本發明屬于中醫臨床治療與養生康復保健領域，尤其是一種人體力學干預儀器。

背景技術：

對人體施加力學干預是中西醫共有的理療手段，并形成了各自的力學干預技術和應用特點。中醫力學干預是在中醫藏象、經絡等學說指導下對人體特定部位實施點、按、滾、揉等多種手法，將力作用于人體不同部位和不同層次，達到調和氣血、疏通經絡、緩解疼痛、祛病健身的目的。西醫的力學干預以解剖和病理等學科為基礎，通過力學刺激達到輔助治療與康復的目的。

腹部按摩是以腹部作為主要的作用部位，其技術來源于傳統中醫的腹部按摩技術。傳統中醫認為“脾胃為后天之本”，開展腹部按摩可以有效提升脾胃功能，進而對生命的健康水平產生重要的促進作用。西醫也認為，腹腔內器官不僅包括腸胃等消化系統，還與心臟、肝臟、肺臟、腎臟等重要臟器具有緊密的聯系，對腹部實施合理的按摩，不僅可以直接強化腸胃功能，還可以充分調節血液循環和內臟神經，對于大量由于臟腑功能失調造成的功能性疾病都能產生良好的干預作用。

然而科學有效的腹部按摩對于施術者的手法和力量都有著嚴格的要求，未經嚴格培訓的腹部按摩很難達到上述效果，極大地影響了這種力學干預手段的廣泛應用。在這種背景下，采用機械方法實施符合科學原理的腹部按摩成為必然的選擇。目前可見的腹部按摩儀器大都采用高頻震動或簡單轉動完成對人體腹部的力學刺激，遠遠不能準確實現傳統腹部按摩對于壓力、頻率等力學參數的要求。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于提供一種速度、壓力及作用范圍都可以調節的人體力學干預儀器。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種人體力學干預儀器，包括支撐固定結構、機械傳動機構、力學作用端和操控系統，其中，

所述力學作用端，包括底座和硅膠層，所述硅膠層和底座固定連接形成中空結構，在該硅膠層的中空結構中分別設有電加熱片和監測模塊，所述監測模塊包括壓力傳感器、溫度傳感器和具備藍牙功能的微控制器；

所述機械傳動機構，包括升降機構、旋轉機構和滑動機構，所述升降機構為連有第一步進電機的高度可調節支架；所述旋轉機構由圓管、連有旋轉電機的滑動導軌組成，所述圓管一端與所述高度可調節支架固定連接、另一端與所述旋轉電機固定連接；所述滑動機構由絲杠和第二步進電機組成，所述絲杠和第二步進電機分別設置于所述滑動導軌下方，所述第二步進電機與所述力學作用端的底座連接，所述力學作用端的底座設置于所述絲杠上與該絲杠滑動連接；

所述支撐固定結構，由支撐板和腳輪組成，所述腳輪固定于支撐板底部，所述高度可調節支架設置于支撐板上表面并與該支撐板垂直固定；

所述操控系統，包括單片機和控制面板，所述單片機與各上述電機控制連接進行程序控制，所述單片機和控制面板線路連接。

優選的，上述人體力學干預儀器，還包括輔助加熱模塊，所述輔助加熱模塊由調節臂和紅外加熱燈組成，所述紅外加熱燈與調節臂頂端軸動連接，所述調節臂另一端與支撐板或高度可調節支架軸動連接。

優選的，上述人體力學干預儀器，還包括夾具，所述夾具與所述高度可調節支架垂直設置。

本發明的有益效果是：

上述人體力學干預儀器，可實現對腹部力學干預過程的精確控制，替代有經驗的按摩醫生完成腹部按摩過程；該儀器還適用于人體背部、下肢等多個部位，是一種廣泛適用于人體不同部位的新型力學干預儀器，可以按照直線型、圓周型以及螺旋線型軌跡對人體不同部位實施干預，且所述儀器的干預速度、壓力及作用范圍可任意調節，力學作用端通過加熱片保持人體適宜的溫度，對作用實施適當的溫熱刺激。同時，溫度傳感器與壓力傳感器實時監測并顯示作用部位的溫度和壓力。輔助加熱模塊通過對作用部位較大范圍的溫熱刺激，形成和保持一種適宜的溫度環境。整個儀器可根據工作需要靈活移動及固定，使用方便。

附圖說明

圖1是本發明所述人體力學干預儀器的結構示意圖；

圖2是本發明所述人體力學干預儀器中力學作用端和機械傳動機構的結構示意圖；

圖3是本發明所述人體力學干預儀器的操作程序流程圖。

圖中：1-支撐板 2-腳輪 3-夾具 4-高度可調節支架 5-圓管 6-旋轉電機 7-滑動導軌 8-絲杠 9-第二步進電機 10-電刷 11-底座 12-硅膠層 13-控制面板 14調節臂 15-紅外加熱燈

具體實施方式

為了使本領域的技術人員更好的理解本發明的技術方案，下面結合附圖及具體實施方式對本發明所述技術方案作進一步的詳細說明。

實施例1

如圖1所示，一種人體力學干預儀器，包括支撐固定結構、機械傳動機構、力學作用端、輔助加熱模塊和操控系統，其中，

所述力學作用端，包括底座11和符合醫療衛生行業標準的硅膠層12，所述硅膠層和底座固定連接形成中空結構，在該硅膠層的中空結構中分別設有恒溫電加熱片(圖略)和監測模塊(圖略)，所述監測模塊包括壓力傳感器FSR400、貼片式溫度傳感器(型號PT100)和具備藍牙功能的微控制器(MCU)，工作過程中，所述電加熱片使得力學作用端恒定保持適宜的溫度，監測模塊實現對溫度和壓力的監測，其中，恒溫電加熱片使力學作用端保持恒定的適宜溫度，同時，壓力傳感器FSR400實時檢測力學作用端對人體接觸部位施加的壓力，貼片式溫度傳感器實時監測力學作用端的溫度，MCU將采集到的壓力信號和溫度信號通過藍牙回傳到操控系統單片機的主控制程序，并在操控系統的控制面板的上顯示壓力數據和溫度數據，主控制程序根據獲得的壓力值進行相應調節，從而自動地改變干預力學參數；

所述機械傳動機構，包括升降機構、旋轉機構和滑動機構，所述升降機構為連有第一步進電機(由操控系統的單片機進行程序控制)的高度可調節支架4，所述高度可調節支架利用第一步進電機(圖略)帶動機械臂，使其沿升降導軌完成上下的移動，實現對力學作用端的壓力可調；所述旋轉機構由圓管5(例如，鋁管)、連有旋轉電機6(由操控系統的單片機進行程序控制)的滑動導軌7組成，所述圓管一端與所述高度可調節支架固定連接、另一端與所述旋轉電機固定連接，所述旋轉電機通過其電機軸帶動滑動導軌進行旋轉，進而調節旋轉速度和旋轉方向；所述滑動機構由絲杠8和第二步進電機9(由操控系統的單片機進行程序控制)組成，所述絲杠和第二步進電機分別設置于所述滑動導軌下方，所述第二步進電機與所述力學作用端的底座連接，所述力學作用端的底座設置于所述絲杠上與該絲杠滑動連接，實現該力學作用端在機械傳動機構上的滑動，從而調節力學作用端的作用半徑，具體來說，如圖2所示，旋轉電機的電機軸轉動，通過導向軸承帶動滑動導軌轉動，同時，通過旋轉電機的電刷10給滑動導軌上的第二步進電機供電和傳遞脈沖信號，第二步進電機在脈沖信號的激勵下，電機輸出軸轉動，聯軸器連接絲杠與第二步進電機輸出軸，在聯軸器的帶動下絲杠轉動，導致力學作用端的底座在絲杠上直線運動，因此在旋轉電機工作、第二步進電機不工作狀態下，力學作用端仍可以實現圓周運動軌跡的力學干預，在旋轉電機不工作、第二步進電機工作狀態下可以實現直線軌跡的力學干預，在旋轉電機和第二步進電機均工作的狀態下，可以實現螺旋線軌跡的力學干預；

所述支撐固定結構，由支撐板1、腳輪2和夾具3組成，所述腳輪固定于支撐板底部，所述高度可調節支架設置于支撐板上表面并與該支撐板垂直固定，所述夾具與所述高度可調節支架垂直設置；所述支撐固定結構用于按摩儀的移動及固定，非工作狀態下通過該支撐固定結構使整個儀器可以靈活移動到指定位置，然后將腳輪鎖住，固定臺車，通過夾具與床或者椅子固定，以防止作用過程中產生晃動；

所述輔助加熱模塊，由調節臂14和紅外加熱燈15組成，所述紅外加熱燈與調節臂頂端軸動連接，所述調節臂另一端與高度可調節支架軸動連接，進而通過轉軸調節紅外燈的位置，通過紅外燈照射實現對作用部位的加熱，使得干預過程處于一種舒適的溫度環境中；

所述操控系統包括單片機(型號STC89C51)(圖略)和控制面板13，所述單片機與各上述電機控制連接進行程序控制，通過單片機對多個電機的控制實現力學作用端的多種作用軌跡模式，通過調制脈沖發生器調節作用速度，通過電壓改變作用方向，通過調整力學作用端的高度調整施加的壓力，所述單片機和控制面板線路連接，所述控制面板設置于所述高度可調節支架上的控制箱部分，所述控制面板上可設置多個開關按鍵，例如，升降按鍵開關、旋轉半徑調節旋鈕、旋轉速度旋鈕，實現力學干預的手動設置等等，同時設有顯示溫度和壓力的數碼LCD顯示屏，操控軟件包括參數設置界面和狀態監測界面，參數設置界面可以選擇常用參數方案，如腹部干預方案、腰背部干預方案、肢體干預方案等，也可以設置當前使用的參數，每個方案設置參數包括作用時間、作用模式(直線、圓周、螺旋線)、速度、方向、壓力等參數，狀態監測界面實時顯示力學作用端的作用壓力與溫度，使用過程中，單片機通過串口與上位機通信連接，上位機按照通信協議發送控制指令，實現對機械傳動機構及力學作用端的控制，如圖3所示，儀器上電啟動開始工作，程序初始化可以選擇默認的參數，也可以根據實際情況，通過按鍵手動配置工作參數，保存參數后單片機讀取工作指令，機械傳動機構作為傳動裝置按照配置參數執行相應操作，同時實時監測壓力和溫度，LCD顯示屏用于實時顯示力學作用端與人體接觸部分的壓力值和溫度值，以及顯示設定的各項參數值，當各參數適宜時停止參數配置，否則系統繼續配置工作參數做相應調整。

上述參照具體實施方式對該一種人體力學干預儀器進行的詳細描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個實施例，因此在不脫離本發明總體構思下的變化和修改，應屬本發明的保護范圍之內。