[发明专利]柔性按摩机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种柔性按摩机器人。

背景技术

按摩是一种非药物、无创伤、无毒副作用的自然疗法。实践证明，按摩不仅对骨伤科、内科、外科、妇科、儿科和五官科等许多疾病有较好的治疗效果，更具有保健强身、预防疾病、祛病延年的作用。同时，无服药之不便，无针刺之痛苦，容易为患者接受。然而，随着我国进入老龄化社会，按摩治疗日益增长的需求与专业按摩人员相对匮乏已经成为无法解决的供需矛盾。

为了解决上述矛盾，一方面，市场上涌现了不同种类的按摩仪或按摩椅等家用按摩设备，其原理为：人体的自身重量与按摩头充分接触，利用按摩设备主控器控制按摩头运动对人体产生被动的、规律的挤压力。通过人体自身感觉调整按摩的位置和深度，从而达到刺激血液循环、放松肌肉的目的，具有较高的安全性。但是，其运动模式无法定制、按摩力度不可控导致治疗效果有限；另一方面，科研人员将传统的工业机器人技术与主动推拿手法结合，开展了对按摩机器人原理样机的研究，并取得一定科研成果。目前，按摩机器人的原理样机均建立在工业机器人的基础上，虽然能够实现主动按摩的功能，但是按摩过程的安全性却难以保障，导致机器人很难进行临床应用。另外，目前按摩机器人构型很少采用仿人构型，即使有部分与人接触的配件采用仿人型设计，但机器人整体的友好性还是值得商榷，很难为受用者所接受。而且，现有的按摩机器人常采用机构模块化，电路孤立化设计，虽然在设计加工时有一定的优势，但是在安装维修调试方面带来了较大的不便，很难实现按摩机器人的产品化与市场化。综上所述，现有的按摩机器人尚不能真正实现临床化、市场化和产品化。

针对家用按摩设备主要存在以下2点不足：

1、被动式按摩，按摩效果因人而异；

2、手法单一，力度不可控，治疗作用微乎其微。

针对按摩机器人主要存在以下3点不足：

1、安全性

目前研制的按摩机器人无论采用哪种构型(串联、并联和龙门式)，均建立在工业机器人的基础上进行研发，在安全性方面也是采用工业机器人的保护措施，如采用如急停开关、安全磁力锁或在机器人末端添加力矩限制器等外部设备并配合阻抗控制策略实现主动按摩，从而解决安全性问题，虽然从一定程度上降低了机器人按摩的危险性，但并没有摆脱工业机器人应用范畴的壁垒，尤其在应用过程中受到冲击力时，受限于传感器的带宽与计算机的运算速度，其安全性很难得以保障，因此，现有的按摩机器人受到了受用群体尤其是老年人患者以及社会的质疑，难以真正实现服务机器人市场化进程。

2、友好性

现有的按摩机器人延续了工业机器人的设计思路，仅从手法的实现来设计机器人。因此，设计的机器人更类似于专用设备，使受用者在心理上和身体上无法真正的放松，导致按摩效果大打折扣。

3、不方便安装调试和维修

按摩机器人在长时间使用后，不可避免的要发生部件老化或损毁。因此，需要对老化或损毁的部件进行更换或维修。现有机器人通常采用机电分离式的模块化设计。在进行维修时，通常需要对电路和机器人机构分别拆卸，拆卸比较复杂，有时甚至由于拆卸不慎造成接口部分发生损坏的情况发生，导致机器人可更换性较差，维修不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性按摩机器人，其至少能够解决上述的部分技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种柔性按摩机器人，包括基座和安装于该基座上的机械臂，其特征在于，所述机械臂包括依次连接的第一关节、第一躯干、第二关节、第二躯干、第三关节、第三躯干、第四关节和第四躯干，所述第一关节通过关节安装座安装于所述基座上，第一关节和第三关节的关节输出轴的旋转轴线沿着所述机械臂的长度方向，第二关节和第四关节的旋转轴线的关节输出轴的旋转轴线垂直于所述机械臂的长度方向，并且每个关节中都具有通过弹性件传递力矩的力矩弹性传递模块。

在上述柔性按摩机器人中，共具有四个关节和四个躯干，并且第一关节和第三关节的关节输出轴的旋转轴线沿着所述机械臂的长度方向，第二关节和第四关节的旋转轴线的关节输出轴的旋转轴线垂直于所述机械臂的长度方向，因此机械臂共具有四个自由度，与人体手臂自由度分配一致，能够完成推拿等多种按摩手法。另外，机械臂的机构尺寸也可以设计成与人体手臂尺寸大小相符，脱离了工业机器人范畴，使受用者更易于接受。