專(zhuān)利名稱(chēng)：脈搏復(fù)現(xiàn)裝置及其復(fù)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中醫(yī)脈診設(shè)備，尤其涉及一種脈搏復(fù)現(xiàn)裝置及其復(fù)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
通過(guò)脈象判斷人體健康狀況是中醫(yī)的一項(xiàng)重要診斷手段。中醫(yī)診脈是通過(guò)手指觸摸患者手腕部橈動(dòng)脈寸、關(guān)、尺三個(gè)部位的脈搏跳動(dòng)來(lái)對(duì)患者的健康狀態(tài)進(jìn)行分析判斷的方法。中醫(yī)診脈主要是依靠中醫(yī)師的主觀(guān)感覺(jué)進(jìn)行的。隨著科技的不斷進(jìn)步，能夠采集患者脈象并顯示脈壓隨時(shí)間變化曲線(xiàn)的脈象儀被研制且在實(shí)際工作生活中得以應(yīng)用，因而通過(guò)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(shí)時(shí)模擬出對(duì)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遠(yuǎn)程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(zhǔn)確性與脈搏復(fù)現(xiàn)裝置的性能直接相關(guān)。因此，研發(fā)能夠真實(shí)再現(xiàn)患者脈象的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置成為當(dāng)前實(shí)現(xiàn)中醫(yī)遠(yuǎn)程脈診所亟需解決的問(wèn)題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠真實(shí)再現(xiàn)患者脈象的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置及其復(fù)現(xiàn)方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，所述液壓回路包括依次相連的機(jī)電一體泵、電液伺服閥、分流閥、仿生手腕和油箱，所述仿生手腕內(nèi)在與所述仿生手腕上的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位對(duì)應(yīng)的位置上分別安裝有一個(gè)壓力傳感器，當(dāng)有外力作用于所述仿生手腕上部的與所述寸、關(guān)、尺三個(gè)部位對(duì)應(yīng)的位置之一時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓力傳感器輸出模擬壓力信號(hào)；所述控制電路包括第一 A/D模塊，用于將所述壓力傳感器輸出的模擬壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字壓力信號(hào)輸出；上位機(jī)，用于接收所述第一 A/D模塊發(fā)送的數(shù)字壓力信號(hào)，根據(jù)所述數(shù)字壓力信號(hào)對(duì)應(yīng)調(diào)取待復(fù)現(xiàn)的脈搏信號(hào)輸出；D/A轉(zhuǎn)換模塊，用于獲取所述上位機(jī)發(fā)送的脈搏信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成模擬脈搏信號(hào)輸出；放大電路，用于獲取所述D/A轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的模擬脈搏信號(hào)，將其放大后輸出作為所述電液伺服閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)所述液壓回路產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的液壓波形。本發(fā)明的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，所述仿生手腕包括具有彈性的外形層，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(gè)與所述仿生手腕的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位位置對(duì)應(yīng)的豎直升降裝置，每個(gè)所述豎直升降裝置頂部安裝有一個(gè)所述壓力傳感器，每個(gè)所述壓力傳感器的頂部與所述仿生肌腱層的底部相接觸，所述豎直升降裝置用于調(diào)整所述仿生手腕的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位的高度，使之與待復(fù)現(xiàn)的脈搏信號(hào)對(duì)應(yīng)的人體的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位的高度匹配。本發(fā)明的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，每個(gè)所述豎直升降裝置包括一個(gè)嵌入固定于所述仿生骨骼層底部的電機(jī)，所述電機(jī)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(duì)于所述套筒固定架上下滑動(dòng)。本發(fā)明的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，所述分流閥具有一個(gè)閥體，所述閥體上開(kāi)有貫穿其左右兩側(cè)的進(jìn)油孔，所述進(jìn)油孔右端開(kāi)口依次通過(guò)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(kāi)有與所述進(jìn)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(duì)應(yīng)的位置上開(kāi)有與所述安裝孔和所述進(jìn)油孔貫通的分流孔，所述分流孔下端開(kāi)口密封連接有第三油路接頭，所述閥體上還開(kāi)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(kāi)口依次通過(guò)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(kāi)口密封連接有第四油路接頭。本發(fā)明的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，所述仿生骨骼層底部嵌入固定有電機(jī)固定架，所述電機(jī)安裝于所述電機(jī)固定架上。本發(fā)明的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，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，所述套筒的升降范圍為士5mm。本發(fā)明的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，所述D/A轉(zhuǎn)換模塊包括單片機(jī)，用于接收所述上位機(jī)的發(fā)送的脈搏信號(hào)并將其發(fā)送給數(shù)模轉(zhuǎn)換器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用于將所述脈搏信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬脈搏信號(hào)輸出；通訊接口，用于實(shí)現(xiàn)所述單片機(jī)與所述上位機(jī)之間的通訊。本發(fā)明的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，所述控制電路還包括安裝在用于連接所述仿生手腕與所述油箱的管路上的壓力變送器，用于將流過(guò)所述仿生手腕的液壓波形轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的模擬復(fù)現(xiàn)脈搏信號(hào)；第二 A/D模塊，用于將所述模擬復(fù)現(xiàn)脈搏信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字復(fù)現(xiàn)脈搏信號(hào)發(fā)送至所述上位機(jī)，供所述上位機(jī)對(duì)比分析。本發(fā)明的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，所述液壓回路還包括安裝在用于連接所述機(jī)電一體泵與所述油箱的管路上的濾油器，用于濾除所述液壓回路的液壓油內(nèi)的雜質(zhì)。再一方面，本發(fā)明還提供了一種上述脈搏復(fù)現(xiàn)裝置的脈搏復(fù)現(xiàn)方法，包括以下步驟壓力傳感器在外力作用下輸出模擬壓力信號(hào)；第一 A/D模塊將壓力傳感器輸出的模擬壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字壓力信號(hào)輸出；上位機(jī)接收到第一 A/D模塊發(fā)送的數(shù)字壓力信號(hào)后，觸發(fā)調(diào)取預(yù)存的脈搏信號(hào)輸出；D/A轉(zhuǎn)換模塊獲取上位機(jī)發(fā)送的脈搏信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成模擬脈搏信號(hào)輸出；放大電路獲取D/A轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的模擬脈搏信號(hào)，將其放大后輸出作為電液伺服閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)液壓回路產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的液壓波形。本發(fā)明的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置包括液壓回路和控制電路，其中，液壓回路包括依次相連的機(jī)電一體泵、電液伺服閥、分流閥、仿生手腕和油箱，仿生手腕內(nèi)在與仿生手腕上的寸、 關(guān)、尺三個(gè)部位對(duì)應(yīng)的位置上分別安裝有一個(gè)壓力傳感器，當(dāng)有外力作用于仿生手腕上部的與寸、關(guān)、尺三個(gè)部位對(duì)應(yīng)的位置之一時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓力傳感器輸出模擬壓力信號(hào)?？刂齐娐钒ǖ谝?A/D模塊，用于將壓力傳感器輸出的模擬壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字壓力信號(hào)輸出； 上位機(jī)，用于接收第一 A/D模塊發(fā)送的數(shù)字壓力信號(hào)，根據(jù)數(shù)字壓力信號(hào)對(duì)應(yīng)調(diào)取待復(fù)現(xiàn)的脈搏信號(hào)輸出；D/A轉(zhuǎn)換模塊，用于獲取上位機(jī)發(fā)送的脈搏信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成模擬脈搏信號(hào)輸出；放大電路，用于獲取D/A轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的模擬脈搏信號(hào)，將其放大后輸出作為電液伺服閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)液壓回路產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的液壓波形。從而實(shí)現(xiàn)脈搏的真實(shí)復(fù)現(xiàn)。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置中的液壓回路的液壓回路示意圖；圖2為圖1中脈搏復(fù)現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中脈搏復(fù)現(xiàn)裝置的仿生手腕和分流閥的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中脈搏復(fù)現(xiàn)裝置的仿生手腕和分流閥的仰視結(jié)構(gòu)示意圖(省略外形層、仿真肌腱層和仿生骨骼層)；圖5為圖4中脈搏復(fù)現(xiàn)裝置的仿生手腕和分流閥的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖4中脈搏復(fù)現(xiàn)裝置的仿生手腕和分流閥的B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖4中脈搏復(fù)現(xiàn)裝置的仿生手腕和分流閥的C-C向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖3中脈搏復(fù)現(xiàn)裝置的仿生手腕的主視剖視結(jié)構(gòu)放大示意圖(省略分流閥)；圖9為圖8中脈搏復(fù)現(xiàn)裝置的仿生手腕的E-E斷面結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖10為圖8中脈搏復(fù)現(xiàn)裝置的仿生手腕的F-F斷面結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖11為圖1中脈搏復(fù)現(xiàn)裝置的D/A轉(zhuǎn)換模塊和放大電路的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述本實(shí)施例的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置包括液壓回路和控制電路，參考圖1所示，其中，液壓回路主要包括依次相連的機(jī)電一體泵9、電液伺服閥6、分流閥3、仿生手腕1和油箱8等構(gòu)成的液壓回路。其中，油箱8的出油口通過(guò)管路與機(jī)電一體泵9的進(jìn)油口相連，機(jī)電一體泵9 的出油口通過(guò)管路與電液伺服閥6的進(jìn)油口相連，電液伺服閥6的出油口通過(guò)管路與分流閥3的進(jìn)油口相連，分流閥3的溢流口通過(guò)管路與油箱8的一個(gè)回油口相連，分流閥3的出油口通過(guò)管路與仿生手腕1的一端相連，仿生手腕1的另一端通過(guò)管路與油箱8的另一個(gè)回油口相連。結(jié)合圖2所示，連接分流閥3與電液伺服閥6的管路上安裝有一個(gè)壓力表7， 用于方便查看液壓回路的實(shí)時(shí)壓力，連接機(jī)電一體泵9與油箱8的管路上安裝有一個(gè)濾油器10，通常液壓油中往往含有顆粒狀雜質(zhì)，如果不加裝濾油器10容易造成液壓回路各相對(duì)運(yùn)動(dòng)元件表面的磨損、滑閥卡滯、節(jié)流孔口堵塞，使系統(tǒng)工作可靠性大為降低。油箱8用于儲(chǔ)油、散熱，機(jī)電一體泵9作為動(dòng)力部件在則啟動(dòng)后一直工作以形成液壓回路，分流閥3用于調(diào)節(jié)液壓回路壓力，保證系統(tǒng)安全。繼續(xù)參考圖1，控制電路包括連接仿生手腕1與油箱8的管路上通過(guò)一個(gè)三通管安裝的一個(gè)壓力變送器11 (例如型號(hào)為CGYL-202的壓力變送器)，用于將流過(guò)仿生手腕1 的液壓波形轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的模擬復(fù)現(xiàn)脈搏信號(hào)。安裝在仿生手腕1的下部上的三個(gè)集成化脈
6搏傳感器12 (例如型號(hào)為HK2000G的集成化脈搏傳感器)，這三個(gè)集成化脈搏傳感器12的相互間距與仿生手腕1上的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位位置對(duì)應(yīng)，當(dāng)有外力作用于仿生手腕1上的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位之一時(shí)，其對(duì)應(yīng)集成化脈搏傳感器12輸出模擬壓力信號(hào)，為保證這三個(gè)集成化脈搏傳感器12同時(shí)只能有一個(gè)處于工作狀態(tài)，要求與仿生手腕1上的寸部位對(duì)應(yīng)的集成化脈搏傳感器12的優(yōu)先級(jí)最高，與仿生手腕1上的關(guān)部位對(duì)應(yīng)的集成化脈搏傳感器12的優(yōu)先級(jí)次之，而與仿生手腕1上的尺部位對(duì)應(yīng)的集成化脈搏傳感器12的優(yōu)先級(jí)最低。三個(gè)第一 A/D模塊，每個(gè)第一 A/D模塊用于將對(duì)應(yīng)的集成化脈搏傳感器12輸出的模擬壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字壓力信號(hào)輸出。上位機(jī)，用于接收第一 A/D模塊發(fā)送的數(shù)字壓力信號(hào)， 根據(jù)數(shù)字壓力信號(hào)對(duì)應(yīng)調(diào)取待復(fù)現(xiàn)的脈搏信號(hào)輸出。D/A轉(zhuǎn)換模塊，用于獲取上位機(jī)發(fā)送的脈搏信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成模擬脈搏信號(hào)輸出。放大電路，用于獲取D/A轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的模擬脈搏信號(hào)，將其放大后輸出作為電液伺服閥6的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)液壓回路產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的液壓波形。第二 A/D模塊，用于將模擬復(fù)現(xiàn)脈搏信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字復(fù)現(xiàn)脈搏信號(hào)發(fā)送至上位機(jī)，供上位機(jī)對(duì)比分析，以檢驗(yàn)復(fù)現(xiàn)效果。結(jié)合圖3以及圖8至圖10所示，仿生手腕1包括具有彈性的外形層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(gè)其相互間距與仿生手腕1的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位(即圖3中三個(gè)圓圈所在位置)的相對(duì)位置對(duì)應(yīng)的豎直升降裝置2，豎直升降裝置2用于調(diào)整仿生手腕1的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位的高度，使之與待復(fù)現(xiàn)的脈搏信號(hào)對(duì)應(yīng)的人體的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位的高度匹配，以便于能夠更準(zhǔn)確更真實(shí)的復(fù)現(xiàn)脈搏。每個(gè)豎直升降裝置2頂部粘貼有一個(gè)集成化脈搏傳感器12，每個(gè)集成化脈搏傳感器12的頂部與仿生肌腱層103的底部相接觸。每個(gè)豎直升降裝置2包括一個(gè)嵌入固定于仿生骨骼層104底部的電機(jī)201，電機(jī)201安裝于電機(jī)固定架5上，電機(jī)固定架5嵌入固定于仿生骨骼層104底部，電機(jī)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(duì)于套筒固定架204上下滑動(dòng)，套筒 203的升降范圍可達(dá)士5謹(jǐn)。結(jié)合圖3以及圖4至圖7所示，分流閥3具有一個(gè)閥體301，閥體301上開(kāi)有貫穿其左右兩側(cè)的進(jìn)油孔302，進(jìn)油孔302右端開(kāi)口依次通過(guò)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(kāi)有與進(jìn)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(kāi)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(kāi)口槽，當(dāng)需要調(diào)整分流閥3流量時(shí)，首先用螺絲刀插入上蓋305的開(kāi)口槽內(nèi)旋出上蓋305 后，再用螺絲刀插入閥芯304的開(kāi)口槽旋擰閥芯304，使閥芯304在安裝孔303向上或向下運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)整分流量，調(diào)整完畢后再裝上蓋305。閥體301底部與安裝孔303對(duì)應(yīng)的位置上開(kāi)有與安裝孔303和進(jìn)油孔302貫通的分流孔306，分流孔306下端開(kāi)口密封連接有第三油路接頭403，閥體301上還開(kāi)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(kāi)口依次通過(guò)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(kāi)口密封連接有第四油路接頭404。結(jié)合圖11所示，其中，D/A轉(zhuǎn)換模塊包括型號(hào)為DAC1208的數(shù)模轉(zhuǎn)換器及其外圍電路、型號(hào)為ATmegaUSL-SAC的單片機(jī)及其外圍電路和型號(hào)為CP2012的USB轉(zhuǎn)串口芯片及其外圍電路構(gòu)成的通訊接口。其中，單片機(jī)用于接收上位機(jī)的發(fā)送的脈搏信號(hào)并將其發(fā)送給數(shù)模轉(zhuǎn)換器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于將脈搏信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬脈搏信號(hào)輸出；通訊接口用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與上位機(jī)之間的通訊，單片機(jī)的第2、第3管腳分別對(duì)應(yīng)與USB轉(zhuǎn)串口芯片的第沈、 第25管腳相連。單片機(jī)的第44 第51管腳分別對(duì)應(yīng)與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的第19、第20、第4、 第5、第6、第7、第8、第9管腳相連，單片機(jī)的第35 第41管腳分別對(duì)應(yīng)與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的第18、第17、第16、第15、第23、第2、第1管腳相連。結(jié)合圖11所示，放大電路包括第一運(yùn)放A2、第二運(yùn)放A3、第三運(yùn)放A4、第四運(yùn)放 A5、第五運(yùn)放A6、第六運(yùn)放A7、三極管Ql和三極管Q2，第一運(yùn)放A2的反向輸入端通過(guò)電阻 R9與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端相連，第一運(yùn)放A2的同向輸入端通過(guò)電阻R6接地，第一運(yùn)放A2 的反向輸入端通過(guò)電阻R14和電容C9構(gòu)成的第一 RC電路與第一運(yùn)放A2的輸出端相連，第一運(yùn)放A2的輸出端通過(guò)電阻R7與第二運(yùn)放A3的反向輸入端相連，第一運(yùn)放A2的正電源端和負(fù)電源端分別對(duì)應(yīng)接+15V和-15V接電源，第二運(yùn)放A3的同向輸入端接地，第二運(yùn)放 A3的反向輸入端通過(guò)串聯(lián)的電阻R3和電位器R4與第二運(yùn)放A3的輸出端相連，第二運(yùn)放 A3的輸出端通過(guò)電阻RlO與第三運(yùn)放A4的反向輸入端相連，第三運(yùn)放A4的同向輸入端接地，第三運(yùn)放A4的反向輸入端通過(guò)電阻R13與第三運(yùn)放A4的輸出端相連，第三運(yùn)放A4的輸出端依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R13、電阻R12與電位器R15的可調(diào)端相連，電位器R15的另外兩端分別對(duì)應(yīng)接+15V和-15V接電源，第三運(yùn)放A4的輸出端通過(guò)依次串聯(lián)的電阻R8、電阻 R25與第五運(yùn)放A6的反向輸入端相連，第四運(yùn)放A5的反向輸入端與其輸出端相連，第四運(yùn)放A5的同向輸入端與可調(diào)電位器R24的可調(diào)端相連，可調(diào)電位器R24的另外兩端接地，第四運(yùn)放A5的輸出端依次通過(guò)反接的二極管Dl和電阻R25與第五運(yùn)放A6的反向輸入端相連，第六運(yùn)放A7的同向輸入端通過(guò)電阻R23與可調(diào)電位器R24的可調(diào)端相連，第六運(yùn)放A7 的同向輸入端與其輸出端之間連接有電阻R20，第六運(yùn)放A7的反向輸入端接地，第六運(yùn)放 A7的正電源端和負(fù)電源端分別對(duì)應(yīng)接+15V和-15V接電源，第六運(yùn)放A7的輸出端依次通過(guò)二極管D2、電阻R25與第五運(yùn)放A6的反向輸入端相連，第五運(yùn)放A6的反向輸入端依次通過(guò)電阻似6和電阻R27接地，第五運(yùn)放A6的反向輸入端和其輸出端之間接有由電阻R21 和電容Cll構(gòu)成的第二 RC電路，第五運(yùn)放A6的同向輸入端接地，第五運(yùn)放A6的輸出端依次通過(guò)電阻R17和電容ClO接地，第五運(yùn)放A6的輸出端依次通過(guò)電阻R17、電阻R18與三極管Ql的發(fā)射極和三極管Q2的發(fā)射極相連，三極管Ql的基極通過(guò)電容Cll接地，三極管 Ql的集電極通過(guò)電阻R16接+15V電源，三極管Q2的基極通過(guò)電容Cll接地，三極管Q2的集電極通過(guò)電阻R22接-15V電源，三極管Ql的發(fā)射極和三極管Q2的發(fā)射極依次通過(guò)電阻 R19、電液伺服閥的線(xiàn)圈L2、電阻R5和電阻R27接地。上述脈搏復(fù)現(xiàn)裝置的脈搏復(fù)現(xiàn)過(guò)程如下在根據(jù)待復(fù)現(xiàn)的脈搏信號(hào)對(duì)應(yīng)人體的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位的高度并通過(guò)豎直升降裝置調(diào)整好仿生手腕好的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位的高度之后，當(dāng)醫(yī)師按壓仿生手腕上的寸、關(guān)、 尺三個(gè)部位之一時(shí)，手指壓力通過(guò)仿生手腕傳到對(duì)應(yīng)的集成化脈搏傳感器上，該集成化脈搏傳感器輸出模擬壓力信號(hào)，對(duì)應(yīng)第一 A/D模塊將集成化脈搏傳感器輸出的模擬壓力信號(hào)
8轉(zhuǎn)換成數(shù)字壓力信號(hào)輸出；上位機(jī)接收到該第一 A/D模塊發(fā)送的數(shù)字壓力信號(hào)后，觸發(fā)調(diào)取預(yù)存的脈搏信號(hào)輸出；D/A轉(zhuǎn)換模塊獲取上位機(jī)發(fā)送的脈搏信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成模擬脈搏信號(hào)輸出；放大電路獲取D/A轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的模擬脈搏信號(hào)，將其放大后輸出作為電液伺服閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)液壓回路產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的液壓波形供醫(yī)師診斷，本部位診斷完畢后，再用同樣的方式分別按壓仿生手腕上的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位中另外兩個(gè)部位進(jìn)行診斷，從而達(dá)到脈搏的復(fù)現(xiàn)目的。如果要復(fù)現(xiàn)下一個(gè)待復(fù)現(xiàn)脈搏信號(hào)則重復(fù)上述步驟。
以上的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，其特征在于，包括液壓回路和控制電路；所述液壓回路包括依次相連的機(jī)電一體泵(9)、電液伺服閥(6)、分流閥(3)、仿生手腕 (1)和油箱(8)，所述仿生手腕(1)內(nèi)在與所述仿生手腕(1)上的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位對(duì)應(yīng)的位置上分別安裝有一個(gè)壓力傳感器(12)，當(dāng)有外力作用于所述仿生手腕(1)上部的與所述寸、關(guān)、尺三個(gè)部位對(duì)應(yīng)的位置之一時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓力傳感器(1 輸出模擬壓力信號(hào)；所述控制電路包括第一 A/D模塊，用于將所述壓力傳感器(1 輸出的模擬壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字壓力信號(hào)輸出；上位機(jī)，用于接收所述第一 A/D模塊發(fā)送的數(shù)字壓力信號(hào)，根據(jù)所述數(shù)字壓力信號(hào)對(duì)應(yīng)調(diào)取待復(fù)現(xiàn)的脈搏信號(hào)輸出；D/A轉(zhuǎn)換模塊，用于獲取所述上位機(jī)發(fā)送的脈搏信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成模擬脈搏信號(hào)輸出；放大電路，用于獲取所述D/A轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的模擬脈搏信號(hào)，將其放大后輸出作為所述電液伺服閥(6)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)所述液壓回路產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的液壓波形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，其特征在于，所述仿生手腕(1)包括具有彈性的外形層(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(103)底部設(shè)有仿生骨骼層(104)，所述仿生骨骼層(104)內(nèi)安裝有三個(gè)與所述仿生手腕(1)的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位位置對(duì)應(yīng)的豎直升降裝置 O)，每個(gè)所述豎直升降裝置( 頂部安裝有一個(gè)所述壓力傳感器(12)，每個(gè)所述壓力傳感器(1 的頂部與所述仿生肌腱層(10 的底部相接觸，所述豎直升降裝置( 用于調(diào)整所述仿生手腕(1)的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位的高度，使之與待復(fù)現(xiàn)的脈搏信號(hào)對(duì)應(yīng)的人體的寸、 關(guān)、尺三個(gè)部位的高度匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，其特征在于，每個(gè)所述豎直升降裝置(2)包括一個(gè)嵌入固定于所述仿生骨骼層(104)底部的電機(jī)001)，所述電機(jī)O01)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(duì)于所述套筒固定架(204)上下滑動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，其特征在于，所述分流閥C3)具有一個(gè)閥體 (301)，所述閥體(301)上開(kāi)有貫穿其左右兩側(cè)的進(jìn)油孔(302)，所述進(jìn)油孔(302)右端開(kāi)口依次通過(guò)第一油路接頭(401)和一硬質(zhì)管路與所述模擬血管(10 的一端密封連接，所述閥體(301)頂部豎向開(kāi)有與所述進(jìn)油孔(302)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(duì)應(yīng)的位置上開(kāi)有與所述安裝孔 (303)和所述進(jìn)油孔(30 貫通的分流孔(306)，所述分流孔(306)下端開(kāi)口密封連接有第三油路接頭003)，所述閥體(301)上還開(kāi)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(kāi)口依次通過(guò)第二油路接頭(40 和另一硬質(zhì)管路與所述模擬血管(10 的另一端密封連接，所述回油孔(307)的底部開(kāi)口密封連接有第四油路接頭004)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，其特征在于，所述仿生骨骼層(104)底部嵌入固定有電機(jī)固定架(5)，所述電機(jī)O01)安裝于所述電機(jī)固定架(5)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，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，所述套筒Q03)的升降范圍為士5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，其特征在于，所述D/A轉(zhuǎn)換模塊包括單片機(jī)，用于接收所述上位機(jī)的發(fā)送的脈搏信號(hào)并將其發(fā)送給數(shù)模轉(zhuǎn)換器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用于將所述脈搏信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬脈搏信號(hào)輸出；通訊接口，用于實(shí)現(xiàn)所述單片機(jī)與所述上位機(jī)之間的通訊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，其特征在于，所述控制電路還包括安裝在用于連接所述仿生手腕(1)與所述油箱(8)的管路上的壓力變送器(11)，用于將流過(guò)所述仿生手腕(1)的液壓波形轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的模擬復(fù)現(xiàn)脈搏信號(hào)；第二 A/D模塊，用于將所述模擬復(fù)現(xiàn)脈搏信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字復(fù)現(xiàn)脈搏信號(hào)發(fā)送至所述上位機(jī)，供所述上位機(jī)對(duì)比分析。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置，其特征在于，所述液壓回路還包括安裝在用于連接所述機(jī)電一體泵(9)與所述油箱(8)的管路上的濾油器(10)，用于濾除所述液壓回路的液壓油內(nèi)的雜質(zhì)。
10.一種權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的脈搏復(fù)現(xiàn)裝置的脈搏復(fù)現(xiàn)方法，其特征在于， 包括以下步驟壓力傳感器在外力作用下輸出模擬壓力信號(hào)；第一 A/D模塊將壓力傳感器輸出的模擬壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字壓力信號(hào)輸出；上位機(jī)接收到第一 A/D模塊發(fā)送的數(shù)字壓力信號(hào)后，觸發(fā)調(diào)取預(yù)存的脈搏信號(hào)輸出；D/A轉(zhuǎn)換模塊獲取上位機(jī)發(fā)送的脈搏信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成模擬脈搏信號(hào)輸出；放大電路獲取D/A轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的模擬脈搏信號(hào)，將其放大后輸出作為電液伺服閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)液壓回路產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的液壓波形。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種脈搏復(fù)現(xiàn)裝置及其復(fù)現(xiàn)方法，該裝置包括液壓回路和控制電路，液壓回路包括依次相連的機(jī)電一體泵、電液伺服閥、分流閥、仿生手腕和油箱，仿生手腕內(nèi)在與仿生手腕上的寸、關(guān)、尺三個(gè)部位對(duì)應(yīng)的位置上分別安裝有一個(gè)壓力傳感器，當(dāng)有外力作用于仿生手腕上部的與寸、關(guān)、尺三個(gè)部位對(duì)應(yīng)的位置之一時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓力傳感器輸出模擬壓力信號(hào)，而控制電路在壓力傳感器輸出的輸出模擬壓力信號(hào)的觸發(fā)下調(diào)取待復(fù)現(xiàn)的脈搏信號(hào)，在對(duì)該脈搏信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換和放大處理后作為電液伺服閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)液壓回路產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的液壓波形，從而實(shí)現(xiàn)脈搏真實(shí)復(fù)現(xiàn)。
文檔編號(hào)A61B5/00GK102389296SQ20111020468
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)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(qǐng)人:邵光震