一种艾灸机械手的控制方法

文档序号:1714858 发布日期:2019-12-17 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 一种艾灸机械手的控制方法 (control method of moxibustion manipulator ) 是由 巫超 谈迎峰 叶梦思 李爱镇 于 2019-08-13 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种艾灸机械手的控制方法,包括:获取艾灸机械手的定位信息和艾灸手法信息;基于所述艾灸机械手的定位信息,控制所述艾灸机械手移动至所述定位信息对应的位置;基于所述艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息;基于所述运动状态信息,控制所述艾灸机械手进行艾灸。相对于现有技术,本发明实现了艾灸机械手的自动定位,并且能够对艾灸机械手的运动状态进行自动化控制,提高了艾灸的精准度和速度,简化人工操作。(The invention relates to a control method of a moxibustion manipulator, which comprises the following steps: acquiring positioning information and moxibustion manipulation information of a moxibustion manipulator; controlling the moxibustion manipulator to move to a position corresponding to the positioning information based on the positioning information of the moxibustion manipulator; determining motion state information of the moxibustion manipulator based on the moxibustion manipulation information; and controlling the moxibustion manipulator to perform moxibustion based on the motion state information. Compared with the prior art, the automatic positioning device disclosed by the invention has the advantages that the automatic positioning of the moxibustion manipulator is realized, the motion state of the moxibustion manipulator can be automatically controlled, the moxibustion accuracy and speed are improved, and the manual operation is simplified.)

一种艾灸机械手的控制方法

技术领域

本发明涉及理疗技术领域,尤其是涉及一种艾灸机械手的控制方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高,理疗设备的使用越来越普及。目前,艾灸机械手是理疗设备的重要组成部分,艾灸机械手能够代替人完成操作,提高理疗效率。因此,通过艾灸机械手进行理疗是一大趋势。

但是,由于国内艾灸机械手技术仍处于起步阶段,在艾灸机械手理疗过程中依旧需要大量的人工参与,整体效率并不高,并且在艾灸的过程中,存在难以实现艾灸机械手自动化控制的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足,提出一种艾灸机械手的控制方法、装置及设备。

本发明实施例的提供了一种艾灸机械手的控制方法,包括:获取艾灸机械手的定位信息和艾灸手法信息;基于所述艾灸机械手的定位信息,控制所述艾灸机械手移动至所述定位信息对应的位置;基于所述艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息;基于所述运动状态信息,控制所述艾灸机械手进行艾灸。

进一步地,基于第一艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手静止。

进一步地,当所述艾灸机械手的当前静止时长信息大于预设静止时长信息时,确认所述艾灸机械手的当前z轴坐标信息是否等于所述定位信息内的z轴坐标信息;当所述艾灸机械手的当前z轴坐标信息不等于所述定位信息内的z轴坐标信息时,控制所述艾灸机械手调整至所述定位信息内的z轴坐标信息对应的高度;当所述艾灸机械手的当前z轴坐标信息等于所述定位信息内的z轴坐标信息时,控制所述艾灸机械手重新基于所述第一艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手静止。

进一步地,基于第二艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手沿法向量的方向移动预设距离;其中,所述法向量为所述艾灸机械手的法兰面对应的平面的法向量,所述法向量的方向为远离艾灸穴位的方向;当所述艾灸机械手到达所述艾灸机械手沿法向量的方向移动预设距离所对应的位置时,控制所述艾灸机械手沿所述法向量的方向的反向移动;当所述艾灸机械手的当前Z轴坐标信息等于所述定位信息内的Z轴坐标信息时,控制所述艾灸机械手静止;当所述艾灸机械手的当前Z轴坐标信息小于所述定位信息内的Z轴坐标信息时,控制所述艾灸机械手调整至所述定位信息内的z轴坐标信息对应的高度后静止。

进一步地,当所述艾灸机械手的当前静止时长大于预设静止时长信息时,控制所述机械手重新基于第二艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手沿法向量的方向移动预设距离;当所述艾灸机械手的当前静止时长信息不大于预设静止时长信息时,控制所述艾灸机械手继续静止。

进一步地,基于第三艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手沿所述圆形轨迹移动;其中,所述圆形轨迹为以所述定位信息对应的位置为圆心,以所述预设半径信息为半径,在所述艾灸机械手的法兰面对应的平面内的圆形轨迹。

进一步地,获取半径更改信息;其中,所述半径更改信息为用户新设置的半径信息;基于所述半径更改信息,更改所述预设半径信息为半径更改信息;控制所述艾灸机械手重新基于所述第三艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手沿所述圆形轨迹移动。

进一步地,基于第四艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手在预设位置信息对应的位置之间移动;基于所述预设位置信息和预设步数信息,确定所述艾灸机械手的艾灸位置信息数组;其中,所述预设位置信息包括第一预设位置信息和第二预设位置信息;所述预设步数信息为所述艾灸机械手在所述第一预设位置信息与第二预设位置信息对应的位置之间移动的步数;基于所述艾灸位置信息数组,控制所述艾灸机械手沿所述艾灸位置信息数组内的艾灸位置信息依序形成的轨迹移动;当所述艾灸机械手的当前步数信息不小于预设步数信息时,对所述当前步数信息进行归零处理,控制所述艾灸机械手沿所述艾灸位置信息依序形成的轨迹反向移动。

进一步地,当所述艾灸机械手的当前步数信息不小于预设步数信息时,控制所述艾灸机械手重新基于第四艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手在预设位置信息对应的位置之间移动。

进一步地,获取所述艾灸机械手的艾灸总时长和掸灰间隔时长;当所述艾灸机械手的艾灸总时长大于预设艾灸总时长时,控制所述艾灸机械手停止艾灸;当所述艾灸机械手的掸灰间隔时长大于预设掸灰间隔时长时,控制所述艾灸机械手进行掸灰。

上述方案,实现了艾灸机械手的自动定位,并且能够对艾灸机械手的运动状态进行自动化控制,提高了艾灸的精准度和速度,简化人工操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个示例性实施例示出的艾灸机械手的控制方法的流程示意图;

图2为本发明一个示例性实施例示出的艾灸机械手工作区间的俯视图;

图3为本发明一个示例性实施例示出的艾灸机械手的控制方法中S103的第一种流程示意图;

图4为本发明一个示例性实施例示出的艾灸机械手的控制方法中S103的第二种流程示意图;

图5为本发明一个示例性实施例示出的艾灸机械手的控制方法中S103的第三种流程示意图;

图6为本发明一个示例性实施例示出的艾灸机械手的控制方法中S103的第四种流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在对本发明实施例进行详细地解释说明之前,先对本发明所涉及的一些概念进行说明。

艾灸机械手的工具坐标系(Tool Coordinate System):工具坐标系是由工具中心点(TCP)与坐标方位组成,运动时,工具中心点(TCP)会严格按照程序指定路径和速度运动。系统自带的TCP坐标原点(TCP工具中心点)在机械手第六轴法兰面的中心,机械手第六轴法兰面的垂直方向为z轴。

艾灸机械手的运动方式:包括(1)姿态运动和(2)线性运动,

(1)姿态运动(即重定位运动):艾灸机械手的TCP位置不变,艾灸机械手沿坐标轴旋转,改变旋转角度,调整艾灸机械手姿态。

(2)线性运动:艾灸机械手的姿态不变,其TCP沿坐标轴线性移动。

在笛卡尔坐标为基准的控制逻辑里,如果要让六轴艾灸机械手能够准确到达一个位置,需要定义艾灸机械手的姿态运动信息和线性运动信息。姿态运动信息包括rx、ry和rz,其中,rx代表艾灸机械手沿X坐标轴旋转的角度,ry代表艾灸机械手沿y坐标轴旋转的角度,rz代表艾灸机械手沿z坐标轴旋转的角度。线性运动信息包括x,y,z,其中,x代表艾灸机械手沿x坐标轴线性移动的距离,y代表艾灸机械手沿y坐标轴线性移动的距离,z代表艾灸机械手沿z坐标轴线性移动的距离。因此,根据艾灸机械手的(x,y,z,rx,ry,rz),能够控制六轴艾灸机械手到达指定位置。

请参阅图1,图1为本发明一个示例性实施例示出的艾灸机械手的控制方法的流程示意图。本实施例中艾灸机械手的控制方法的执行主体为艾灸控制设备,如图1所示的艾灸机械手的控制方法可包括:

S101:获取艾灸机械手的定位信息和艾灸手法信息。

艾灸控制设备获取艾灸机械手的定位信息和艾灸手法信息。其中,所述艾灸机械手的定位信息包括艾灸机械手的三维坐标信息和旋转角度信息。

具体地,获取艾灸机械手的定位信息和艾灸手法信息包括如下步骤:

第一步,获取穴位位置信息和艾灸手法信息。其中,穴位位置信息为穴位点在艾灸机械手的工具坐标系下的二维坐标信息,即x轴坐标信息和y轴坐标信息。在获取穴位位置信息之前,需要采集一组穴位位置信息。在执行艾灸时,控制设备根据采集的一组穴位位置信息中穴位位置信息的排列顺序,依序获取穴位位置信息和对应的艾灸手法信息。其中,采集一组穴位位置信息的具体操作如下:

如图2所示,其为本发明一个示例性实施例示出的艾灸机械手工作区间的俯视图。采集前,首先让被艾灸者躺在艾灸床上,艾灸师点击触控屏上的“示教模式”按钮,机械手到达图2初始点位P0上空,高度为一固定高度,图中显示的初始点位P0只是多个初始点位中的一个,其具***置在此不做限制。在机械手工具头上装有至少三个呈120度夹角的圆周排列,朝向沿着机械手第六轴法兰面垂直向外的激光距离传感器,在本实施例中,选取装有三个激光距离传感器的机械手工具头。其中,激光距离传感器可以为任意一种即有激光发射功能又具备测距功能的传感器,或者,该激光传感器也可以替换为超声波传感器,并在每个超声波传感器上加设一光源。采集时,艾灸师通过控制遥杆手动调节机械手工具头的二维坐标。由于激光距离传感器能够发射垂直朝向被艾灸者皮肤上的激光,因此会在被艾灸者的皮肤表面上形成三个光点,艾灸师可以通过控制遥杆使待采集穴位点处于三个光点的中间,此时当前艾灸机械手的二维坐标信息即为待采集穴位点的二维坐标信息。在采集完一个待采集穴位点的穴位位置信息之后,艾灸师继续操控遥感按照上述方式采集其余待采集穴位点的穴位位置信息,最终得到一组穴位位置信息,并将其存储在控制设备中。另外,艾灸师在采集完当前穴位点的二维坐标信息后,在控制面板上去选择当前穴位点对应的艾灸手法信息和艾灸总时长,并将当前穴位点对应的艾灸手法信息和艾灸总时长一同存储在艾灸控制设备中。

第二步:获取艾灸机械手的三维坐标信息。首先,艾灸控制设备根据获取的穴位位置信息,控制所述艾灸机械手向所述穴位位置信息对应的穴位点运动。其中,所述穴位位置信息为穴位点的x轴坐标信息和y轴坐标信息,设置艾灸机械手的x轴坐标信息和y轴坐标信息,与穴位点的x轴坐标信息和y轴坐标信息相同,从而控制艾灸机械手沿x轴和y轴进行线性运动,移动至穴位点的上方。接着,艾灸控制设备获取所述艾灸机械手与所述穴位位置信息对应的穴位点之间的动态距离信息。其中,动态距离信息可以是艾灸控制设备从任何一种测距仪器中获取得到的距离信息,在此不做限制,本实施例中选用测距仪器为激光距离传感器。激光距离传感器设置在艾灸机械手的工具头上,在艾灸控制设备控制艾灸机械手沿z轴向穴位点进行线性运动时,激光距离传感器实时测量艾灸机械手与穴位点之间的动态距离信息。最后,艾灸控制设备艾灸控制设备比较动态距离信息与安全距离信息的大小。具体地,艾灸控制设备控制艾灸机械手从穴位位置信息对应的穴位点上方,向下探测移动,在移动的同时,艾灸控制设备实时从激光距离传感器获取动态距离信息,并将该动距离信息与确定的安全距离信息进行大小比较。当动态距离信息大于安全距离信息时,艾灸控制设备将持续控制艾灸机械手向穴位位置信息对应的穴位点移动。当动态距离信息不大于安全距离信息时,艾灸控制设备获取艾灸机械手的三维坐标信息(x,y,z),并控制机械手停止运动。

对于上述所提到的安全距离信息可以为以下其中一种:(1)艾灸机械手与穴位点间的最佳距离值;(2)人体可接受的艾灸机械手距离穴位点的最小距离值;(3)根据被艾灸者的个人喜好而设定的距离值,本实施例采用人体可接受的艾灸机械手距离穴位点的最小距离值为安全距离信息,具体地,得到安全距离信息的方式如下:在艾灸机械手的底座上设置一对水平对射的激光传感器,使水平对射的激光传感器与穴位点之间的垂直距离值,为艾灸条端部与穴位点之间允许的最小距离值。当水平对射的激光传感器中间传递信号的空间被遮挡时,其将相互无法接收对方的激光信号,此时,艾灸控制设备也无法接收到激光传感器发出的交互信号。艾灸控制设备控制艾灸机械手沿z轴向穴位点做线性运动的同时,接收水平对射的激光传感器发出的交互信号,从而能够确认艾灸条的端部是否随着机械手运动到了水平对射的激光传感器的中间,即能确认是否还要继续控制向穴位点运动。当艾灸控制设备接收不到交互信号时,艾灸条的端部已经随着机械手运动到了水平对射的激光传感器的中间,达到了艾灸条端部与穴位点之间的最小距离,获取当前艾灸机械手的z轴坐标信息,控制艾灸机械手停止运动。用当前艾灸机械手的z轴坐标减去对射的激光传感器的z轴坐标信息,能够得到当艾灸条端部与穴位点之间相距最小距离时,当前艾灸机械手与穴位点之间的距离,即安全距离信息。

第三步:获取艾灸机械手的旋转角度信息。激光距离传感器发出激光照射在皮肤上会形成光点,在获取艾灸机械手的旋转角度信息之前,先获取光点的三维坐标信息。如第一步所述,激光距离传感器是安装在机械手工具头的三个呈120度夹角的圆周排列,朝向沿着机械手第六轴法兰面垂直向外的激光距离传感器,因此,根据艾灸机械手的二维坐标信息,以及三个激光距离传感器与艾灸机械手(即艾灸机械手工具头)的相对距离,可以得出三个激光距离传感器的二维坐标信息,并且三个激光距离传感器的二维坐标信息即为三个光点的坐标信息。之后,艾灸控制设备获取三个激光距离传感器测量的三个光点与艾灸机械手的垂直距离信息,利用艾灸机械手的z轴坐标信息分别减去三个垂直距离信息,得到三个光点的z轴坐标信息。

在获取三个光点的三维坐标信息之后,确定三个光点对应的平面方程,三个光点的三维坐标信息可表示为A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),C(x3,y3,z3),设A、B和C三个光点所在的平面为a(x-x1)+b(y-y1)+c(z-z1)=0,其中参数a、b和c可以根据如下公式求出:

a=(y2-y1)*(z3-z1)-(y3-y1)*(z2-z1)

b=(z2-z1)*(x3-x1)-(z3-z1)*(x2-x1)

c=(x2-x1)*(y3-y1)-(x3-x1)*(y2-y1)

艾灸控制设备将三个光点A、B和C的坐标信息带入上述公式,求得参数a、b和c的值,从而确定A、B和C三个光点所在的平面a(x-x1)+b(y-y1)+c(z-z1)=0。

最后,艾灸控制设备基于所述光点对应的平面,确定所述艾灸机械手的旋转角度信息。艾灸控制设备基于所述定位点对应的平面a(x-x1)+b(y-y1)+c(z-z1)=0,计算该平面对应的法向量,法向量的求解公过程如下:

基于光点的坐标A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),C(x3,y3,z3),得出两个平面内的向量带入法向量公式:

将向量的值代入法向量公式,求得法向量。

艾灸控制设备基于所述法向量和所述艾灸机械手的法兰面对应的平面,使所述艾灸机械手第六轴的法兰面与所述法向量垂直,从而确定所述艾灸机械手分别绕x轴、y轴以及z轴需要旋转的角度(rx,ry,rz),获取到艾灸机械手的旋转角度信息。

综上,艾灸控制设备获取到艾灸机械手的三维坐标信息(x,y,z)和旋转角度信息(rx,ry,rz),即艾灸机械手的定位信息(x,y,z,rx,ry,rz)。

S102:基于所述艾灸机械手的定位信息,控制所述艾灸机械手移动至所述定位信息对应的位置。

艾灸控制设备基于所述艾灸机械手的定位信息(x,y,z,rx,ry,rz),控制所述艾灸机械手移动至所述定位信息对应的位置。

S103:基于所述艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息。

在艾灸机械手移动到所述定位信息对应的位置之后,艾灸控制设备基于所述艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息。其中,艾灸手法信息为艾灸师在采集完当前穴位点的二维坐标信息后,在控制面板上选择的当前穴位点对应的艾灸手法信息,该艾灸手法信息可以为一种手法或多种手法的组合。在本实施例中,艾灸手法一共包括4种以及4种艾灸手法的任意组合。除此之外,还可根据用户需求增加艾灸手法种类。所述艾灸机械手的运动状态信息为艾灸手法信息所对应的运动状态信息,该运动状态信息可以为一种运动状态或多种运动状态的组合。

进一步地,为了更准确地基于所述艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息,S103可以包括S1031a~S1034a,如图3所示,S1031a~S1034a具体如下:

S1031a:基于第一艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手静止。

艾灸控制设备基于第一艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手静止。其中所述艾灸机械手静止即艾灸机械手静止在当前位置上,保持不动。

S1032a:当所述艾灸机械手的当前静止时长信息大于预设静止时长信息时,确认所述艾灸机械手的当前z轴坐标信息是否等于所述定位信息内的z轴坐标信息。

艾灸控制设备在确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手静止时,记录开始静止时间。之后,艾灸控制设备实时计算所述艾灸机械手的当前静止时长,所述当前静止时长为当前时间减去开始静止时间之间差值。当所述艾灸机械手的当前静止时长信息大于预设静止时长时,艾灸控制设备确定所述艾灸机械手的当前z轴坐标信息是否等于所述定位信息内的z轴坐标信息。

或者,艾灸控制设备可以在控制所述艾灸机械手移动至所述定位信息对应的位置之后,记录此时激光距离传感器测量的艾灸机械手与穴位点之间的距离信息,即为设定距离信息。当所述艾灸机械手的当前静止时长信息大于预设静止时长时,艾灸控制设备根据激光距离传感器实时测量艾灸机械手与穴位点之间的动态距离信息,确定该动态距离信息是否等于设定距离信息。

S1033a:当所述艾灸机械手的当前z轴坐标信息不等于所述定位信息内的z轴坐标信息时,控制所述艾灸机械手调整至所述定位信息内的z轴坐标信息对应的高度。

艾灸控制设备在当所述艾灸机械手的当前z轴坐标信息不等于所述定位信息内的z轴坐标信息时,控制所述艾灸机械手调整至所述定位信息内的z轴坐标信息对应的高度。

艾灸控制设备在当所述动态距离信息不等于设定距离信息时,控制所述艾灸机械手调整至所述激光距离传感器采集的距离信息为设定距离信息时所对应的高度。

S1034a:当所述艾灸机械手的当前z轴坐标信息等于所述定位信息内的z轴坐标信息时,控制所述艾灸机械手重新基于所述第一艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手静止。

艾灸控制设备在当所述艾灸机械手的当前z轴坐标信息等于所述定位信息内的z轴坐标信息时,控制所述艾灸机械手重新基于所述第一艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手静止,控制所述艾灸机械手重复执行S1032a~S1034a。

进一步地,为了更准确地基于所述艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息,S103可以包括S1031b~S1036b,如图4所示,S1031b~S1036b具体如下:

S1031b:基于第二艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手沿法向量的方向移动预设距离;其中,所述法向量为所述艾灸机械手的法兰面对应的平面的法向量,所述法向量的方向为远离艾灸穴位的方向。

艾灸控制设备基于第二艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手沿法向量的方向移动预设距离。其中,所述法向量为所述艾灸机械手的法兰面对应的平面的法向量,所述法向量的方向为远离艾灸穴位的方向。由于在本实施例中艾灸机械手的控制系统自带的TCP坐标原点在艾灸机械手第六轴法兰面的中心,因此,所述法向量为所述艾灸机械手的第六轴法兰面对应的平面的法向量。

S1032b:当所述艾灸机械手到达所述艾灸机械手沿法向量的方向移动预设距离所对应的位置时,控制所述艾灸机械手沿所述法向量的方向的反向移动。

艾灸控制设备获取所述艾灸机械手的当前三维坐标信息,实时计算当前三维坐标信息与所述艾灸机械手的定位信息内的三维坐标信息之间的距离。例如:当前三维坐标信息为(x′,y′,z′),艾灸机械手的定位信息内的三维坐标信息为(x,y,z),当前三维坐标信息与所述艾灸机械手的定位信息内的三维坐标信息之间的距离为艾灸控制设备实时计算d的值,当d的值等于预设距离时,确定所述艾灸机械手到达所述艾灸机械手沿法向量的方向移动预设距离所对应的位置,控制所述艾灸机械手沿所述法向量的方向的反向移动。

S1033b:当所述艾灸机械手的当前Z轴坐标信息等于所述定位信息内的Z轴坐标信息时,控制所述艾灸机械手静止。

艾灸控制设备在当所述艾灸机械手的当前z轴坐标信息等于所述定位信息内的Z轴坐标信息时,控制所述艾灸机械手静止。即,艾灸控制设备在确定艾灸机械手沿所述法向量的方向的反向移动至所述定位信息内z轴坐标信息对应的高度时,控制所述艾灸机械手静止,保持不动。

S1034b:当所述艾灸机械手的当前Z轴坐标信息小于所述定位信息内的Z轴坐标信息时,控制所述艾灸机械手调整至所述定位信息内的z轴坐标信息对应的高度后静止。

艾灸控制设备在当所述艾灸机械手的当前z轴坐标信息小于所述定位信息内的Z轴坐标信息时,控制所述艾灸机械手调整至所述定位信息内的z轴坐标信息对应的高度后静止。即,艾灸控制设备在确定艾灸机械手沿所述法向量的方向的反向移动,小于了所述定位信息内z轴坐标信息对应的高度时,控制所述艾灸机械手调整至所述定位信息内的z轴坐标信息对应的高度后静止,保持不动。

S1035b:当所述艾灸机械手的当前静止时长大于预设静止时长信息时,控制所述机械手重新基于第二艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手沿法向量的方向移动预设距离。

艾灸控制设备在确定艾灸机械手沿所述法向量的方向的反向移动至所述定位信息内Z轴坐标信息对应的高度时,记录开始静止时间。之后,艾灸控制设备实时计算所述艾灸机械手的当前静止时长,所述当前静止时长为当前时间减去开始静止时间之间差值。并当所述艾灸机械手的当前静止时长大于预设静止时长信息时,控制所述机械手重新基于第二艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手沿法向量的方向移动预设距离,控制所述艾灸机械手重复执行S1032b~S1035b。

S1036b:当所述艾灸机械手的当前静止时长信息不大于预设静止时长信息时,控制所述艾灸机械手继续静止。

艾灸控制设备当所述艾灸机械手的当前静止时长信息不大于预设静止时长信息时,控制所述艾灸机械手继续静止,保持不动。

进一步地,为了更准确地基于所述艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息,S103可以包括S1031c~S1034c,如图4所示,S1031c~S1034c具体如下:

S1031c:基于第三艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手沿所述圆形轨迹移动;其中,所述圆形轨迹为以所述定位信息对应的位置为圆心,以所述预设半径信息为半径,在所述艾灸机械手的法兰面对应的平面内的圆形轨迹。

艾灸控制设备基于第三艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手沿所述圆形轨迹移动。由于在本实施例中艾灸机械手的控制系统自带的TCP坐标原点在艾灸机械手第六轴法兰面的中心,因此,所述圆形轨迹为以所述定位信息对应的位置为圆心,以所述预设半径信息为半径,在所述艾灸机械手的第六轴法兰面对应的平面内的圆形轨迹。

具体地,艾灸控制设备可选取该圆形轨迹上艾灸机械手需要历经的4个点,例如:PCircle_a、PCircle_b、PCircle_c和PCircle_d,艾灸控制设备先控制艾灸机械手移动至PCircle_a,此时艾灸机械手内激光距离传感器照射在皮肤上的点即为当前穴位点,基于S101中第二步和第三步所述的方式,获取艾灸机械手的三维坐标信息和旋转角度信息,调整艾灸机械手的当前高度和旋转角度,具体方式在此不再复述。调整完成后,再控制艾灸机械手依次移动至PCircle_b、PCircle_c和PCircle_d,完成沿圆形轨迹的移动。需要强调的是,每移动到圆形轨迹上的一点后,都需要基于S101中第二步和第三步所述的方式进行艾灸机械手高度和旋转角度的调整,保证艾灸机械手与穴位点之间的动态距离信息等于安全距离信息,以及使艾灸机械手通过旋转角度的调整正对皮肤表面。与常用的三点式走法相比,上述方式能够实现更精准地控制艾灸机械手移动。

S1032c:获取半径更改信息;其中,所述半径更改信息为用户新设置的半径信息。

艾灸控制设备获取半径更改信息。其中,所述半径更改信息为用户新设置的半径信息。

S1033c:基于所述半径更改信息,更改所述预设半径信息为半径更改信息。

艾灸控制设备基于所述半径更改信息,更改所述预设半径信息为半径更改信息。由于预设半径信息发生改变,圆形轨迹也相应发生改变,相应的艾灸机械手需要历经的4个点的坐标也发生改变。

S1034c:控制所述艾灸机械手重新基于所述第三艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手沿所述圆形轨迹移动。

艾灸控制设备控制所述艾灸机械手重新基于所述第三艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手沿所述圆形轨迹移动,即控制所述艾灸机械手重复执行S1031c~S1034c。

进一步地,为了更准确地基于所述艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息,S103可以包括S1031d~S1035d,如图4所示,S1031d~S1035d具体如下:

S1031d:基于第四艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手在预设位置信息对应的位置之间移动;

艾灸控制设备基于第四艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手在预设位置信息对应的位置之间移动。在本实施例中,所述预设位置信息对应的点为PointA和PointB,在移动过程中,需不断根据艾灸机械手的当前x轴坐标信息和当前y轴坐标信息,调整艾灸机械手的z轴坐标信息和旋转角度信息。因此,艾灸控制设备需先基于PointA和PointB的二维坐标信息(PointA.x,PointA.y),(PointB.x,PointB.y)确定艾灸机械手的移动过程中的二维坐标信息,即艾灸机械手的x轴坐标信息和y轴坐标信息。

S1032d:基于所述预设位置信息和预设步数信息,确定所述艾灸机械手的艾灸位置信息数组;其中,所述预设位置信息包括第一预设位置信息和第二预设位置信息;所述预设步数信息为所述艾灸机械手在所述第一预设位置信息与第二预设位置信息对应的位置之间移动的步数。

在本实施例中,所述第一预设位置对应的点为PointA,所述第二预设位置对应的点为PointB,所述预设步数信息为n,根据如下公式可求出艾灸机械手每一步的二维坐标偏移量为dx和dy:

之后,艾灸控制设备基于每一步的二维坐标偏移量dx和dy,求得所述艾灸机械手的艾灸位置信息数组。其中,艾灸位置信息数组中包括艾灸机械手每一步的二维坐标信息,即,包括艾灸机械手从PointA移动至PointB的过程中经过的所有的点的二维坐标,且经过的所有的点的二维坐标按经过顺序依次排列。艾灸位置信息数组可表示{(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)…,(xn,yn)},艾灸位置信息数组中的元素(xn,yn)的计算公式如下:

xn=PoinA.x+(n-1)*dx

yn=PoinA.y+(n-1)*dy

S1033d:基于所述艾灸位置信息数组,控制所述艾灸机械手沿所述艾灸位置信息数组内的艾灸位置信息依序形成的轨迹移动。

艾灸控制设备基于所述艾灸位置信息数组,控制所述艾灸机械手沿所述艾灸位置信息数组内的艾灸位置信息依序形成的轨迹移动。具体地,艾灸控制设备基于所述艾灸位置信息数组,先确定艾灸机械手下一点的二维坐标信息,再控制所述艾灸机械手移动至二维坐标信息对应的点的上方时,此时艾灸机械手内激光距离传感器照射在皮肤上的点即为当前穴位点,最后基于S101中第二步和第三步所述的方式,获取艾灸机械手的三维坐标信息和旋转角度信息,调整艾灸机械手的高度和旋转角度,具体方式在此不再复述,之后再继续获取艾灸位置信息数组内的下一点的二维坐标信息。需要强调的是,艾灸机械手每移动到轨迹上的一点后,都需要基于S101中第二步和第三步所述的方式进行艾灸机械手高度和旋转角度的调整,保证艾灸机械手与穴位点之间的动态距离信息等于安全距离信息,以及使艾灸机械手通过旋转角度的调整正对皮肤表面。

S1034d:当所述艾灸机械手的当前步数信息不小于预设步数信息时,对所述当前步数信息进行归零处理,控制所述艾灸机械手沿所述艾灸位置信息依序形成的轨迹反向移动。

当所述艾灸机械手的当前步数信息不小于预设步数信息时,艾灸控制设备已经控制艾灸机械手从PointA移动至PointB,此时,对所述当前步数信息进行归零处理,再控制艾灸机械手沿所述艾灸位置信息依序形成的轨迹反向移动。

S1035d:当所述艾灸机械手的当前步数信息不小于预设步数信息时,控制所述艾灸机械手重新基于第四艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手在预设位置信息对应的位置之间移动。

艾灸控制设备当所述艾灸机械手的当前步数信息不小于预设步数信息时,艾灸控制设备已经控制艾灸机械手从PointB移回至PointA。此时,艾灸控制设备控制所述艾灸机械手重新基于第四艾灸手法信息,确定所述艾灸机械手的运动状态信息为所述艾灸机械手在预设位置信息对应的位置之间移动,控制所述艾灸机械手重复执行S1032d~S1035d。

S104:基于所述运动状态信息,控制所述艾灸机械手进行艾灸。

艾灸控制设备基于所述运动状态信息,控制所述艾灸机械手进行艾灸。

S105:获取所述艾灸机械手的艾灸总时长和掸灰间隔时长。

艾灸控制设备在确定艾灸机械手的运动状态信息时,控制所述艾灸机械手进行艾灸,同时记录开始艾灸时间。之后,艾灸控制设备实时计算所述艾灸机械手的艾灸总时长和掸灰间隔时长,所述艾灸总时长和掸灰间隔时长都为当前时间减去开始艾灸时间之间差值。

S106:当所述艾灸机械手的艾灸总时长大于预设艾灸总时长时,控制所述艾灸机械手停止艾灸。

艾灸控制设备当所述艾灸机械手的艾灸总时长大于预设艾灸总时长时,控制所述艾灸机械手停止艾灸。由于艾灸机械手会循环基于运动状态信息进行艾灸,因而,艾灸控制设备当所述艾灸机械手的艾灸总时长大于预设艾灸总时长时,需控制艾灸机械结束当前循环,停止艾灸。

S107:当所述艾灸机械手的掸灰间隔时长大于预设掸灰间隔时长时,控制所述艾灸机械手进行掸灰。

艾灸控制设备当所述艾灸机械手的掸灰间隔时长大于预设掸灰间隔时长时,控制所述艾灸机械手进行掸灰。由于艾灸机械手会循环基于运动状态信息进行艾灸,因而,艾灸控制设备当所述艾灸机械手的掸灰间隔时长大于预设掸灰间隔时长时,需控制艾灸机械结束当前循环,进行掸灰并测量艾棒长度。在掸灰结束后,重新开始基于艾灸手法信息,确定艾灸机械手的运动状态信息。

此外,在本实施例中,运动状态信息可以为一种运动状态或多种运动状态的组合,也可以是其他用户自定义的运动状态。当运动状态信息为多种运动状态的组合时,需要对每一种运动状态设置对应的艾灸时长,从而能够实现控制艾灸机械手结束当前循环,控制机械手基于运动状态信息内的下一种运动状态进行艾灸。

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