基于程控雙向動態壓強柔性陣列的理療裝置與控制方法
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及理療裝置的技術領域，具體涉及一種基于程控雙向動態壓強柔性陣列的理療裝置與控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著經濟高速發展，人們的生活水平快速提高，對健康的認識從患病就醫發展到主動健身和保健，越來越多的人采用傳統物理方法進行疾病預防或治療，如按摩、拔火罐、刮痧等。在按摩中通過揉按、提拿等手法可以舒活筋骨、促進血液循環；拔火罐技術則利用罐中的負壓牽拉神經、肌肉、血管及皮下腺體，引起一系列神經內分泌反應，調節血管舒縮和血管通透性而改善局部血液循環；刮痧采用特定器具在體表進行反復刮動、摩擦使皮膚局部出現紅色粟粒狀或暗紅色血點而達到活血透痧的作用。上述方法在臨床中因其簡、便、廉、效的特點得到廣泛應用，不同手法的配合使用還可以加強物理治療的療效，目前尚需要醫師根據已有經驗確定治療方案和實施步驟，治療時間較長，市場上逐漸出現了可穿戴式氣動按摩裝置如中國專利:201410351068.4和抽氣式火罐裝置如200810033405.X。如果能把這兩種手法結合起來，就可以利用揉按和牽拉及其變化產生的推拿、振動等效果加強物理治療的療效。此外，現有的方法雖然能夠實現某個點或者多個點在時間上的邏輯順序按摩，但不能控制揉按和牽拉的力度及力度變化，也沒有利用程式實現揉按和牽拉的自動轉換。
[0003]鑒于此，本專利提出了一種基于程控雙向動態壓強柔性陣列的理療裝置與方法。該裝置的理療終端采用柔性材料把多個理療單元固定在一起組成陣列，該陣列可彎曲并緊貼在人體體表；該裝置具有理療位置、理療模式和理療力度可控等特點，可以通過程式控制氣動理療筒的工作模式(揉按/牽拉/暫停)、輸出功率及其變化而實現理療中的不同手法，具有結構簡單、操作方便、使用安全等優點，可廣泛用于活血化淤、健康保養和輔助治療等領域。
【發明內容】
[0004]為了實現理療手法的程控化，本發明提出了一種程控雙向動態壓強柔性陣列的理療裝置與方法，通過程式設定理療位置、理療模式和理療力度及其變化，使得不同的理療手法可以在理療部位按照一定順序實施，從而對人體特定組織實現牽拉、揉按、松解和振動等手法。
[0005]—種基于程控雙向動態壓強柔性陣列的理療裝置，其特征在于包括氣動理療筒柔性陣列、控制模塊和調速氣栗。其中氣動理療筒柔性陣列通過柔性氣管和控制模塊相連接，控制模塊通過氣動選通電磁閥組與調速氣栗相連接；氣動理療筒柔性陣列附著在人體體表特定部位，根據已設定的程式對人體特定部位進行揉按或牽拉；控制模塊負責整個裝置的理療參數設置、理療程式選擇、電磁閥的選通、調速氣栗的功率控制及人機交互；調速氣栗負責空氣的栗入和栗出，其電機轉速由控制模塊輸出的調速信號控制。
[0006]上述一種基于程控雙向動態壓強柔性陣列的理療裝置，其中所述氣動理療筒柔性陣列由多個氣動理療筒按一定方式排列并組成陣列，采用柔性材料把這些氣動理療筒固定在一起，如柔性薄膜。其中所述氣動理療筒是一個內置活塞的筒狀結構，具體結構包括氣口、游程卡鈕、活塞、橡膠圈、單向閥門和柔性筒底。其中氣口是空氣進出的通路，采用柔性氣管和選通磁閥連接；游程卡鈕是一個可以人工按下和復位的按鈕，負責限制活塞的游程，從而控制活塞推進產生的壓力和壓強；活塞周圍采用橡膠圈密閉，使上下兩個氣腔隔離，通過氣壓推動活塞實施按揉；筒壁的單向閥門用于排氣，正向吹氣時氣壓推動活塞下行，通過活塞擠壓使空氣推動單向閥門打開后排出，反向抽氣時因空氣的壓力差導致單向閥門關閉；柔性筒底采用柔性材料制成，如橡膠，筒底的最外層采用薄膜制成，薄膜的外層涂抹潤滑劑或者藥油后可緊貼人體皮膚，在揉按中促使藥物的有效成份滲入皮下組織。
[0007]上述一種基于程控雙向動態壓強柔陣列的理療裝置，其中所述控制模塊包括選通電磁閥陣列、氣栗選通電磁閥組、主控制器和人機交互平臺。其中，選通電磁閥陣列由多個電磁閥構成，通過電流控制電磁閥中電磁線圈的電磁力(通電時，電磁線圈產生的電磁力把關閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧把關閉件壓在閥座上，閥門關閉)，每個電磁閥的電流由主控制器確定，電磁閥開啟則從理療筒至氣栗選通電磁閥組的氣路導通，反之該氣路關閉，導通電磁閥連接的氣動理療筒位置即為理療位置；氣栗選通電磁閥組含有兩個電磁閥，每個電磁閥與氣栗的一個氣口相連，通過控制電流而控制電磁閥所連接通路的導通與關閉；主控制器負責不同單元的調度，根據設定的程式確定選通電磁閥陣列和氣栗選通電磁閥組中各電磁閥的狀態及其持續時間，根據程式確定送往調速氣栗的調速信號；人機交互單元負責人機交互，用于參數設置、程式設定、控制命令的輸入及錯誤信息的輸出。
[0008]上述一種基于程控雙向動態壓強柔陣列的理療裝置，其中所述調速氣栗具有儲氣筒、電機和兩個氣口，一個是吹氣口，與氣栗選通電磁閥組的一個電磁閥相連，儲氣筒內的空氣吹入氣管中，導通氣路連接的氣動理療筒內空氣的正向壓強增大，對所處位置進行揉按；另一個是抽氣口，與氣栗選通電磁閥組的另一個電磁閥相連，氣管中的空氣被抽入儲氣筒內，到通氣路連接的氣動理療筒內空氣的負向壓強增大，對所處位置進行牽拉，故氣口選通情況決定了理療模式，即是揉按/牽拉/暫停；電機轉速由控制模塊中主控制器發來的調速信號控制，通過控制電機轉速控制導通氣路所連接的氣動理療筒的筒內壓強，進而控制揉按/牽拉的理療力度。
[0009]—種基于程控雙向動態壓強柔性陣列的理療方法，醫師根據理療的需求選定氣動理療筒柔性陣列，把每個氣動理療筒的游程卡鈕設置好，根據理療位置調整陣列的彎曲度，在氣動理療筒的筒底抹上藥油或潤滑劑并使之貼附在理療位置的體表。通過人機交互平臺設定理療程式，在理療程式中通過變量設置確定電磁閥的選通狀態及其變化、氣動理療筒的工作模式(即按揉、牽拉或者暫停)及其變化；在理療程式中選定送往調速氣栗的調速信號，通過控制電機轉速控制導通氣路所連接的氣動理療筒的筒內壓強。理療程式啟動后，根據程式讀取的變量值確定選通電磁閥陣列中各電磁閥的狀態，用該變量控制電磁閥的電流，導通電磁閥連接的氣動理療筒位置即為理療位置；根據程式讀取的變量值確定氣動理療筒的工作模式，并用該變量控制氣栗選通電磁閥組的電磁閥電流；主控制器把程式選定的調速信號送往調速氣栗，用于控制調速氣栗的電機轉速，從而確定吹氣/抽氣量，進而控制導通氣路所連接的氣動理療筒的筒內壓強及其產生的理療力度。在揉按模式中，調速氣栗通過吹氣把空氣從儲氣筒吹入氣管，該空氣經由導通的電磁閥進入氣動理療筒，對選通的位置進行揉按，揉按力度由正向氣壓決定；在牽拉模式中，調速氣栗通過抽氣把空氣從氣管抽入儲氣筒，氣動理療筒的空氣經由導通的電磁閥抽入氣管，對選通的位置進行牽拉，牽拉力度由負氣壓決定；在暫停模式中，調速氣栗暫停工作，氣筒理療筒的氣壓維持不變，對選通的位置進行松解。這個過程反復進行，期間通過變量的重新賦值實現理療位置、理療模式和理療力度的轉換，直至理療結束。
[0010]本發明所提出的一種基于程控雙向動態壓強柔陣列的理療裝置和方法，具有以下優點:
(1)本發明采用氣動理療筒構成的柔性陣列作為理療終端，該陣列采用柔性材料把氣動理療筒固定在一起，該陣列可彎曲并緊貼在人體體表。氣動理療筒筒底的最外層薄膜的外層涂抹潤滑劑或者藥油后可緊貼人體皮膚，在揉按中促使藥物的有效成份滲入皮下組織。
[0011](2)本發明實現了理療模式的可控性，在理療程式中選定的調速信號控制調速氣栗，使之工作狀態為吹氣/抽氣/暫停，從而控制氣動理療筒內氣壓的正/負屬性，進而控制氣動理療筒的理療模式，即揉按/牽拉/暫停；通過程式控制模式轉變，使得氣動理療筒中的正負壓按一定的程式轉換，對人體特定組織實現牽拉、揉按、松解和振動等手法，起到緩解肌肉痙攣、調節血管舒/縮功能和血管通透性、改善血液循環、有利于代謝產物的排出等作用。
[0012](3)本發明實現了活塞游程的可控性，在氣動理療筒中利用氣壓推動活塞對人體組織進行揉按，通過設置游程卡鈕控制活塞的下行游程，從而控制活塞推進產生的壓力和壓強，進而控制通過活塞推進實現揉按的力度。
[0013](4)本發明實現了理療力度的可控性，利用控制模塊輸出的調速信號控制電機轉速，調整氣栗的輸出功率和吹氣量/抽氣量，從而調整氣動理療筒的空氣壓強，調整理療力度。
[0014](5)本發明實現了理療手法的程式化，通過事先設定的程式控制理療位置、理療模式和理療力度及其變化，選定的理療手法可以在理療部位按照一定的順序實施，實現了雙向動態壓強的程控化理療。
[0015](6)本發明對實施人員要求低，具有結構簡單、操作方便、使用安全等優點，根據已有程式可自動實現理療中的不同手法。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的裝置結構圖；
圖2是本發明氣動理療筒陣列俯視圖；
圖3是本發明的氣動理療筒結構圖；
圖4是本發明的程式控制流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述說明，但本發明的實施方式不限于此。
實施例
[0018]本發明提出的一種基于程控雙向動態壓強柔性陣列的理療裝置，裝置結構如圖1所示，其特征在于包括氣動理療筒柔性陣列、控制模塊和調速氣栗。其中氣動理療筒柔性陣列通過柔性氣管和控制模塊相連接，控制模塊通過氣動選通電磁閥組與氣栗相連接；其中氣動理療筒柔性陣列附著在人體背部，根據已設