一种多功能智能艾灸治疗仪的制作方法

本发明属于医疗、养生及保健领域，尤其涉及一种多功能智能艾灸治疗仪。

背景技术：

艾灸是中医针灸疗法的重要组成部分，也是中医传统临床技术之一，主要通过点燃艾绒或药物对腧穴或病变部位进行烧灼或熏熨，借其温热刺激及药物作用达到治疗目的。艾灸疗法在中医内外妇儿各科临床上具有广泛应用价值，同时也是中医健康养生的常用手段。作为中医临床代表性的艾灸技术，由于存在操作繁琐、艾烟污染明显、艾量控制水平低、缺乏安全性监测等问题，直接导致医护人员劳动强度大、空间使用受限、临床定量研究水平差，难以为艾灸的临床优势病种研究提供高级别证据，直接限制了艾灸在临床、科研、养生等领域的推广使用，成为应用艾灸技术开展健康服务的重要瓶颈。

针对艾灸疗法应用中存在的各种问题，目前已有多种艾灸器具产品问世，如手持式艾灸仪、随身携带艾灸仪等，这些产品可见采用筛网结构防止艾灰脱落，或通过调节高度和角度的支撑体解决人力问题，也可见通过排风装置解决艾药燃烧产生的烟雾污染。但这些器具仅能实施温和灸，手法僵硬呆板，不能模拟传统艾灸的复杂手法，且多数艾灸器具高度依赖人工操作。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种辅助艾灸治疗的仪器装置，实现对艾灸治疗过程的智能化控制与管理。可通过对传动机构多角度、多参数的控制，实现对传统艾灸手法及艾灸治疗过程的模拟，同时可对治疗过程开展安全性监测，达到节省人工、消除艾烟污染、精确调节艾灸刺激量等目的。

本发明是通过下述技术方案予以实现的：

一种多功能智能艾灸仪是通过下述技术方案实现的：一种多功能智能艾灸仪包括多功能治疗端、多自由度机械臂、艾烟处理系统、安全监测与控制、整体系统控制包括硬件控制系统和上位机交互软件。其特征是：所述多功能治疗端双层结构设计。内层实现艾条固定、热量收集及烟雾收集等功能，外层为烟雾隔离装置。所述多自由度机械臂，实现对艾条点燃及艾条燃烧点动作过程的空间动作控制。所述艾烟处理系统确保对溢出艾烟的净化率在90%以上。所述安全监测与控制完成对整个施灸过程的监测和对施灸过程的安全管理。所述整体系统控制包括硬件控制系统和上位机交互软件，所述硬件控制系统实现电气控制，并通过RS-232通讯来接收上位机交互软件所设置的处方方案实现软件驱动。

多功能治疗端：治疗端为双层结构设计。内层实现艾条固定、热量收集及烟雾收集等功能，内置艾条输送、艾条固定、自动点火、烟灰处理、明火监测、热量反射等装置；外层为烟雾隔离装置，拟将内层溢出的烟雾进行收纳并经夹层吸收，附属装置包括皮肤温度、皮肤距离等监测装置；

多自由度机械臂：包括水平移动平台、旋转主轴、主关节臂、从动关节臂、摇摆臂、回旋机构、艾条自动进给机构、自动点火机构等，实现对艾条点燃及艾条燃烧点动作过程的空间动作控制；

艾烟处理系统：由艾烟收集罩、艾烟管道、静音风机、多层过滤网、主机机箱等结构组成，确保对溢出艾烟的净化率在90%以上。通过内置式循环的主动过滤方式，可最小程度避免破坏操作空间的温度与湿度环境；

安全监测与控制：拟采用有效测温技术、距离监测技术、明火监测技术、急停复位技术等手段完成对整个施灸过程的监测，并通过反馈自动控制、医生控制、患者控制、报警等方式实现对施灸过程的安全管理；

整体系统控制包括硬件控制系统和上位机交互软件。基于ARM7微处理器（LPC2368）的硬件控制系统实现对传动机构、治疗端、艾烟处理等工作单元的电气控制，通过RS-232通讯来接收上位机交互软件所设置的处方方案实现软件驱动。控制软件部分主要完成艾灸治疗参数、艾灸治疗方案的设置，同步显示治疗状态、记录治疗病史等，保证艾灸安全有序的进行。该软件采用多线程，通过对线程的控制来完成界面显示和实际治疗状态的同步与配合，提供动态直观的显示界面，通过多线程之间的同步提供实时的治疗状态显示。应用部分以Visual Studio2010为主要开发工具，采用Window应用程序为运行环境。

有益效果：

1、本发明以艾灸指征监测为依据，以机械臂为传动机构实现艾灸复杂手法的模拟，达到完全或部分替代人工操作的目的。

2、本发明实现烟雾净化技术与艾灸操作相结合，消除艾灸过程的烟雾污染。

3、本发明可对艾灸治疗过程的明火、距离、皮肤温度等进行监测和反馈，实现安全性检测和反馈控制。

4、本发明可实现艾灸治疗参数（艾条动作频率、速度、距离、次数、时间等）和艾灸治疗方案（部位顺序、补泻方案等）的过程管理。

附图说明

图1 本发明整体功能构成图

图2 本发明软件流程图

图3 本发明产品图

图4 软件登入界面图

图5 软件操作系统图

图6 软件监测界面 。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例，对本发明作进一步的说明：

如图3所示，一种多功能智能艾灸仪包括：18多功能治疗端、多自由度机械手、艾烟处理系统、安全监测与控制、整体系统控制包括硬件控制系统和上位机交互软件。其特征是：所述18多功能治疗端为双层结构设计，内层实现艾条固定、热量收集及烟雾聚集等功能，外层为烟雾隔离装置。所述多自由度机械臂，包括8水平移动平台、7旋转主轴、15主关节臂、1从动关节臂、2摇摆臂、3回旋机构、16艾条自动递给机构、自动点火机构等，实现对艾条点燃以及艾条燃烧点动作过程的空间动作控制。所述艾烟处理系统由10艾烟管道和5艾烟收集罩组成，确保对溢出艾烟的净化率在90%以上。所述安全监测与控制由4温度监测传感器、6距离监测传感器、17明火监测传感器、22急停键等组成，完成对整个施灸过程的监测，并通过反馈自动控制、医生控制、患者控制、报警等方式实现对施灸过程的安全管理。所述整体系统控制包括9硬件控制系统和上位机交互软件，所述硬件控制系统实现电气控制，并通过RS-232通讯来接收上位机交互软件所设置的处方方案实现软件驱动。所述软件采用多线程，通过对对线程的控制来完成界面显示和实际治疗状态的同步与配合，提供动态直观的显示界面，通过多线程之间的同步提供实时的治疗状态显示，所述软件应用部分以Visual Studio2010为主要开发工具，采用Window应用程序为运行环境。

实施例

所述一种智能艾灸仪具有操作简单、安全、污染小且可精确调节艾灸刺激量的多功能艾灸仪。整个控制系统基于ARM7微处理器（LPC2368）的硬件控制系统实现对传动机构、治疗端、艾烟处理等工作单元的电气控制，通过RS-232通讯来接收上位机交互软件所设置的处方方案实现软件驱动。

当应用该装置时，如图3所示，打开机器26总开关，启动主机，登录上位机软件（图4），输入用户名及密码，点击登录，进入主界面（图5），录入患者信息。点击主菜单下拉菜单，下载参数文件，点击复位，机械臂复位，通过软件界面的前后、左右、上下键，将多功能治疗端移动到治疗点A，治疗点位置输入穴位名称A，点击确定，机器读取当前治疗点后，治疗端移到下个治疗点B，点击确定，读取B点，一次最多可设置20个治疗点，读取治疗点完成后，对上述各治疗点进行参数设置，如艾灸手法（回旋、温和、雀啄），治疗参数（艾条动作频率、速度、距离、次数、时间等）和艾灸治疗方案（部位顺序、补泻方案等），也可采用默认手法，同一治疗点可采用单一艾灸手法，也可多种手法组合，每设定一种手法，点击确定，所有治疗点都完成设置后，点击开始键按钮实施治疗，机器将根据设定顺序依次治疗。点击监测键按钮弹出监控界面（图6），对治疗的距离、温度等信息进行监测，当温度、距离超出限定的范围时，设备将报警并自动停止。治疗过程可通过暂停、继续、结束按钮，操控机器运行状态。如发现治疗点参数设置错误，可暂停机器，对各治疗点参数进行修改、移除，再点击继续按钮，机器恢复工作。机器运行一段时间，多功能治疗端将会移开治疗点进行烟灰处理，艾条自动递给操作，之后返回到相应治疗点，这一过程将重复进行直至治疗结束。如遇紧急情况可按急停键。治疗结束时，自动录入患者治疗数据，下次治疗时可直接调用患者信息库。若要关闭机器，点击上位机软件下拉菜单上的关机选项，显示屏将关机，然后再关上总开关，移除电源。

以上所述案例仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，属于本发明的技术方案范围。