Адаптивный медицинский манипулятор

Область техники, к которой относится полезная модель, представляет собой манипулятор робота для проведения массажной физиотерапии. Областью применения полезной модели является автоматизация процедур массажа и мануальной терапии.

Конструкция устройства содержит антропоморфные звенья в виде предплечья и кисти, оснащенной массажным инструментом, а также электромеханические приводы с блоком задания усилия на кисть, при этом массажный инструмент выполнен в виде замкнутого объема из упругого материала, на рабочей поверхности которого установлен датчик усилия, а также устройство сравнения и регулируемый источник избыточного давления, вход которого соединен с выходом устройства сравнения, а выход - с замкнутым объемом, при этом выход датчика усилия связан с первым входом устройства сравнения, а второй вход устройства сравнения соединен с блоком задания усилия на кисть.

Технический результат выражается в обеспечении высокой точности передачи задаваемого массажного усилия при работе с упругим массажным инструментом.

Область техники, к которой относится полезная модель, представляет собой робототехнику для проведения массажной физиотерапии. Областью применения полезной модели является автоматизация процедур массажа и мануальной терапии.

Уровень техники. Известно устройство, содержащее подвижное основание, оснащенное массажным инструментом. (Массажный робот, патент Японии, публ. 06304217, А61Н 7/00, 1994). Устройство имеет ограниченные функциональные возможности из-за отсутствия универсальности проводимых массажных операций.

Наиболее близкое к полезной модели является устройство, содержащее антропоморфный манипулятор робота с электромеханическими приводами, конечное звено которого оснащено массажным инструментом (Способ массажа и устройство для его осуществления, патент РФ 2145833, А61Н 7/00, 1998). Устройство способно проводить широкий диапазон массажных операций, однако не обеспечивает высокой точности передачи задаваемого массажного усилия при работе с упругим массажным инструментом.

Раскрытие полезной модели. Сущность полезной модели выражается в использовании антропоморфных звеньев в виде предплечья и кисти, оснащенной массажным инструментом, а также электромеханических приводов с блоком задания усилия на кисть, при этом массажный инструмент выполнен в виде замкнутого объема из упругого материала, на рабочей поверхности которого установлен датчик усилия, а также в использовании устройства сравнения и регулируемого источника избыточного давления, вход которого соединен с выходом устройства сравнения, а выход - с замкнутым объемом, при этом выход датчика усилия связан с первым входом устройства сравнения, а второй вход устройства сравнения соединен с блоком задания усилия на кисть.

Технический результат выражается в обеспечении высокой точности передачи задаваемого массажного усилия при работе с упругим массажным инструментом.

Краткое описание чертежей. На фигуре 1 изображена схема предложенного устройства.

Робот 1 имеет антропоморфные звенья манипулятора в виде предплечья 2 и кисти 3, оснащенной массажным инструментом 4, а также электромеханические приводы 5 с блоком 6 задания усилия на кисть, при этом массажный инструмент выполнен в виде замкнутого объема из упругого материала, на рабочей поверхности которого установлен датчик 7 усилия. Вход регулируемого источника 8 избыточного давления соединен с выходом устройства 9 сравнения, а выход - с замкнутым объемом, при этом выход датчика 7 усилия связан с первым входом устройства 9 сравнения, а второй вход устройства 9 сравнения соединен с блоком 6 задания усилия на кисть.

Осуществление полезной модели. Конструкция устройства в статическом состоянии содержит антропоморфные звенья в виде предплечья и кисти, оснащенной массажным инструментом, а также электромеханические приводы с блоком задания усилия на кисть, при этом массажный инструмент выполнен в виде замкнутого объема из упругого материала, на рабочей поверхности которого установлен датчик усилия, а также устройство сравнения и регулируемый источник избыточного давления, вход которого соединен с выходом устройства сравнения, а выход - с замкнутым объемом, при этом выход датчика усилия связан с первым входом устройства сравнения, а второй вход устройства сравнения соединен с блоком задания усилия на кисть. Датчик усилия может быть выполнен на базе стандартного тензодатчика, а регулируемый источник избыточного давления - на базе компрессора с электроуправляемым редуктором. Элемент сравнения может представлять собой электронный блок вычитания.

Действие устройства основано на том, что массажный инструмент воздействует на тело пациента в соответствии с программой, управляющей электромеханическими приводами антропоморфных звеньев. Величина массажного усилия формируется блоком задания усилия на кисть. Поскольку при взаимодействии с телом пациента упругий массажный инструмент деформируется, то давление в нем меняется, и значение результирующего массажного усилия отклоняется от заданного значения. Это отклонение определяется на устройстве сравнения путем сравнения значений результирующего и заданного усилий. Сигнал, пропорциональный отклонению от заданного усилия, поступает на регулируемый источник избыточного давления, который компенсирует разницу усилий, соответственно меняя давление в замкнутом объеме массажного инструмента. Таким образом, обеспечивается высокая точность передачи задаваемого массажного усилия при работе с упругим массажным инструментом независимо от степени его деформации при контакте с телом пациента.

Адаптивный медицинский манипулятор, содержащий антропоморфные звенья в виде предплечья и кисти, оснащенной массажным инструментом, а также электромеханические приводы с блоком задания усилия на кисть, отличающийся тем, что массажный инструмент выполнен в виде замкнутого объема из упругого материала, на рабочей поверхности которого установлен датчик усилия, а также введено устройство сравнения и регулируемый источник избыточного давления, вход которого соединен с выходом устройства сравнения, а выход - с замкнутым объемом, при этом выход датчика усилия связан с первым входом устройства сравнения, а второй вход устройства сравнения соединен с блоком задания усилия на кисть.