[发明专利]一种脉象采集触头装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种以中医理论为基础的医疗设备，尤其涉及一种脉象采集触头装置。

背景技术

脉诊测试触头装置是中医脉诊系统设计中的重要部分，也是关键的难点，脉诊触头部分的性能直接决定了脉诊的精度和可靠性。传统的脉诊触头都是由刚体的立式压力传感器组成，比如公开号为CN201624647U、名称为寸、关、尺三部脉象信号采集分析仪的实用新型专利和公开号为CN102258367A、名称为双感测脉诊仪的发明专利申请，都是采用纯机械结构，利用电机或者液压驱动机械部件的上下左右移动，缺点是结构复杂，柔顺性能差，只能做直线运动，和传统中医手指不符，不能主动适应患者手腕的外形，影响实施效果。也有一些进一步改进的脉诊机械手采用三段连接的结构，增加了手指的灵活度，可以完成较复杂的运动，例如手指的弯曲，但由于其本质上还是机械结构，与人体手指的柔性还不一样，其采集的脉象信号难以保证真实性。

发明内容

为了克服现有技术中脉诊触头装置自由度少、工作范围狭窄、只能完成简单动作的不足，本发明提供了一种通过柔性手指末端的阵列式压力传感器和与手指内腔连通的气动系统来模拟人类手指随机任意的加压、按寻脉象的过程的脉象采集触头装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种脉象采集触头装置，包括仿生手、支撑仿生手的仿生手支架以及固定仿生手支架和患者手臂的脉诊平台。其中，仿生手包括柔性手指和位于柔性手指执行端的阵列式压力传感器。每个柔性手指的内腔都沿圆周分为多个气室，各个气室连通着气动系统的各个气路。阵列式压力传感器连接到控制系统上，控制系统根据从阵列式传感器收到的脉压信息来带动气动系统的各个气路向气室注入的气压。

对于上述脉象采集触头装置，仿生手包括三个柔性手指，三个柔性手指水平排列安装在仿生手支架上。

对于上述脉象采集触头装置，柔性手指的内腔分隔成三个互成120°的扇形气室。

对于上述脉象采集触头装置，柔性手指包括橡胶管和螺旋状镶嵌在橡胶管圆周内的起加强作用的纤维线。

对于上述脉象采集触头装置，橡胶管两端分别由前端盖和后端盖密封。其中，前端盖采用指尖形状，由聚酯材料制成，表面附着阵列式压力传感器；后端盖通过平键和螺钉固定在仿生手支架上，后端盖上装有进气管，用于向各气室输入不同压力的气体。

对于上述脉象采集触头装置，气动系统包括气源部分以及连通气源部分和每个柔性手指内各个气室的各个气路。

对于上述脉象采集触头装置，气源部分包括空气压缩机、气罐、压力表和流量指示器。

对于上述脉象采集触头装置，每条气路上均设有电磁阀组，每个电磁阀组中，二位三通电磁阀一路接气源部分，一路接流量控制阀，一路接二位二通电磁阀，二位二通电磁阀的另一端连通大气。

对于上述脉象采集触头装置，阵列式压力传感器包括PVDF压电薄膜、电极和导线。

对于上述脉象采集触头装置，阵列式压力传感器是整体上三层的结构，上下层是通过导电相连的电极阵列，中间是PVDF压电薄膜。

对于上述脉象采集触头装置，上层电极的阵列通过导线连接横向排列，下层电极的阵列通过导线连接纵向排列。

对于上述脉象采集触头装置，上层电极的阵列为3×4矩阵，下层电极的阵列为4×5矩阵。

对于上述脉象采集触头装置，在脉诊平台上面设有患者手臂定位框。

与现有技术相比，本发明技术方案主要的优点如下：

(1)柔性手指采用了一体式设计，不同于传统的三段式手指，结构上消除了关节之间的铰接，完全由高压气体控制手指的运动，减少了气动过程中的能量损失，提高了可靠性和使用寿命；

(2)同时，柔性手指采用三腔式结构，可以根据需要设计多自由度的运动，可以完成更加复杂的动作；

(3)基于气动技术的设计，柔顺性好，对患者手腕的适应能力更强，使脉诊更符合中医手指诊脉的实际情况。

附图说明

图1示出本发明一个实施例所述的脉象采集触头装置的组成结构；

图2a和2b分别是柔性手指的一个实施例的横截面示意图和结构简图；

图3是柔性手指的气动系统一个实施例的结构示意图；

图4是对柔性手指弯曲特性进行分析的空间坐标图。

具体实施方式