一种智能针灸训练装置的制作方法

1.本实用新型涉及针灸练习领域，特别是涉及一种智能针灸训练装置。


背景技术：

2.针法是指在中医理论的指导下把针具按照一定的角度刺入患者体内，运用捻转与提插等针刺手法来对人体特定部位进行刺激从而达到治疗疾病的目的。刺入点称为人体腧穴，简称穴位。根据最新针灸教学材料统计，人体共有361个正经穴位。
3.现有针灸训练通常让训练者通过扎假人来进行训练，但假人与真实人体差距较大，导致训练者无法把握扎针具体力度，导致在进行假人训练后无法达到预期的训练效果，且现有针灸训练方式单一，不能通过多种设备多个角度去感受针灸反馈信息，因此，需要设计一种满足力反馈且训练方式多样化的智能针灸训练装置。


技术实现要素：

4.为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中学习者在针灸训练过程中不能得到力反馈且训练方式单一的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种智能针灸训练装置，包括：
6.力反馈设备、针灸针、仿真人体模型、显示器、控制端；
7.所述控制端搭载虚拟针刺力反馈系统；
8.所述力反馈设备、所述针灸针和所述仿真人体模型分别与所述控制端连接；
9.所述控制端与所述显示器连接。
10.在本实用新型的一个实施例中，所述力反馈设备由三连杆臂连接组成。
11.在本实用新型的一个实施例中，所述针灸针一端为细长金属针，另一端为陀螺仪传感器。
12.在本实用新型的一个实施例中，所述陀螺仪传感器采用 iam-20680hp型号。
13.在本实用新型的一个实施例中，所述陀螺仪传感器通过蓝牙形式与所述控制端相连。
14.在本实用新型的一个实施例中，所述仿真人体模型内部每个穴位埋有接触式传感器。
15.在本实用新型的一个实施例中，所述接触式传感器采用欧姆龙 e2e-z型号。
16.在本实用新型的一个实施例中，还包括语音提示终端。
17.在本实用新型的一个实施例中，所述显示器采用触屏操控。
18.在本实用新型的一个实施例中，所述仿真人体模型采用硅胶材质构成。
19.本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
20.本实用新型构建虚拟针刺反馈功能，使用者使用力反馈设备在虚拟环境内操作虚拟针灸针接触并进入虚拟皮肤或虚拟肌肉等组织，计算机根据所建立的各组织的力学模型和各穴位的数据参数，对反馈大小进行实时计算，并将反馈信息传递给力反馈设备。力反馈
设备通过设定使用者手握的操作杆上的反馈力，模拟施针过程力学的仿真，通过力反馈接口把数据传递到力反馈设备从而让操作者感知并体验不同的针灸进针过程，以实现针刺虚拟触觉再现；通过触摸屏操作装置直接移动虚拟针灸针刺入三维虚拟人物对应穴位，并在操作不当时出现错误提示，提高了学习针灸知识效率；利用仿真人体针灸操作装置辅助针灸实践训练，方便学习人体穴位加快学习训练过程；本实用新型一种智能针灸训练装置提供了三种针灸训练模式，实现了针灸训练真实力反馈且训练方式多样化，使学习者更加方便学习针灸细节，更好掌握针灸学理论知识。
附图说明
21.为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，
22.其中：
23.图1为智能针灸训练装置结构图；
24.图2为智能针灸训练装置设备图。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
26.参照图1所示，本实用新型所提供的智能针灸训练装置结构图包括：
27.力反馈设备、针灸针、仿真人体模型、显示器、控制端；
28.所述控制端搭载虚拟针刺力反馈系统；
29.所述力反馈设备、所述针灸针和所述仿真人体模型分别与所述控制端连接；
30.所述控制端与所述显示器连接；
31.所述语音提示终端当学习者刺入穴位不当或操作失误时，会出现错误提示并语音引导针灸针刺入正确穴位。
32.本实用新型存在三种使用方式：力反馈操作模式、触摸屏操作模式、仿真人体针灸操作模式。
33.参照图2所示，本实用新型提供的智能针灸训练装置设备图；
34.所述力反馈操作模式利用所述力反馈设备在虚拟环境内操作虚拟针接触并进入虚拟皮肤或虚拟肌肉等组织，所述控制端根据所建立的各组织的力学模型和各穴位的数据参数，对反馈大小进行实时计算，并将反馈信息传递给力反馈设备。力反馈设备通过设定使用者手握的三连杆臂上的反馈力，模拟施针过程力学的仿真，通过力反馈接口把数据传递到力反馈设备从而让操作者感知并体验不同的针灸进针过程，以完成针刺虚拟触觉再现；
35.所述力反馈设备由三连杆臂连接组成，学习者持握其末端臂在真实世界中移动旋转，其运动信息发送给电脑，同时根据力反馈臂在虚拟空间中的位置及运动方向产生相应的阻力的反馈。
36.所述仿真人体针灸操作模式通过在仿真模拟针灸人预设的穴位插入针灸毫针，当穴位处的传感器感知到针灸毫针的针刺信号时，通过其数据采集卡进行读取和传输针刺数据(插针、提针、捻转)至显示屏终端，同时在显示屏中的三维虚拟人体展示被施针的相对应
穴位，在进行提针、插针和捻转针操作时，屏幕终端可通过语音信息、文字信息和图片信息告知使用者当前状态，并对其错误操作提供一定提示以此辅助针灸实践；
37.所述针灸针的一端为细长的金属针，直径0.5mm,用于插入所述仿真人体模型的硅胶皮肤。另一端上装有陀螺仪传感器用于测量方向信息，通过有线或蓝牙形式与主机连接，将其数据实时发送至所述控制端；
38.所述仿真人体模型为一正常成年人比例大小的硅胶制模拟人，其内部的每个穴位埋有接触式传感器，当所述针灸针插入某一穴位一定深度并与传感器接触时，发送对应的穴位信息至所述控制端。
39.所述触摸屏操作模式利用触摸屏直接移动针灸毫针刺入三维虚拟人对应穴位，刺入穴位不当时会出现错误提示并出现语音信息引导针刺入正确穴位；同时屏幕端具备人体经络腧穴展示、人体解剖组织的查看和经络循行的动态路径显示功能，使用者可根据自己的学习情况进行选择；
40.所述显示器采用触屏操控，显示人体模型。包括皮肤，肌肉，血管，骨骼，经络，穴位等模型信息展示，通过触摸实现对人体模型的旋转，拖动，放大，缩小等操作；所述显示器用作控制时，通过触摸拖动针灸针的位置并调节其方向进行插针操作；所述显示器用作显示时，当使用力反馈设备或模拟针灸人进行插针时，可以看到实时的插针情况。
41.所述控制端运行整个程序系统，并与各个硬件端实现数据通信，同时可以进行针灸操作数据录制，将所述针灸针的位置方向与所述仿真人体模型的位置方向数据进行保存，每一次的模拟操作都可以生成数据保存，后续可以以动画的形式播放。
42.本实施例提供的智能针灸训练装置，利用所述力反馈操作模式模拟施针过程力学的仿真，通过力反馈接口把数据传递到力反馈设备从而让操作者感知并体验不同的针灸进针过程，实现针刺虚拟触觉再现；利用所述仿真人体针灸操作模式，当穴位处的传感器感知到针灸毫针的针刺信号时，通过其数据采集卡进行读取和传输针刺数据(插针、提针、捻转)至显示屏终端，同时在显示屏中的三维虚拟人体展示被施针的相对应穴位，在进行提针、插针和捻转针操作时，显示器终端可通过语音信息、文字信息和图片信息告知使用者当前状态，并对其错误操作提供一定提示以此辅助针灸实践；利用所述触摸屏操作模式，学习者可通过触摸屏直接移动针灸毫针刺入三维虚拟人对应穴位，刺入穴位不当时会出现错误提示并出现语音信息引导针刺入正确穴位；同时屏幕端具备人体经络腧穴展示、人体解剖组织的查看和经络循行的动态路径显示功能，达到学习辨认人体穴位、提高学习针灸知识效率等目的；综上，本实施例构建了三种针灸训练装置，利用多样化的训练方式实现了学习者对针灸的真实训练，使其更加方便学习针灸细节，更好掌握针灸学理论知识。
43.特需说明，所述仿真人体模型不仅局限于硅胶材料构成，外部材质与真实人体手感相似即可，在本实用新型的此实施例中不做限定。
44.特需说明，所述陀螺仪传感器不仅局限于iam-20680hp型号，可以为满足要求的现有产品，在本实用新型的此实施例中不做限定。
45.特需说明，所述接触式传感器不仅局限于欧姆龙e2e-z型号，可以为满足要求的现有产品，在本实用新型的此实施例中不做限定。
46.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变
动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。