[发明专利]一种脉象信号仿真模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号仿真模拟装置技术领域，具体指一种能在仿生手上模拟出与真实人体基本一致的各种脉象信号的装置。

背景技术

中医利用整体宏观的辨证思路，通过对人体特征信息的收集和综合分析，做出辨证论治的结论。其中，脉象信息是人体的一个重要生理、病理表达形式，是传统中医辨证论治的重要依据之一。传统的脉象获取方法是中医师通过手指感知各种脉象。这种方法虽然简单可行，但由于不能客观再现和定量描述，并受医生水平、经验等主观因素的制约，从而在一定程度上影响了中医脉诊的广泛传播和发展。

由于客观条件的限制，人们很难在有限的时间内、有限的人群样本中获取中医所描述的20多种脉象信息。因此，在中医脉象的传承教学、中医脉象的形成机理研究、中医脉象类仪器产业化研究、中医脉象的标准化研究等领域中均受到了一定的限制，阻碍了中医事业的现代化发展。

利用现代科学技术和方法对中医脉象进行客观定量的仿真模拟研究早在上世纪80年代就已经开始。有学者利用气动压力的原理，通过针筒活塞来回抽缩的频率与幅度的不同，来模拟各种不同的脉象信号。但这样的方法只是一种简单的搏动模拟，因为缺少流体（血液）的流动感，与实际的中医脉象指端感觉相差甚远，因此，未能被中医界认可应用。

发明内容

为了解决上述这些问题，本发明的主要目的旨在提供一种不但能在脉象波形上模拟，还在脉象的指感上也能完全模拟的（诸如：浮中沉、脉管软硬、血液流利度、粗细类脉、长短类脉等指感特征）脉象信号装置。

本发明要解决的技术问题是：要解决模拟心脏输出量的小流量液压装置技术；要解决模拟相当于心脏瓣膜功能的流量开关装置技术；要解决不同类脉象的模拟血流在传布途径中血管外周阻力调节技术；采用物理的方法模拟出脉象的浮中沉、脉象的粗细、脉管的软硬度技术；解决各种脉搏波形的合成等技术。

一种脉象信号仿真模拟装置，利用小流量液压系统来模拟人体心脏的血液输出功能，采用智能控制的电磁阀组结合分流装置器模拟人体心脏的瓣膜功能，采用波形合成器合成各种脉象信号，采用外周阻力调节阀模拟人体的血管外周阻力，采用不同粘度的硅油液体模拟人体的血液，采用高分子材料的物理特性或质感模拟人体的手臂和血管，最终能在脉象信号仿真模拟装置上模拟出和人体基本一致的各种中医脉象。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该装置主要由液压系统、稳压器、流量分配器、波形合成器、外周阻力模拟、仿生手系统及储油罐等部件组成，这些部件之间通过管路和电路的方式连接。其中：

一液压系统包括：电机调速控制器、调速电机、联接器、液压泵、和输入输出管路接口。调速控制器控制调速电机转速，调速电机经联接器与液压泵连接，液压系统吸油管路连接到储油罐中吸取液体，液压系统的输出管路接口输出液体；

一稳压器包括：一个包含在稳压器外壳内的压力腔，稳压器内有一个由浮动稳压阀和恒压弹簧组成的稳压调节器，稳压器外壳经与稳压器的输入管路接口和输出管路接口连接，通过稳压器回流管与储油罐连接。

一流量分配器包括：分流器、电磁阀组、电磁阀组控制器、输入输出管路接口。分流器与流量分配器输入管路接口连接，分流器在内部分流后经与电磁阀组连接，分成三路流量，三路流量分别连接到波形合成器输入管路接口。

一波形合成器包括：一个金属密封腔、波形合成器输入管路接口、液体输出管路接口、节流阀以及波形合成器节流阀回流管，其中，波形合成器输入管路接口与金属密封腔连接，波形合成器节流阀回流管与储油罐连接。

一仿生手系统包括：桡骨骨架、仿生手、模拟血管、液体输入输出管路接口。模拟血管按照人体解剖位置安置在桡骨骨架上，仿生手安装在桡骨骨架的外围；仿生手输入管路接口与模拟血管的一端连接，输出管路接口与模拟血管的另一端连接，仿生手模拟血流回流管与储油罐连接。

一储油罐包括：储油罐外壳、储油罐总输出管、稳压器回流管、波形合成器节流阀回流管、仿生手模拟血管回流管、大气压平衡管和模拟血液（硅油）。加液管路接口接受外部注入液体，储油罐储存液体，储油罐总输出管输出液体，回流管回收液体。