專利名稱：計算機控制針刺手法儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種計算機控制針刺手法儀，尤其涉及一種利用計算機和運動控制卡原理的計算機控制針刺手法儀，用以模擬針灸專家的針刺手法，對病人進行針灸治療。屬于醫療器械或自動控制技術領域。
背景技術：
中醫針灸學是我國傳統文化的瑰寶，其最精華、最難于掌握的是針刺手法。對某些疾病，針刺手法是療效的關鍵。針刺手法很大程度上是一種技藝，以往書中講得非常模糊，歷代師徒相授，只能意會，難以言傳，所以真正掌握針刺手法絕技的人少之又少。目前主要通過兩種途徑來延續或搶救針刺手法。其一是按照傳統模式培養年輕的針灸醫師；其二是采用針灸電針。第一種方案，由于傳統針刺手法的復雜性、模糊性和不可嚴格重復性，因而培養周期很長且針刺手法不容易掌握，針刺手法的量化、規范化和標準化非常困難，更不容易進行國際交流。第二種方案，雖然針刺手法參數有了一定的量化，但是由于電針的頻率、振幅和強度很難從本質上達到專家針刺手法的要求，而且需要人工根據經驗來干預調節，治療的效果也不是很理想。因此，利用工程上運用非常成熟的計算機技術和自動控制技術研發一個能夠自動精確控制的針刺手法儀器，在建立和完善專家手法參數數據庫的基礎上，通過該針刺手法儀器來實施針刺手法，使得針刺手法能夠嚴格重復，更進一步研究針灸機理，從而形成國際上公認的“共同語言”，是現代中醫針灸工程化研究的重要課題之一。
發明內容
本發明的目的就是針對現有技術的不足，提供一種計算機控制針刺手法儀，在專家手法數據庫的基礎上，通過該儀器使得針刺手法能夠嚴格精確重復，能將針灸專家的手法保存和延續，提高針灸治療水平。
為實現這一目的，在本發明的技術方案中，將針灸專家的針刺手法分解為兩個獨立的基本動作——提插和捻轉動作，每一動作都由定位精確而且可以細分的步進電機來執行。儀器包括PC機、控制卡，兩個電機驅動器以及固定在工作臺上的執行機構。執行機構包括提插電機、捻轉電機、夾針裝置及銀針。PC機通過人機交互界面將相關的針刺手法程序和命令通過控制卡傳輸到兩個電機驅動器，分別控制提插電機和捻轉電機驅動銀針完成提插動作和捻轉動作，工作臺可以實現三個自由度的位置調整。通過計算機設定的系統軟件調節儀器的運行參數，可以準確模擬針灸專家的各種手法。
本發明的計算機控制針刺手法儀的具體結構為主要包括PC機，控制卡，提插電機驅動器、捻轉電機驅動器以及固定在工作臺上的執行機構。控制卡的輸入端分別連接PC機和控制按鈕面板，輸出端分別連接提插電機驅動器和捻轉電機驅動器的輸入端，提插電機驅動器和捻轉電機驅動器的輸出端分別連接執行機構中的提插電機和捻轉電機，整個執行機構安裝在工作臺上。執行機構包括提插電機、捻轉電機、夾針裝置和銀針，均布置在同一軸線上，提插電機通過螺栓與外套筒緊固，提插電機軸上裝配滾珠螺旋副，滾珠螺旋副和外套筒之間有導向軸承，捻轉電機兩端均有軸伸出，一端通過螺紋與滾珠螺旋副中的套筒連接，另一端軸上安裝夾針裝置，銀針通過夾針裝置夾緊在該執行機構上。工作臺上設置上下調整按鈕，前后調整按鈕和旋轉調整按鈕，用以實現三個自由度的位置調整。
PC機通過人機交互界面將相關的針刺手法程序和命令傳輸到控制卡，控制卡根據PC機發送過來的指令做出相應的運算，輸出脈沖到相應的提插電機驅動器和捻轉電機驅動器。提插電機驅動器和捻轉電機驅動器接收控制卡發送過來的脈沖信號，做出相應的運算并發送脈沖信號到執行機構上的提插電機和捻轉電機。提插電機和捻轉電機將脈沖信號轉變成角位移執行相應動作。提插電機通過滾珠螺旋副來驅動銀針實現提插動作，捻轉電機直接驅動銀針完成捻轉動作。工作臺通過上下調整按鈕、前后調整按鈕和旋轉調整按鈕可以實現三個方向的調整，使得銀針能夠方便準確地定位到相應穴位。另外控制卡也可以接收按鈕控制面板的輸入指令來執行相應的控制命令。
本發明結構簡單，使用方便。通過計算機設定的系統軟件調節儀器的運行參數，可以準確模擬針灸專家的各種手法，通過控制卡對兩個電機驅動器發出指令，由兩個電機驅動器分別驅動執行機構中的提插電機和捻轉電機，對銀針的頻率、振幅和進針強度都能進行快速準確的調整控制，提高了治療效果。
本發明可以通過模擬專家的針刺手法，對其加以進一步的深入研究、比較和優化。本發明也可以作為教學工具，演示針刺手法。
圖1是本發明計算機控制針刺手法儀的結構原理圖。
圖1中，1為PC機，2為控制卡，3為提插電機驅動器，4為捻轉電機驅動器，5為控制按鈕面板，6為提插電機，7為工作臺，8為外套筒，9為捻轉電機，10為夾針裝置，11為銀針。
圖2是本發明中執行機構結構示意圖。
圖2中，6為提插電機，8為外套筒，9為捻轉電機，10為夾針裝置，11為銀針，12為滾珠螺旋副，13為導向軸承。
圖3是本發明中工作臺結構示意圖。
圖3中，7為工作臺，8為外套筒，14為上下調整按鈕，15為前后調整按鈕，16為旋轉調整按鈕。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明的技術方案作進一步描述。
本發明的結構原理如圖1所示，計算機控制針刺手法儀包括PC機1，控制卡2，兩個驅動器——提插電機驅動器3和捻轉電機驅動器4，固定在工作臺7上的執行機構。控制卡2的輸入端分別連接PC機1和控制按鈕面板5，輸出端分別連接提插電機驅動器3和捻轉電機驅動器4的輸入端，提插電機驅動器3和捻轉電機驅動器4的輸出端分別連接執行機構中的提插電機6和捻轉電機9。整個執行機構安裝在工作臺7上。
本發明中執行機構的結構如圖2所示，主要包括提插電機6、捻轉電機9、夾針裝置10和銀針11，各部件布置在同一軸線上。提插電機6通過螺栓與外套筒8緊固，提插電機6軸上裝配滾珠螺旋副12，滾珠螺旋副12和外套筒8之間有導向軸承13。捻轉電機9兩端均有軸伸出，一端通過螺紋與滾珠螺旋副12中的套筒連接，另一端軸上安裝夾針裝置10，銀針11通過夾針裝置10夾緊在該執行機構上。
圖3是本發明中工作臺結構示意圖。如圖3所示，執行機構通過外套筒8固定安裝在工作臺7上，工作臺7上設置上下調整按鈕14，前后調整按鈕15和旋轉調整按鈕16，用以調整工作臺的位置，進一步確定執行機構中銀針11的位置。
本發明中的PC機1用來發送指令、提供豐富的軟件資源，PC機1通過人機交互界面將相關的針刺手法程序和命令傳輸到控制卡2，控制卡2根據PC機1發送過來的指令做出相應的運算，輸出脈沖到相應的提插電機驅動器3和捻轉電機驅動器4，提插電機驅動器3和捻轉電機驅動器4接收控制卡2發送過來的脈沖信號，做出相應的運算并發送脈沖信號到執行機構，分別控制驅動執行機構中的提插電機6和捻轉電機9。提插電機6和捻轉電機9將脈沖信號轉變成角位移執行相應動作。提插電機6通過滾珠螺旋副12來驅動銀針11實現提插動作，捻轉電機9直接驅動銀針11完成捻轉動作。工作臺7用來調整執行機構的位置，工作臺7通過上下調整按鈕14、前后調整按鈕15和旋轉調整按鈕16可以實現三個方向的調整，使得銀針11能夠方便準確地定位到相應穴位。另外控制卡2也可以接收按鈕控制面板5的輸入指令來執行相應的控制命令。
在本發明的一個實施例中，控制卡2采用帶存儲器控制卡PCI-7433，提插電機驅動器3和捻轉電機驅動器4選擇帶有細分的步進電機驅動器JT-2HB02M，提插電機6為步進電機17HY3014，捻轉電機9為16HY7401。
具體操作時，先運行程序，進入PC機的選擇界面選擇針刺手法或自行設定參數。對準好穴位后，即可啟動運行按鈕進入運行狀態。本發明儀器操作簡單，經過簡單的培訓即可操作該儀器來模擬針灸專家的針刺手法。通過計算機控制，對銀針的頻率、振幅和進針強度都能進行快速準確的調整控制，使得針灸專家的針刺手法能夠嚴格精確重復，提高了治療效果。
權利要求
1.一種計算機控制針刺手法儀，其特征在于包括PC機(1)，控制卡(2)，提插電機驅動器(3)、捻轉電機驅動器(4)以及固定在工作臺(7)上的執行機構，控制卡(2)的輸入端分別連接PC機(1)和控制按鈕面板(5)，輸出端分別連接提插電機驅動器(3)和捻轉電機驅動器(4)的輸入端，提插電機驅動器(3)和捻轉電機驅動器(4)的輸出端分別連接執行機構中的提插電機(6)和捻轉電機(9)，整個執行機構安裝在工作臺(7)上；執行機構中的提插電機(6)、捻轉電機(9)、夾針裝置(10)和銀針(11)均布置在同一軸線上，提插電機(6)通過螺栓與外套筒(8)緊固，提插電機(6)軸上裝配滾珠螺旋副(12)，滾珠螺旋副(12)和外套筒(8)之間有導向軸承(13)，捻轉電機(9)兩端均有軸伸出，一端通過螺紋與滾珠螺旋副(12)中的套筒連接，另一端軸上安裝夾針裝置(10)，銀針(11)通過夾針裝置(10)夾緊在該執行機構上；工作臺(7)上設置上下調整按鈕(14)，前后調整按鈕(15)和旋轉調整按鈕(16)，用以實現三個自由度的位置調整。
全文摘要
本發明涉及一種計算機控制針刺手法儀，包括PC機、控制卡，兩個電機驅動器以及固定在工作臺上的執行機構。執行機構中，提插電機與外套筒緊固，提插電機軸上裝配滾珠螺旋副，捻轉電機一端通過螺紋與滾珠螺旋副中的套筒連接，另一端軸上安裝夾針裝置夾緊銀針。PC機通過人機交互界面將相關的針刺手法程序和命令通過控制卡傳輸到兩個電機驅動器，分別控制提插電機和捻轉電機，提插電機通過滾珠螺旋副來驅動銀針實現提插動作，捻轉電機直接驅動銀針完成捻轉動作，工作臺可以實現三個自由度的位置調整。本發明通過計算機設定的系統軟件調節儀器的運行參數，可以準確模擬針灸專家的各種手法，提高治療效果。
文檔編號A61H39/00GK1709215SQ20051002758
公開日2005年12月21日 申請日期2005年7月7日 優先權日2005年7月7日
發明者朱訓生, 章浩偉, 田寶俊, 郝旺身, 吳金榮 申請人:上海交通大學