[发明专利]一种具有学习功能的电动按摩机及其控制方法

权利要求书

1.一种具有学习功能的电动按摩机，其特征在于：由按摩床(1)、螺纹立柱(2)，电动机A(4)、内螺杆A(5)、滑动杆(6)、外螺杆A(7)、按摩头(8)和计算机组成；按摩头(8)由按摩臂(9)、垫片(10)、电动机B(11)、按盘(12)、内螺杆B(14)、外螺杆B(15)、压电陶瓷片(16)和按摩轮(18)组成；按摩床(1)的四个角上垂直安装四根螺纹立柱(2)，沿按摩床(1)的长度方向的每两根螺纹立柱(2)由滑动杆(2)连接，滑动杆(6)的两端均带有套管，套管套在螺纹立柱(2)上；垂直于螺纹立柱(2)的销钉A(3)穿过套管插入螺纹立柱(2)的凹槽中以固定滑动杆(6)的位置；电动机A(4)安装在两根滑动杆(6)之间靠近按摩床(1)一端的位置；电动机A(4)的电源由计算机控制，其轴与内螺杆A(5)连接，内螺杆A(5)与外螺杆A(7)的一端啮合，外螺杆A(7)的另一端与按摩头(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有学习功能的电动按摩机，其按摩头(8)的特征在于：通过其上面的两端带套管的两块薄板与两根滑动杆(6)滑动连接，套管套在滑动杆(6)上；夹在两块薄板之间的是一个空心圆柱，空心圆柱的最下面安装按摩臂(9)，按摩臂(9)的下端装有两个按摩轮(18)；按摩臂(9)上端带有定向鼻(17)，嵌入空心圆柱下端的凹槽内以防止按摩臂(9)旋转；空心圆柱内按摩臂(9)的上方依次是压电陶瓷片(16)、垫片(10)和内螺杆B(14)，压电陶瓷片(16)与计算机连接，其输出电压用于确定按摩力的大小；内螺杆B(14)与外螺杆B(15)的一端啮合，外螺杆B(15)的另一端与安装在空心圆柱上方的电动机B(11)的轴连接；电动机B(11)安装在空心圆柱上方的支撑架上，电源由计算机控制，电动机B(11)的侧面有两条对称的滑动筋，滑动筋嵌入支撑架上的凹槽内，并可以沿凹槽滑动；支撑架上装有销钉B(13)，插入销钉B(13)可将电动机B(11)固定在支撑架上。

3.根据权利要求1所述的一种具有学习功能的电动按摩机，其确定坐标系与坐标方法的特征在于：坐标原点定义为按摩头(8)最接近电动机A(4)的位置，坐标轴的正向定义为按摩头(8)离开电动机A(4)的方向，坐标为按摩头(8)到坐标原点的距离，以α₁表示电动机A(4)的角位移，原点处的角位移定义为0，内螺杆A(5)的螺距为d₁，则按摩头(8)的坐标或位置为

4.根据权利要求1所述的一种具有学习功能的电动按摩机，其学习过程的特征在于：

1)患者将按摩部位放在按摩床(1)上按摩头(8)可以到达的范围；

2)拔出四个销钉A(3)，上下滑动两个滑动杆(6)，使按摩头(8)的活动范围覆盖按摩部位后插入四个销钉A(3)；

2)按摩师依据自己的经验，通过计算机设定电动机A(4)的转速和按摩头(8)的运动范围，从而控制按摩部位和移动速度；

3)设置学习采样周期T₁，拔出销钉B(13)，计算机开启电动机A(4)，使按摩头(8)在设定范围内以设定的转速往复运动一次，按摩师依据自己的经验，并根据按摩头(8)所处部位按压按盘(12)，同时计算机以周期T₁采集按摩头(8)所处位置及其对应的压电陶瓷片(16)的输出电压，并记录数据(p₁，v₁)，(p₂，v₂)，…，(p_n，v_n)，其中n为按摩头(8)在设定范围内以设定的转速往复运动一次计算机的采样次数，p_i为按摩头(8)的位置，v_i为该位置对应的压电陶瓷片(16)的输出电压，i＝1，2，…，n；

其按摩过程的特征在于：

1)插入销钉B(13)；

2)通过计算机设置按摩头(8)在设定范围内以设定的转速往复运动的次数N，以及按摩机工作采样周期T₂，kT₂＝T₁，其中k＞1为两采样周期的比例；计算机开启电动机A(4)，使按摩头(8)往复运动；对i＝1，2，…，n当按摩头(8)运动到位置p_i时，计算机采集压电陶瓷片(16)的输出电压V_i，与v_i比较，并开启电动机B(11)，采用PID控制算法使|V_i-v_i|趋于零；当|V_i-v_i|＝0时计算机控制电动机B(11)停止转动；

3)当按摩头(8)往复运动次数达到N时计算机控制电动机A(4)停止转动，按摩结束。