技术领域
本发明涉及一种计算机控制针刺手法仪，尤其涉及一种利用计算机和运动控 制卡原理的计算机控制针刺手法仪，用以模拟针灸专家的针刺手法，对病人进行 针灸治疗。属于医疗器械或自动控制技术领域。
背景技术
中医针灸学是我国传统文化的瑰宝，其最精华、最难于掌握的是针刺手法。 对某些疾病，针刺手法是疗效的关键。针刺手法很大程度上是一种技艺，以往书 中讲得非常模糊，历代师徒相授，只能意会，难以言传，所以真正掌握针刺手法 绝技的人少之又少。目前主要通过两种途径来延续或抢救针刺手法。其一是按照 传统模式培养年轻的针灸医师；其二是采用针灸电针。第一种方案，由于传统针 刺手法的复杂性、模糊性和不可严格重复性，因而培养周期很长且针刺手法不容 易掌握，针刺手法的量化、规范化和标准化非常困难，更不容易进行国际交流。 第二种方案，虽然针刺手法参数有了一定的量化，但是由于电针的频率、振幅和 强度很难从本质上达到专家针刺手法的要求，而且需要人工根据经验来干预调 节，治疗的效果也不是很理想。因此，利用工程上运用非常成熟的计算机技术和 自动控制技术研发一个能够自动精确控制的针刺手法仪器，在建立和完善专家手 法参数数据库的基础上，通过该针刺手法仪器来实施针刺手法，使得针刺手法能 够严格重复，更进一步研究针灸机理，从而形成国际上公认的“共同语言”，是 现代中医针灸工程化研究的重要课题之一。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种计算机控制针刺手法仪， 在专家手法数据库的基础上，通过该仪器使得针刺手法能够严格精确重复，能将 针灸专家的手法保存和延续，提高针灸治疗水平。
为实现这一目的，在本发明的技术方案中，将针灸专家的针刺手法分解为两 个独立的基本动作——提插和捻转动作，每一动作都由定位精确而且可以细分的 步进电机来执行。仪器包括PC机、控制卡，两个电机驱动器以及固定在工作台 上的执行机构。执行机构包括提插电机、捻转电机、夹针装置及银针。PC机通 过人机交互界面将相关的针刺手法程序和命令通过控制卡传输到两个电机驱动 器，分别控制提插电机和捻转电机驱动银针完成提插动作和捻转动作，工作台可 以实现三个自由度的位置调整。通过计算机设定的系统软件调节仪器的运行参 数，可以准确模拟针灸专家的各种手法。
本发明的计算机控制针刺手法仪的具体结构为：主要包括PC机，控制卡， 提插电机驱动器、捻转电机驱动器以及固定在工作台上的执行机构。控制卡的输 入端分别连接PC机和控制按钮面板，输出端分别连接提插电机驱动器和捻转电 机驱动器的输入端，提插电机驱动器和捻转电机驱动器的输出端分别连接执行机 构中的提插电机和捻转电机，整个执行机构安装在工作台上。执行机构包括提插 电机、捻转电机、夹针装置和银针，均布置在同一轴线上，提插电机通过螺栓与 外套筒紧固，提插电机轴上装配滚珠螺旋副，滚珠螺旋副和外套筒之间有导向轴 承，捻转电机两端均有轴伸出，一端通过螺纹与滚珠螺旋副中的套筒连接，另一 端轴上安装夹针装置，银针通过夹针装置夹紧在该执行机构上。工作台上设置上 下调整按钮，前后调整按钮和旋转调整按钮，用以实现三个自由度的位置调整。
PC机通过人机交互界面将相关的针刺手法程序和命令传输到控制卡，控制 卡根据PC机发送过来的指令做出相应的运算，输出脉冲到相应的提插电机驱动 器和捻转电机驱动器。提插电机驱动器和捻转电机驱动器接收控制卡发送过来的 脉冲信号，做出相应的运算并发送脉冲信号到执行机构上的提插电机和捻转电 机。提插电机和捻转电机将脉冲信号转变成角位移执行相应动作。提插电机通过 滚珠螺旋副来驱动银针实现提插动作，捻转电机直接驱动银针完成捻转动作。工 作台通过上下调整按钮、前后调整按钮和旋转调整按钮可以实现三个方向的调 整，使得银针能够方便准确地定位到相应穴位。另外控制卡也可以接收按钮控制 面板的输入指令来执行相应的控制命令。
本发明结构简单，使用方便。通过计算机设定的系统软件调节仪器的运行参 数，可以准确模拟针灸专家的各种手法，通过控制卡对两个电机驱动器发出指令， 由两个电机驱动器分别驱动执行机构中的提插电机和捻转电机，对银针的频率、 振幅和进针强度都能进行快速准确的调整控制，提高了治疗效果。
本发明可以通过模拟专家的针刺手法，对其加以进一步的深入研究、比较和 优化。本发明也可以作为教学工具，演示针刺手法。
附图说明
图1是本发明计算机控制针刺手法仪的结构原理图。
图1中，1为PC机，2为控制卡，3为提插电机驱动器，4为捻转电机驱动 器，5为控制按钮面板，6为提插电机，7为工作台，8为外套筒，9为捻转电机， 10为夹针装置，11为银针。
图2是本发明中执行机构结构示意图。
图2中，6为提插电机，8为外套筒，9为捻转电机，10为夹针装置，11为 银针，12为滚珠螺旋副，13为导向轴承。
图3是本发明中工作台结构示意图。
图3中，7为工作台，8为外套筒，14为上下调整按钮，15为前后调整按钮， 16为旋转调整按钮。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步描述。
本发明的结构原理如图1所示，计算机控制针刺手法仪包括PC机1，控制 卡2，两个驱动器——提插电机驱动器3和捻转电机驱动器4，固定在工作台7 上的执行机构。控制卡2的输入端分别连接PC机1和控制按钮面板5，输出端分 别连接提插电机驱动器3和捻转电机驱动器4的输入端，提插电机驱动器3和捻 转电机驱动器4的输出端分别连接执行机构中的提插电机6和捻转电机9。整个 执行机构安装在工作台7上。
本发明中执行机构的结构如图2所示，主要包括提插电机6、捻转电机9、 夹针装置10和银针11，各部件布置在同一轴线上。提插电机6通过螺栓与外套 筒8紧固，提插电机6轴上装配滚珠螺旋副12，滚珠螺旋副12和外套筒8之间 有导向轴承13。捻转电机9两端均有轴伸出，一端通过螺纹与滚珠螺旋副12中 的套筒连接，另一端轴上安装夹针装置10，银针11通过夹针装置10夹紧在该 执行机构上。
图3是本发明中工作台结构示意图。如图3所示，执行机构通过外套筒8 固定安装在工作台7上，工作台7上设置上下调整按钮14，前后调整按钮15和 旋转调整按钮16，用以调整工作台的位置，进一步确定执行机构中银针11的位 置。
本发明中的PC机1用来发送指令、提供丰富的软件资源，PC机1通过人机 交互界面将相关的针刺手法程序和命令传输到控制卡2，控制卡2根据PC机1 发送过来的指令做出相应的运算，输出脉冲到相应的提插电机驱动器3和捻转电 机驱动器4，提插电机驱动器3和捻转电机驱动器4接收控制卡2发送过来的脉 冲信号，做出相应的运算并发送脉冲信号到执行机构，分别控制驱动执行机构中 的提插电机6和捻转电机9。提插电机6和捻转电机9将脉冲信号转变成角位移 执行相应动作。提插电机6通过滚珠螺旋副12来驱动银针11实现提插动作，捻 转电机9直接驱动银针11完成捻转动作。工作台7用来调整执行机构的位置， 工作台7通过上下调整按钮14、前后调整按钮15和旋转调整按钮16可以实现 三个方向的调整，使得银针11能够方便准确地定位到相应穴位。另外控制卡2 也可以接收按钮控制面板5的输入指令来执行相应的控制命令。
在本发明的一个实施例中，控制卡2采用带存储器控制卡PCI-7433，提插 电机驱动器3和捻转电机驱动器4选择带有细分的步进电机驱动器JT-2HB02M， 提插电机6为步进电机17HY3014，捻转电机9为16HY7401。
具体操作时，先运行程序，进入PC机的选择界面：选择针刺手法或自行设 定参数。对准好穴位后，即可启动运行按钮进入运行状态。本发明仪器操作简单， 经过简单的培训即可操作该仪器来模拟针灸专家的针刺手法。通过计算机控制， 对银针的频率、振幅和进针强度都能进行快速准确的调整控制，使得针灸专家的 针刺手法能够严格精确重复，提高了治疗效果。