项目名称:智能气动中医按摩手爪

组 别: 高中组 省赛奖项: 辽宁省一等奖
代表团: 辽宁 参赛队员: 张瀚中 参赛队:
辅导教师: 鲁彬

项目摘要:

气动按摩机械手爪可以智能模仿按、揉、推、摩、振等常见的中医按摩手法,能够减轻按摩师精力和人数的压力,满足患者对按摩服务的需求。该按摩手爪装置机械部分主要包括振动腕关节、手掌关节、手指关节、手臂支撑关节,控制部分主要包括气动回路、控制电路、Arduino控制板、温度调节模块、蓝牙通讯模块、手机控制界面。传感器部分主要包括薄膜式压力传感器、位置接近传感器。 作品以改善传统被动式、挤压式按摩器材,减轻按摩师精力负担、满足患者场需求为出发点,以中医按摩的手法、频率、力度为设计的侧重点。整体设计采用气压驱动,柔顺性好、安全性高、响应速度快,能够实现常见的中医按摩手法。手掌部分采用柔顺性较好的硅胶材料制作按摩“触手”,并且按摩手爪的末端安装有压力传感器,实时的检测按摩过程的力度大小。这一部分模仿人手的掌部,并且利用负压的原理可以根据消费者的需求实现按摩装置的刚度调节,确保按摩过程的安全性和舒适度。手指部分同样采用硬度较低的高分子材料,安装在SMC微型气缸的末端,气缸的来回伸缩实现中医按摩的指法。腕关节部分采用柔顺性较好的Festo气动肌肉驱动,在控制阀的控制下可以实现肌肉的高频振动,以满足按摩过程中的频率要求。手臂支撑部分采用UR柔性机械臂,协助按摩手爪完成人体穴位的定位以及相应的按摩手法。控制部分主要采用Arduino控制,利用蓝牙进行通讯,上位机为手机App,可以实现远程操控。 利用柔性材料本身的柔韧性好、自由度高以及能够更好地适应复杂结构的特点,和刚性机械臂精确位置控制,在保障机器人能够与人体安全接触的同时实现按摩技师的手法动作和按摩力度。最终减轻按摩师人数和精力的负担,满足广大部分患者和市场的需求。

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