專利名稱：仿生手腕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用仿生裝置，尤其涉及一種仿生手腕。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的中醫(yī)脈診是指中醫(yī)通過用手指觸摸患者手腕部橈動脈搏動對患者的健康狀態(tài)進行分析判斷的方法。經(jīng)過長年的經(jīng)驗積累，前人將所觸摸到的動脈搏動模式分為浮、 沉、遲、數(shù)等脈象。隨著科技的不斷進步，能夠采集患者脈象并顯示脈壓隨時間變化曲線的脈象儀被研制且在實際工作生活中得以應(yīng)用，因而通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸將得到脈壓相關(guān)數(shù)據(jù)利用復(fù)現(xiàn)裝置實時模擬出對應(yīng)的脈象，再由中醫(yī)則根據(jù)復(fù)現(xiàn)裝置模擬的脈壓變化情況判斷患者的脈象已成一種可能。而脈象復(fù)現(xiàn)結(jié)果的準確性與復(fù)現(xiàn)裝置的仿生效果直接相關(guān)。因此，研發(fā)設(shè)計貼近真實人體且能夠真實再現(xiàn)患者脈象的復(fù)現(xiàn)裝置成為當前中醫(yī)脈診儀研究的瓶頸。目前現(xiàn)有的復(fù)現(xiàn)裝置(主體為仿生手腕)，其主要針對教學(xué)科研設(shè)計，一般設(shè)置有若干個固定的脈象，而脈診結(jié)果也只能是判別出屬于其中的哪一個脈象。因此，現(xiàn)有的復(fù)現(xiàn)裝置難以根據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)玫降牟煌颊叩南嚓P(guān)脈壓數(shù)據(jù)真實的模擬出血管靠近或遠離皮膚表面、血管張力和血管中血液充盈程度等狀態(tài)，即難以真實復(fù)現(xiàn)對應(yīng)患者的脈象。 因此，研發(fā)設(shè)計能夠真實再現(xiàn)脈象的復(fù)現(xiàn)裝置成為現(xiàn)階段中醫(yī)脈診研究迫切需要解決的重要問題，而作為復(fù)現(xiàn)裝置的重要組成部分的仿生手腕則是其中迫切需要解決的重要問題之

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠配合復(fù)現(xiàn)裝置的其他部件真實再現(xiàn)脈象的仿生手腕。為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種仿生手腕，包括仿生手腕本體，所述仿生手腕本體具有彈性的外形層，所述外形層底部設(shè)有模擬血管，所述模擬血管底部設(shè)有仿生肌腱層，所述仿生肌腱層底部設(shè)有仿生骨骼層，所述仿生骨骼層內(nèi)安裝有三個與所述仿生手腕本體的寸、關(guān)、尺三個部位位置對應(yīng)的豎直升降裝置，其用于調(diào)整所述手腕本體的寸、關(guān)、尺三個部位的高度，使之與待復(fù)現(xiàn)的人體的寸、關(guān)、尺三個部位的高度匹配，并在所述仿生手腕本體的寸、關(guān)、尺三個部位中任意一個受到壓力時，對應(yīng)輸出壓力傳感信號。本發(fā)明仿生手腕，每個所述豎直升降裝置包括一個嵌入固定于所述仿生骨骼層底部的電機，所述電機轉(zhuǎn)軸的上端固定有絲杠，所述絲杠上部螺紋連接有套筒，所述套筒上套有配合的套筒固定架，所述套筒固定架固定在所述仿生骨骼層內(nèi)，所述套筒僅能相對于所述套筒固定架上下滑動，所述套筒的頂部固定有壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述仿生肌腱層的底部相接觸。本發(fā)明仿生手腕，還包括一個分流閥，所述分流閥具有一個閥體，所述閥體上開有貫穿其左右兩側(cè)的進油孔，所述進油孔右端開口依次通過第一油路接頭和一硬質(zhì)管路與所述模擬血管的一端密封連接，所述閥體頂部豎向開有與所述進油孔貫通的安裝孔，所述安裝孔內(nèi)螺紋連接有閥芯，所述安裝孔位于所述閥芯上方的部分內(nèi)安裝有螺紋連接的上蓋， 所述閥體底部與所述安裝孔對應(yīng)的位置上開有與所述安裝孔和所述進油孔貫通的分流孔， 所述分流孔下端開口密封連接有第三油路接頭，所述閥體上還開有回油孔，所述回油孔貫穿所述閥體的底部和右側(cè)，所述回油孔的右側(cè)開口依次通過第二油路接頭和另一硬質(zhì)管路與所述模擬血管的另一端密封連接，所述回油孔的底部開口密封連接有第四油路接。本發(fā)明仿生手腕，所述仿生骨骼層底部嵌入固定有電機固定架，所述電機安裝于所述電機固定架上。本發(fā)明仿生手腕，所述外形層為軟質(zhì)聚氨酯彈性體，其厚度約為IOmm;所述仿生肌腱層為軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其厚度約為5mm所述仿生骨骼層為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料， 其厚度約為；34 44mm ；所述模擬血管是內(nèi)徑約為2mm的硅膠管。本發(fā)明仿生手腕，所述套筒的升降范圍為士5mm。本發(fā)明仿生手腕，所述壓力傳感器包括型號為HK2000G的集成化脈搏傳感器。本發(fā)明仿生手腕，所述套筒的外形為多棱柱形。本發(fā)明的仿生手腕包括仿生手腕本體，仿生手腕本體具有彈性的外形層，外形層底部設(shè)有模擬血管，模擬血管底部設(shè)有仿生肌腱層，仿生肌腱層底部設(shè)有仿生骨骼層，仿生骨骼層內(nèi)安裝有三個與仿生手腕本體的寸、關(guān)、尺三個部位位置對應(yīng)的豎直升降裝置，其用于調(diào)整手腕本體的寸、關(guān)、尺三個部位的高度，使之與待復(fù)現(xiàn)的人體的寸、關(guān)、尺三個部位的高度匹配，并在仿生手腕本體的寸、關(guān)、尺三個部位中任意一個受到壓力時，對應(yīng)輸出壓力傳感信號。使用時將仿生手腕本體的模擬血管串入一個液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)受控于一個控制器，當需要復(fù)現(xiàn)一個通過網(wǎng)絡(luò)遠程傳輸過來的某一個人的脈象信號時，該控制器首先從該脈象信號提取出該待復(fù)現(xiàn)的人體的寸、關(guān)、尺三個部位的高度，然后通過三個豎直升降裝置調(diào)整手腕本體的寸、關(guān)、尺三個部位的高度，使之與該待復(fù)現(xiàn)的人體的寸、關(guān)、尺三個部位的高度匹配，調(diào)整完成后，當中醫(yī)用手按壓仿生手腕的寸、關(guān)、尺三個部位之一時，對應(yīng)的豎直升降裝置輸出一個壓力傳感信號至控制器，控制器則調(diào)取與該部位的脈象信息，并根據(jù)該脈象信息輸出對應(yīng)的控制信號至液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)則根據(jù)控制信號輸出對應(yīng)液壓波形流過模擬血管，即復(fù)現(xiàn)出這個人的寸、關(guān)、尺三個部位之一的仿真脈象供該中醫(yī)觸摸，依此類推，最終中醫(yī)可以觸摸到這個人的寸、關(guān)、尺三個部位的仿真脈象。


圖1為本發(fā)明一個實施例的仿生手腕的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的仿生手腕的仰視結(jié)構(gòu)示意圖(省略外形層、仿真肌腱層和仿生骨骼層)；圖3為圖2中仿生手腕的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖2中仿生手腕的B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖2中仿生手腕的C-C向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖1中仿生手腕的主視剖視結(jié)構(gòu)放大示意圖(省略分流閥)；圖7為圖6中仿生手腕的E-E斷面結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖8為圖6中仿生手腕的F-F斷面結(jié)構(gòu)放大示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細描述參考圖1所示，本發(fā)明的仿生手腕包括仿生手腕本體1和分流閥3，結(jié)合圖6至圖 8所示，仿生手腕本體1具有彈性的外形層101，該外形層101為軟質(zhì)聚氨酯彈性體，其平均厚度約為10mm。外形層101底部設(shè)有模擬血管102，該模擬血管102是內(nèi)徑約為2mm的硅膠管。模擬血管102底部設(shè)有仿生肌腱層103，該仿生肌腱層103為軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料， 其厚度約為5mm。仿生肌腱層103底部設(shè)有仿生骨骼層104，該仿生骨骼層104為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其厚度約為34 44mm。仿生骨骼層104內(nèi)安裝有三個其相互間距與仿生手腕本體1的寸、關(guān)、尺三個部位(即圖1中三個圓圈所在位置)的相對位置對應(yīng)的豎直升降裝置2，每個豎直升降裝置2包括一個嵌入固定于仿生骨骼層104底部的電機201，電機201 安裝于電機固定架5上，電機固定架5嵌入固定于仿生骨骼層104底部，電機201轉(zhuǎn)軸的上端固定有絲杠202，絲杠202上部螺紋連接有外形為八棱柱形的套筒203，套筒203上套有配合的套筒固定架204，套筒固定架204固定在仿生骨骼層104內(nèi)，套筒203僅能相對于套筒固定架204上下滑動，套筒203的升降范圍可達士5mm。套筒203的頂部固定有壓力傳感器205 (例如型號為HK2000G的集成化脈搏傳感器)，壓力傳感器205與仿生肌腱層103的底部相接觸。結(jié)合圖2至圖5所示，分流閥3具有一個閥體301，閥體301上開有貫穿其左右兩側(cè)的進油孔302，進油孔302右端開口依次通過第一油路接頭401和一硬質(zhì)管路與模擬血管的一端密封連接，閥體301頂部豎向開有與進油孔302貫通的安裝孔303，安裝孔303內(nèi)螺紋連接有閥芯304，閥芯304的頂部設(shè)有一字形或十字形開口槽，安裝孔303位于閥芯304 上方的部分內(nèi)安裝有螺紋連接的上蓋305，上蓋305頂部設(shè)有一字形或十字形開口槽，當需要調(diào)整分流閥3流量時，首先用螺絲刀插入上蓋305的開口槽內(nèi)旋出上蓋305后，再用螺絲刀插入閥芯304的開口槽旋擰閥芯304，使閥芯304在安裝孔303向上或向下運動，從而調(diào)整分流量，調(diào)整完畢后再裝上蓋305。閥體301底部與所述安裝孔303對應(yīng)的位置上開有與安裝孔303和進油孔302貫通的分流孔306，分流孔306下端開口密封連接有第三油路接頭 403，閥體301上還開有回油孔307，回油孔307貫穿閥體301的底部和右側(cè)，回油孔307的右側(cè)開口依次通過第二油路接頭402和另一硬質(zhì)管路與模擬血管的另一端密封連接，回油孔307的底部開口密封連接有第四油路接頭404。使用時，通過管路將分流閥3的進油口、回油口和分流口對應(yīng)與液壓系統(tǒng)的進油口和回油口對接，液壓系統(tǒng)受控于一個控制器，將每個壓力傳感器對應(yīng)與該控制器相連，每個電機通過各自的電機驅(qū)動電路與該控制器相連，當需要復(fù)現(xiàn)某一個通過網(wǎng)絡(luò)遠程傳輸過來的脈象信號時，該控制器首先從該脈象信號提取出對應(yīng)于待復(fù)現(xiàn)人體的寸、關(guān)、尺部位的高度，然后通過電機驅(qū)動電路控制豎直升降裝置的電機旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)整手腕本體的寸、關(guān)、 尺三個部位的高度，使之與該待復(fù)現(xiàn)的人體的寸、關(guān)、尺三個部位的高度匹配，調(diào)整完成后， 當中醫(yī)用手按壓仿生手腕的寸、關(guān)、尺三個部位之一時，對應(yīng)的豎直升降裝置輸出一個壓力傳感信號至控制器，控制器則調(diào)取與該部位的脈象信息，并根據(jù)該脈象信息輸出對應(yīng)的控制信號至液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)則根據(jù)控制信號輸出對應(yīng)液壓波形流過模擬血管，即復(fù)現(xiàn)出這個人的寸、關(guān)、尺三個部位之一的仿真脈象供該中醫(yī)觸摸，依此類推，最終中醫(yī)可以觸摸到這個人的寸、關(guān)、尺三個部位的仿真脈象。
以上的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，例如將豎直升降裝置替換為電動推桿等，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種仿生手腕，包括仿生手腕本體(1)，所述仿生手腕本體(1)具有彈性的外形層 (101)，所述外形層(101)底部設(shè)有模擬血管(102)，所述模擬血管(10 底部設(shè)有仿生肌腱層(103)，所述仿生肌腱層(10 底部設(shè)有仿生骨骼層(104)，其特征在于，所述仿生骨骼層 (104)內(nèi)安裝有三個與所述仿生手腕本體(1)的寸、關(guān)、尺三個部位位置對應(yīng)的豎直升降裝置O)，其用于調(diào)整所述手腕本體(1)的寸、關(guān)、尺三個部位的高度，使之與待復(fù)現(xiàn)的人體的寸、關(guān)、尺三個部位的高度匹配，并在所述仿生手腕本體(1)的寸、關(guān)、尺三個部位中任意一個受到壓力時，對應(yīng)輸出壓力傳感信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生手腕，其特征在于，每個所述豎直升降裝置( 包括一個嵌入固定于所述仿生骨骼層(104)底部的電機001)，所述電機(201)轉(zhuǎn)軸的上端固定有絲杠002)，所述絲杠(20 上部螺紋連接有套筒003)，所述套筒(20 上套有配合的套筒固定架004)，所述套筒固定架Q04)固定在所述仿生骨骼層(104)內(nèi)，所述套筒(203) 僅能相對于所述套筒固定架(204)上下滑動，所述套筒O03)的頂部固定有壓力傳感器 005)，所述壓力傳感器(20 與所述仿生肌腱層(10 的底部相接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生手腕，其特征在于，還包括一個分流閥(3)，所述分流閥 (3)具有一個閥體(301)，所述閥體(301)上開有貫穿其左右兩側(cè)的進油孔(302)，所述進油孔(30 右端開口依次通過第一油路接頭(401)和一硬質(zhì)管路與所述模擬血管(102)的一端密封連接，所述閥體(301)頂部豎向開有與所述進油孔(30 貫通的安裝孔(303)，所述安裝孔(303)內(nèi)螺紋連接有閥芯(304)，所述安裝孔(303)位于所述閥芯(304)上方的部分內(nèi)安裝有螺紋連接的上蓋(305)，所述閥體(301)底部與所述安裝孔(303)對應(yīng)的位置上開有與所述安裝孔(30 和所述進油孔(30 貫通的分流孔(306)，所述分流孔(306) 下端開口密封連接有第三油路接頭003)，所述閥體(301)上還開有回油孔(307)，所述回油孔(307)貫穿所述閥體(301)的底部和右側(cè)，所述回油孔(307)的右側(cè)開口依次通過第二油路接頭(40 和另一硬質(zhì)管路與所述模擬血管(102)的另一端密封連接，所述回油孔 (307)的底部開口密封連接有第四油路接頭004)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生手腕，其特征在于，所述仿生骨骼層(104)底部嵌入固定有電機固定架(5)，所述電機O01)安裝于所述電機固定架(5)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生手腕，其特征在于，所述外形層(101)為軟質(zhì)聚氨酯彈性體，其厚度約為IOmm ；所述仿生肌腱層(103)為軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其厚度約為5mm ；所述仿生骨骼層(104)為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其厚度約為34 44mm;所述模擬血管(102) 是內(nèi)徑約為2mm的硅膠管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生手腕，其特征在于，所述套筒O03)的升降范圍為士 5mm0
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生手腕，其特征在于，所述壓力傳感器(20 包括型號為 HK2000G的集成化脈搏傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生手腕，其特征在于，所述套筒(203)的外形為多棱柱形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種仿生手腕，其包括仿生手腕本體，仿生手腕本體具有彈性的外形層，外形層底部設(shè)有模擬血管，模擬血管底部設(shè)有仿生肌腱層，仿生肌腱層底部設(shè)有仿生骨骼層，仿生骨骼層內(nèi)安裝有三個與仿生手腕本體的寸、關(guān)、尺三個部位位置對應(yīng)的豎直升降裝置，其用于調(diào)整手腕本體的寸、關(guān)、尺三個部位的高度，使之與待復(fù)現(xiàn)的人體的寸、關(guān)、尺三個部位的高度匹配，并在仿生手腕本體的寸、關(guān)、尺三個部位中任意一個受到壓力時，對應(yīng)輸出壓力傳感信號。該仿生手腕能夠配合復(fù)現(xiàn)裝置的其他部件真實再現(xiàn)患者脈象。
文檔編號A61B5/00GK102266220SQ20111020468
公開日2011年12月7日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者邵光震 申請人:邵光震