專利名稱：智能控制艾灸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，特別涉及一種全自動(dòng)智能控制艾灸器。
中醫(yī)灸療是我國獨(dú)特的傳統(tǒng)療法之一，早在《內(nèi)經(jīng)·靈樞》記載“針?biāo)粸椋闹恕?。在唐代孫思邈著《千金方》記載“針而不灸，灸而不針，皆非良醫(yī)也”。宋代宋竇材著《扁鵲心書》記載“人于無病時(shí)，常灸關(guān)元等穴未得長生，也有百年壽”。可見灸法治病在我國已有悠久的歷史，它不但能治病，還能防病保健。
長期以來，我國一直沿用傳統(tǒng)的灸療方法，即用手持點(diǎn)燃的艾條對(duì)著穴位施行治療，灸溫靠患者感受人工調(diào)節(jié)，醫(yī)護(hù)人員耗時(shí)費(fèi)力，不易恒溫，直接影響療效。
為了克服傳統(tǒng)灸療方法的缺陷，結(jié)合電子技術(shù)的成果，有人在先提出了由電子裝置控制的艾灸治療儀(文獻(xiàn)1、中國專利申請(qǐng)92212070.6;2、中國專利申請(qǐng)91106470.2)，其中在先公開的技術(shù)文獻(xiàn)中，最先進(jìn)的是由王建軍等發(fā)明的全自動(dòng)艾灸機(jī)(文獻(xiàn)3、中國專利申請(qǐng)90208855.6)，該機(jī)由灸頭、機(jī)身、落地式支承架及電子自動(dòng)控制裝置所組成，可代替醫(yī)生的手對(duì)病人進(jìn)行炙療、熏療、點(diǎn)啄灸、直接灸和間接灸，并具有自動(dòng)進(jìn)艾條、定時(shí)排灰、恒溫控制功能，但由于其采用電子控制技術(shù)，仍存在控制手段落后，功能顯示局限、灸療功能局限等缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種智能控制艾灸器，該儀器將傳統(tǒng)的艾灸療法與現(xiàn)代科技相結(jié)合，運(yùn)用單片微機(jī)智能系統(tǒng)，采用步進(jìn)電機(jī)與靈活精密的滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過放置在穴位上的溫度傳感器與控制裝置，使所灸腧穴能獲得最佳的治療溫度，該儀器還可根據(jù)患者病情，由醫(yī)務(wù)人員方便地從鍵盤設(shè)置治療溫度、時(shí)間，并設(shè)有定時(shí)及超溫報(bào)警，它從根本上使傳統(tǒng)的艾灸療法實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化，既節(jié)省了醫(yī)務(wù)人員的時(shí)間，又提高了療效。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是滑塊-導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖3是本發(fā)明的原理框圖。
圖4是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)的說明。
參照?qǐng)D1、2，本發(fā)明包括一機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及與之成電連接的微機(jī)系統(tǒng)，所說的機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一支架1，支架1上固定有導(dǎo)軌固定箱2，導(dǎo)軌固定箱2上配置一步進(jìn)電機(jī)3，步進(jìn)電機(jī)3的軸和絲杠4同心連接，絲杠4上套有內(nèi)螺母結(jié)構(gòu)的滑塊5，滑塊5兩側(cè)對(duì)稱地和固定箱2內(nèi)的兩個(gè)導(dǎo)槽6相配合，滑塊5上配置一灸臂7，灸臂7的末端配置一灸盒8，導(dǎo)槽6的上下兩端裝有光電限位開關(guān)，滑塊5上配置有位置傳感器，步進(jìn)電機(jī)3的繞組線與微機(jī)系統(tǒng)9的驅(qū)動(dòng)電路相連接，光電限位開關(guān)21與微機(jī)系統(tǒng)的信號(hào)輸入端相連接。
另外，圖1中，10是溫度傳感器，11是絲杠4與導(dǎo)軌固定箱2之間的連接軸承，11是導(dǎo)軌固定箱2上的外罩，13是步進(jìn)電機(jī)3及微機(jī)系統(tǒng)的電源插座。
參照?qǐng)D3、4，所說的微機(jī)系統(tǒng)包括-8031單片機(jī)14，其外圍接口電路包括一與溫度傳感器10相連接的放大器15及A/D轉(zhuǎn)換器16、報(bào)警器17、顯示器18、鍵盤19和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器20，所說的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器20包括一個(gè)和8031單片機(jī)14相連接的脈沖信號(hào)輸入接口CP、方向信號(hào)輸入接口△X，脈沖信號(hào)輸入接口CP和方向輸入接口△X通過光電隔離器4N28與脈沖分配器相連接，脈沖分配器的信號(hào)輸出端通過三極電流放大器與步進(jìn)電機(jī)3的繞組相連接。
另外，圖3中，21是與8031單片機(jī)14的信號(hào)輸入端相連接的限位裝置，22是伺服機(jī)構(gòu)。
下面分別闡述其基本工作原理1、主機(jī)主機(jī)由單片機(jī)14、放大器15、A/D轉(zhuǎn)換器16、報(bào)警器17、LED顯示器18、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器20、鍵盤19組成。其中單片機(jī)14由采用最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)的8031等組成，它是艾灸器的控制指揮中心，其接收來自鍵盤19、溫度傳感器10的信息來控制步進(jìn)電機(jī)3及其機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，達(dá)到治療需要的各種控制。鍵盤19、顯示器18采用專用智能芯片8279，完成多種參數(shù)的動(dòng)態(tài)顯示和鍵盤掃描，當(dāng)外部有鍵按下時(shí)，芯片8279完成消抖動(dòng)、鍵檔分析，然后向CPU請(qǐng)求中斷，這樣能節(jié)約CPU大量的時(shí)間來處理溫度設(shè)置、定時(shí)等功能，放大器15采用ICL7650斬波自穩(wěn)零運(yùn)算放大器，尤其適用放大動(dòng)態(tài)范圍大、變化緩慢的信號(hào)，這正適合溫度信號(hào)的情況，因?yàn)闇囟葌鞲衅鬏敵龅男盘?hào)是很小的，通常是每度(攝氏)50μV左右，要把這樣小的信號(hào)放大到能進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而且不失真，是必須有比高性能，低溫漂的放大器;A/D轉(zhuǎn)換器16采用ICL7135，精度4位，該轉(zhuǎn)換器需要一精密電壓基準(zhǔn)源，在此采用MC1403，ICL7135的時(shí)鐘用時(shí)基電路產(chǎn)生2000KHZ的時(shí)鐘。
2、步進(jìn)電機(jī)控制器步進(jìn)電機(jī)3是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或線性位移的電磁機(jī)械裝置，其具有快速啟、停的能力，當(dāng)負(fù)荷設(shè)計(jì)合理時(shí)，可在一瞬間實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)停轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)控制主要由以下幾部分組成。
(1)脈沖分配器其按三相六拍環(huán)形方式分配，在控制端為高電平，外部有方波信號(hào)的情況下，則它的輸出端是按→A→AB→B→BC→C→CA方式變化的，當(dāng)控制端為低電平時(shí)、則輸出端是按→C→CA→A→AB→B→BC→方式變化的。
(2)檢“O”檢“l(fā)”電路為了增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，不致因環(huán)境變化而導(dǎo)致系統(tǒng)工作失誤，本發(fā)明附加了此電路，其作用是在輸出端全零或全“l(fā)”的情況下，禁止輸出，并調(diào)整脈沖分配器的輸出使其恢復(fù)成上述相序方式。
(3)TTL驅(qū)動(dòng)電路TTL驅(qū)動(dòng)電路的輸出電流是mA級(jí)的，所以不能直接推動(dòng)后面的電流放大器，為此在電流放大器前須加此接口電路。
(4)電流放大器通常步進(jìn)電機(jī)的相電流是安培級(jí)的，因此必須將環(huán)形分配器輸出的TTL電平，多級(jí)放大才能滿足電機(jī)帶載要求。
(5)保護(hù)電路由于步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流為安培級(jí)，又是一個(gè)感性負(fù)載，所以針對(duì)這一特點(diǎn)，本發(fā)明設(shè)計(jì)的保護(hù)電路，目的是為了保證電路輸出管與延長步進(jìn)電機(jī)的壽命。
(6)外部控制信號(hào)隔離電路為了保護(hù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不受外界電磁信號(hào)的干擾，本發(fā)明加進(jìn)了光電隔離器4N28，目的是使該電路與外界電路從電器方面互相不影響，以保證系統(tǒng)的可靠性。
步進(jìn)電機(jī)3在微機(jī)系統(tǒng)的控制下，帶動(dòng)絲杠4旋轉(zhuǎn)，絲杠4帶動(dòng)滑塊5、灸臂7、艾盒8上下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)臨床需要，保證所設(shè)溫度恒定在±1℃內(nèi)。
由此可見，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)(1)本發(fā)明是機(jī)電一體化的醫(yī)療儀器，電路設(shè)計(jì)均采用目前較先進(jìn)的智能芯片，性能穩(wěn)定可靠。
(2)本發(fā)明功能操作方便，設(shè)置靈活多樣，并有定時(shí)、報(bào)警等功能，使整個(gè)灸程可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。
(3)本發(fā)明采用步進(jìn)電機(jī)與絲杠滑塊結(jié)構(gòu)，使其比其它裝置(如齒輪、齒條等)控制精度高得多，不僅裝置體積小，而且節(jié)省驅(qū)動(dòng)功率。
(4)本發(fā)明設(shè)有多種保護(hù)措施，如超溫報(bào)警、儀器死卡故障報(bào)警。在出現(xiàn)異常時(shí)，儀器可自動(dòng)復(fù)位，并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)使滑塊至安全位置。
權(quán)利要求
1.智能控制艾灸器，包括一機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及與之成電連接的微機(jī)系統(tǒng)，所說的機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一支架(1)，支架(1)上固定有導(dǎo)軌固定箱(2)，本發(fā)明的特征是，導(dǎo)軌固定箱(2)上配置一步進(jìn)電機(jī)(3)，步進(jìn)電機(jī)(3)的軸和絲杠(4)同心連接，絲杠(4)上套有內(nèi)螺母結(jié)構(gòu)的滑塊(5)，滑塊(5)兩側(cè)對(duì)稱地和固定箱(2)內(nèi)的兩個(gè)導(dǎo)槽(6)相配合，滑塊(5)上配置一灸臂(7)，灸臂(7)的末端配置一灸盒(8)，導(dǎo)槽(6)的上下兩端裝有光電限位開關(guān)，滑塊(5)上配置有位置傳感器，步進(jìn)電機(jī)(13)的繞組線與微機(jī)系統(tǒng)(9)的驅(qū)動(dòng)電路相連接，光電限位開關(guān)與微機(jī)系統(tǒng)的信號(hào)輸入端相連接。
2.智能控制艾灸器，包括一機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及與之成電連接的微機(jī)系統(tǒng)，所說的微機(jī)系統(tǒng)包括一8031單片機(jī)，其外圍接口電路包括一與溫度傳感器相連接的放大器及A/D轉(zhuǎn)換器、報(bào)警器、顯示器和鍵盤，其特征在于，8031單片機(jī)的外圍接口電路還包括一個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所說的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)和8031單片機(jī)相連接的脈沖信號(hào)輸入接口(CP)、方向信號(hào)輸入接口(△X)，脈沖信號(hào)輸入接口(CP)和方向信號(hào)輸入接口(△X)通過光電隔離器(4N28)與脈沖分配器相連接，脈沖分配器的信號(hào)輸出端通過三級(jí)電流放大器與步進(jìn)電機(jī)的繞組相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制艾灸器，其特征在于，所說的導(dǎo)槽(6)與滑塊(5)間配置有滾珠。
全文摘要
一種全自動(dòng)控制的智能艾灸器，包括一機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及與之成電連接的微機(jī)系統(tǒng)，機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一支架及其上的導(dǎo)軌固定箱，導(dǎo)軌固定箱上配置一步進(jìn)電機(jī)，其軸和絲杠同心連接，絲杠通過滑塊和一灸臂及灸盒相配置，在微機(jī)系統(tǒng)的控制下，可以使所灸腧穴能獲得最佳治療溫度，醫(yī)務(wù)人員可方便地設(shè)置治療溫度、時(shí)間。該裝置還具有定時(shí)及超溫報(bào)警的功能。
文檔編號(hào)A61H39/06GK1086991SQ9311408
公開日1994年5月25日 申請(qǐng)日期1993年11月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月2日
發(fā)明者張爭昌, 劉森亭 申請(qǐng)人:陜西省中醫(yī)藥研究院