)是相對于人體背部參考穴位的相對坐標(biāo)，參考穴位是上述的大椎穴、肺俞穴、膽俞穴、膈俞穴和腎俞穴。坐標(biāo)一般采用的形式是方向加距離的描述方式，例如大椎穴向下1. 5寸，旁開1. 5寸，為大抒穴。當(dāng)然在可以描述準(zhǔn)確的情況下，還可以采用其他描述方式，例如直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，極坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。數(shù)據(jù)處理裝置110進(jìn)一步包括交互設(shè)備113，交互設(shè)備113通過接口與處理器114 通信，將交互設(shè)備113輸入的數(shù)據(jù)傳遞給處理器114，并將處理器114處理后得到的數(shù)據(jù)傳遞給交互設(shè)備113。交互設(shè)備113包括輸入輸出設(shè)備，如鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器等，此外還可以是同時具有顯示和輸入功能的觸摸屏。處理器114處理后得到的驅(qū)動參數(shù)在本實施例中為脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號，通過PWM控制口 115輸出。數(shù)據(jù)處理裝置110運(yùn)行運(yùn)動控制系統(tǒng)20，以上述的穴位數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行計算得到定位機(jī)構(gòu)120的驅(qū)動參數(shù)，進(jìn)而根據(jù)所述驅(qū)動參數(shù)控制定位機(jī)構(gòu)120運(yùn)動。優(yōu)選的實施例中，驅(qū)動參數(shù)輸出后通過功率放大器進(jìn)行放大，保證驅(qū)動參數(shù)信號的強(qiáng)度。數(shù)據(jù)處理裝置 110還可以通過I/O 口對步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器121傳輸方向信號和使能信號，控制步進(jìn)電機(jī)122 的轉(zhuǎn)動方向和使能/禁止。定位機(jī)構(gòu)120包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器121、步進(jìn)電機(jī)122以及二維運(yùn)動平臺123。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器121獲取驅(qū)動參數(shù)，根據(jù)該驅(qū)動參數(shù)運(yùn)行步進(jìn)電機(jī)122，步進(jìn)電機(jī)122帶動二維運(yùn)動平臺123運(yùn)動。上述的驅(qū)動參數(shù)具體包括脈沖信號的個數(shù)和脈沖信號的頻率，其中脈沖信號的個數(shù)用于控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為位移；脈沖信號的頻率用于控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動速度。本實施例中，由于采用二維運(yùn)動平臺123進(jìn)行平面內(nèi)兩個垂直方向上的運(yùn)動控制，因此步進(jìn)電機(jī)122包括X軸步進(jìn)電機(jī)和Y軸步進(jìn)電機(jī)，相應(yīng)地電機(jī)驅(qū)動器121包括X軸驅(qū)動和Y軸驅(qū)動。結(jié)合圖2(a)和圖2(b)，二維運(yùn)動平臺123包括導(dǎo)軌1231和設(shè)于導(dǎo)軌1231上并可在導(dǎo)軌1231上滑動的滑塊1232。導(dǎo)軌1231上還設(shè)有T型絲桿1233，滑塊1232上設(shè)有左右旋絲桿1234。導(dǎo)軌1231的一端設(shè)有一步進(jìn)電機(jī)1221，T型絲桿1233與步進(jìn)電機(jī)1221 傳動連接。滑塊1232的一端設(shè)有步進(jìn)電機(jī)1222，左右旋絲桿1234與步進(jìn)電機(jī)122傳動連接。步進(jìn)電機(jī)1221和步進(jìn)電機(jī)1222可分別對應(yīng)X軸步進(jìn)電機(jī)(Y軸步進(jìn)電機(jī))和Y軸步進(jìn)電機(jī)(X軸步進(jìn)電機(jī))。步進(jìn)電機(jī)1221轉(zhuǎn)動時帶動T型絲桿1233，使滑塊1232沿導(dǎo)軌1231滑動，步進(jìn)電機(jī)1222轉(zhuǎn)動時帶動左右旋絲桿1234轉(zhuǎn)動，滑塊1232將沿垂直于導(dǎo)軌1231的方向滑動。滑塊1232上設(shè)有位置指示器1235，當(dāng)滑塊1232移動時指示滑塊1232所處的位置。本實施例中，位置指示器1235優(yōu)選為低功率紅光激光器。T型絲桿有較好的自鎖功能，實現(xiàn)了機(jī)構(gòu)上下運(yùn)動；因為人體背部腧穴中，有許多穴位屬于雙穴點穴位，采用左右旋絲桿能保證雙穴點穴位的同時定位。參考圖3，運(yùn)動控制系統(tǒng)20包括穴位定位模塊210、交互模塊220、電動機(jī)測試模塊 230以及數(shù)據(jù)庫管理模塊M0。穴位定位模塊210根據(jù)患者的指寸數(shù)據(jù)將待定位穴位轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動定位機(jī)構(gòu) 120運(yùn)動的驅(qū)動參數(shù)。其中，指寸數(shù)據(jù)是患者自身的特異性尺寸數(shù)據(jù)，患者自身的穴位之間的相互距離以所述指寸數(shù)據(jù)為基本單位。指寸數(shù)據(jù)可以選用以下尺寸之一中指同身寸、拇指同身寸和橫指同身寸。中指同身寸以患者中指中節(jié)橈側(cè)兩端紋頭(拇指、中指屈曲成環(huán)形)之間的距離作為1寸；拇指同身寸，以患者拇指的指間關(guān)節(jié)的寬度作為1寸；橫指同身寸，令患者將食指、中指、無名指和小指并攏，以中指中節(jié)為標(biāo)準(zhǔn)，四指的寬度作為3寸。需要說明的是，此處的“寸”并非標(biāo)準(zhǔn)度量衡，而是具有特異性的尺寸單位，具有相對性，因個體而異。本實施例采用上述三種尺寸之一為基準(zhǔn)來進(jìn)行穴位定位，其他實施例也可參考本實施例，采用一個尺寸基準(zhǔn)作為穴位定位的標(biāo)準(zhǔn)。如圖4所示，穴位定位模塊210具體可包括基本定位單元211和誤差處理單元 212。基本定位單元211根據(jù)定位機(jī)構(gòu)120當(dāng)前所處位置與待定位穴位之間的坐標(biāo)差，將坐標(biāo)差轉(zhuǎn)換為定位機(jī)構(gòu)120的驅(qū)動參數(shù)。基本定位單元211的定位方式較為直接，根據(jù)相對的坐標(biāo)差進(jìn)行定位。誤差處理單元212對于定位誤差進(jìn)行修正。由于定位中可能存在多種誤差，誤差處理單元212通過對誤差進(jìn)行補(bǔ)償或者消除產(chǎn)生誤差的因素等措施使穴位定位更精準(zhǔn)。交互模塊220是用戶與運(yùn)動控制系統(tǒng)20交互的手段，通過交互設(shè)備113獲取的外部數(shù)據(jù)通過交互模塊220接收處理后發(fā)送給穴位定位模塊210，同時穴位定位模塊210定位的相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送給交互模塊220，并通過交互設(shè)備113輸出。輸入的數(shù)據(jù)主要包括患者自身的特異性尺寸數(shù)據(jù)和待定位穴位，另外也輸出穴位定位信息，所述穴位定位信息包括背部穴位顯示、特異性尺寸數(shù)據(jù)以及當(dāng)前設(shè)置的定位速度等。電動機(jī)測試模塊230用于調(diào)節(jié)測試輸入?yún)?shù)與電機(jī)運(yùn)動的協(xié)調(diào)性。如圖5所示， 電動機(jī)測試模塊230具體可包括參數(shù)設(shè)置模塊231和運(yùn)動操作測試模塊232。參數(shù)設(shè)置模塊231包括脈沖設(shè)置單元、回原點設(shè)置單元以及限位設(shè)置單元。電動機(jī)測試模塊232包括軸選擇單元、速度設(shè)置單元以及運(yùn)動方式設(shè)置單元。數(shù)據(jù)庫管理模塊240用于存儲用戶的穴位資料和特異性尺寸數(shù)據(jù)。由于個體身體結(jié)構(gòu)差異，每個人背部腧穴的位置都會有一定的特異性，每次測量受試者都需要對其指節(jié)寬度進(jìn)行測量。通過對測試者腧穴相對幾何位置建立數(shù)據(jù)庫，這樣在受試者經(jīng)行二次治療時，可通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫獲取腧穴定位信息，達(dá)到快速精確定位，減小工作量，提高工作效率。以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種人體背部穴位定位系統(tǒng)，包括硬件部分和運(yùn)動控制系統(tǒng)，所述硬件部分包括數(shù)據(jù)處理裝置和定位機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動控制系統(tǒng)運(yùn)行于所述數(shù)據(jù)處理裝置中，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理裝置的存儲設(shè)備中至少存儲人體背部的穴位數(shù)據(jù)，所述穴位數(shù)據(jù)最少包括穴位名稱和穴位坐標(biāo)，所述運(yùn)動控制系統(tǒng)包括穴位定位模塊，所述穴位定位模塊用于根據(jù)患者的指寸數(shù)據(jù)將待定位穴位轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動定位機(jī)構(gòu)運(yùn)動的驅(qū)動參數(shù)，所述指寸數(shù)據(jù)是患者自身的特異性尺寸數(shù)據(jù)，患者自身的穴位之間的相互距離以所述指寸數(shù)據(jù)為基本單位；所述數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)所述驅(qū)動參數(shù)控制定位機(jī)構(gòu)運(yùn)動到所述待定位穴位。
2.如權(quán)利要求1所述的人體背部穴位定位系統(tǒng)，其特征在于，所述穴位坐標(biāo)為相對于人體背部參考穴位的相對坐標(biāo)。
3.如權(quán)利要求1所述的人體背部穴位定位系統(tǒng)，其特征在于，所述定位機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)和受所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的二維運(yùn)動平臺，所述驅(qū)動參數(shù)具體包括脈沖信號的個數(shù)，用于控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度、并進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為位移；脈沖信號的頻率，用于控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動速度。
4.如權(quán)利要求1所述的人體背部穴位定位系統(tǒng)，其特征在于，所述穴位定位模塊包括基本定位單元和誤差處理單元，所述基本定位單元根據(jù)定位機(jī)構(gòu)當(dāng)前所處位置與待定位穴位之間的坐標(biāo)差，將坐標(biāo)差轉(zhuǎn)換為定位機(jī)構(gòu)的驅(qū)動參數(shù)，所述誤差處理單元對于定位誤差進(jìn)行修正。
5.如權(quán)利要求1所述的人體背部穴位定位系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理裝置還包括交互設(shè)備，所述運(yùn)動控制系統(tǒng)還包括交互模塊，所述交互設(shè)備通過交互模塊輸入患者自身的特異性尺寸數(shù)據(jù)、待定位穴位；輸出穴位定位信息，所述穴位定位信息包括背部穴位顯示、特異性尺寸數(shù)據(jù)以及當(dāng)前設(shè)置的定位速度。
6.如權(quán)利要求1所述的人體背部穴位定位系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動控制系統(tǒng)還包括電動機(jī)測試模塊，用于調(diào)節(jié)測試輸入?yún)?shù)與電機(jī)運(yùn)動的協(xié)調(diào)性。
7.如權(quán)利要求6所述的人體背部穴位定位系統(tǒng)，其特征在于，所述電動機(jī)測試模塊包括參數(shù)設(shè)置模塊，所述參數(shù)設(shè)置模塊包括脈沖設(shè)置單元、回原點設(shè)置單元以及限位設(shè)置單兀。
8.如權(quán)利要求6所述的人體背部穴位定位系統(tǒng)，其特征在于，所述電動機(jī)測試模塊包括運(yùn)動操作測試模塊，所述運(yùn)動操作測試模塊包括軸選擇單元、速度設(shè)置單元以及運(yùn)動方式設(shè)置單元。
9.如權(quán)利要求1所述的人體背部穴位定位系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動控制系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫管理模塊，用于存儲用戶的穴位資料和特異性尺寸數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求1所述的人體背部穴位定位系統(tǒng)，其特征在于，所述尺寸數(shù)據(jù)為以下尺寸之一中指同身寸，以患者中指中節(jié)橈側(cè)兩端紋頭之間的距離作為1寸；拇指同身寸，以患者拇指的指間關(guān)節(jié)的寬度作為1寸；橫指同身寸，令患者將食指、中指、無名指和小指并攏，以中指中節(jié)為標(biāo)準(zhǔn)，四指的寬度作為3寸。
全文摘要
本發(fā)明公開一種人體背部穴位定位系統(tǒng)，包括硬件部分和運(yùn)動控制系統(tǒng)，所述硬件部分包括數(shù)據(jù)處理裝置和定位機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動控制系統(tǒng)運(yùn)行于所述數(shù)據(jù)處理裝置中，所述數(shù)據(jù)處理裝置的存儲設(shè)備中至少存儲人體背部的穴位數(shù)據(jù)，所述穴位數(shù)據(jù)最少包括穴位名稱和穴位坐標(biāo)，所述運(yùn)動控制系統(tǒng)包括穴位定位模塊，所述穴位定位模塊用于根據(jù)患者的指寸數(shù)據(jù)將待定位穴位轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動定位機(jī)構(gòu)運(yùn)動的驅(qū)動參數(shù)，所述指寸數(shù)據(jù)是患者自身的特異性尺寸數(shù)據(jù)，患者自身的穴位之間的相互距離以所述指寸數(shù)據(jù)為基本單位；所述數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)所述驅(qū)動參數(shù)控制定位機(jī)構(gòu)運(yùn)動到所述待定位穴位。上述人體背部穴位定位系統(tǒng)減少了人為因素帶來的影響，能夠準(zhǔn)確定位穴位。
文檔編號A61H39/02GK102389366SQ20111035254
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者于文龍, 吳清忠, 姜永濤, 張海軍, 朱明星, 林日強(qiáng), 金雷 申請人:中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院