计算机工程

作者：马蓓蓓, 胡志刚, 时鹏, 王新征, 谢飞虎, 宋克纳

单位：1. 河南科技大学医学技术与工程学院, 河南 洛阳 4710002. 河南省智能康复医疗机器人工程研究中心, 河南 洛阳 471000

关键词：人机交互,艾灸机器人,双边控制系统,艾灸器,轨迹规划

基金：国家自然科学基金(12104134); 河南省国际合作项目(182102410046); 河南省高等学校重点科研项目计划(23A416004)

传统的人工艾灸方式存在温度不均衡、耗费人力、治疗效果差异大等问题，结合机器人技术，提出一种新型艾灸机器人系统，以减轻医师的劳动强度并提高治疗效率。采用主从双边结构设计，主要由从端的艾灸器、机械臂和主端构成。通过对从端艾灸器的自动推进装置、硬件电路和通信流程的改进设计，实现艾灸过程中艾条的自动推进以及温度、距离等信息的实时采集和传输。主端系统对从端传输的信息进行整合处理，并对机械臂进行轨迹规划和运动控制，以优化艾灸路径和动态调整施灸距离。此外，主端的人机交互界面能够实时显示艾灸过程中的信息和从端的工作状态，实现艾灸过程的可视化。医师可通过该可视化界面灵活调节艾灸参数和远程控制机器人进行艾灸，以满足不同的艾灸对象、环境和任务需求。实验结果表明，该艾灸机器人系统能够在真实环境中使机械臂按照自动规划的路径运行，动态调控艾条燃烧端到人体穴位的距离，保持目标穴位的温度偏差小于0.5 ℃，运行过程平稳，满足安全且精准的艾灸治疗要求。

来源：2024年第2期

《计算机工程》期刊编辑部

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