中医脉诊仪

中医脉诊仪

                                                                        说明书

一种全新的技术路线用于解决脉诊仪的设计问题。本发明提出的基于机器视觉的智能机械臂技术的中医脉诊测试仪及其使用方法，包括基于柔性接触面的压阻式压力单元阵列，基于机器视觉的八轴智能机械臂，手指光电容积波采集系统，多路同步压力信号采集装置，凹槽式脉枕，基于振动模态分析和系统辨识技术的脉诊分析系统，基于材料力学特性分析系统，基于系统动力学特性分析系统。其特征在于，中医的脉诊的基于现代科学的技术原理是：振动模态分析加系统辨识和一部分材料力学的概念，中医的脉诊仔细分析它的技术内容、会发现它描述的各种脉象是桡动脉振动物理信号中相对稳定的物理量，例如振动的频率（脉象中的缓脉和数脉）；振动的阻尼（脉象中的滑脉和涩脉）；振动的振型（脉象中的长脉、短脉、弦脉、动脉）；脉搏压力波和流量波的相位角（浮脉和沉脉）等等。基于机器视觉的智能机械臂技术的中医脉诊测试仪这种测量方法是基于概率论和数理统计原理。是一种不同于脉图分析和频域分析的分析方法。它是一种符合中医脉诊原理的分析方法，这种分析方法可以通过一种数学的变化方法，“从传递函数方程转换成空间状态方程”，巧妙的解决脉诊和辨证之间的数学关系，从这个数学方程可以发现古人这种凭脉辨证的思想是有一定科学道理的，这种思想可以从现代控制理论找到原理出处，想想也释然、人体是目前已知的最复杂的控制系统。这种研究人体的思想也许可以发展成一种对生命研究新的方法；让我们一起呵护来自中国古人的那一点不同与西方科学界的颠覆性原创。它是一种来自中国本土的医学思想。

基于机器视觉的智能机械臂技术的中医脉诊测试仪及其使用方法

，包括以下步骤：

S1:脉诊测试前，把待测手腕放入凹槽式脉枕，脉枕边际对应手腕腕横纹。以腕横纹为识别标准是其设备特征之一。

S2:基于深度学习的机器视觉系统根据目标位置通过控制智能机械臂的位移和角度把三个压力单元阵列移至手腕桡动脉寸关尺处，基于压力触觉的控制系统通过调整压力单元阵列的俯仰和翻滚角度，使压力单元阵列完全切合寸关尺部位。确保每次测量的物理状态基本一致。

S3：驱动智能机械臂末端的直线电机模仿中医脉诊的浮中沉指法以相同步进距离步进7次，每次步进时同步测试和采集三个压力单元阵列和三个手指光电容积波传感器数据。

S4：根据脉诊仪传感器采集来的数据计算如下物理参数，径向阻尼比，轴向阻尼比，模态振型，模态固有频率，应指力度（不是压强），滑觉，压力波波速，压力波力阻，桡动脉刚度（材料力学概念的刚度非模态刚度），压力波与容积波相位差等。

S4：根据以上物理参数归类脉象的位数形势，微甚兼独；和《濒湖脉诀》所述24种脉象对应。

本发明的有益效果为：使中医脉诊的基于仪器的测量临床应用成为一种可能，对中医的年轻医师掌握脉象这种技术很有益处；机器视觉和深度学习的技术应用使自动脉诊测量变成一种可能，便于中医在全民健康诊疗中的推广。中医脉诊的基于现代科学的解读使中医医术的推广变成一种可能，把中医脉诊变成一种基于物理量的参数测量；这种思路对于脉诊的客观化，规范化都是一种新的尝试。中医只是一种基于科学的医术，它是一种不同于西医的研究生命的方法，不是巫术也不是迷信，确实客观存在，基于机器视觉的智能机械臂技术的中医脉诊测试仪所使用的理论给中医的科学解读提供了一条思路，中医因该是一种基于物理学的科学，它并不神秘只是物理学在医学上的应用。

附图说明：

图1基于机器视觉的智能机械臂技术的中医脉诊测试仪及其使用方法系统主视图。

图2为基于机器视觉的智能机械臂技术的中医脉诊测试仪及其使用方法系统俯视图。

图3基于机器视觉的智能机械臂技术的中医脉诊测试仪及其使用方法系统侧视图。

图4为基于机器视觉的智能机械臂技术的中医脉诊测试仪及其使用方法系统的输入信号检测组件。

图5为基基于机器视觉的智能机械臂技术的中医脉诊测试仪及其使用方法系统的机器视觉部分。

图 6 为基于机器视觉的智能机械臂技术的中医脉诊测试仪及其使用方法系统直线驱动部分。

最佳实施方式

1包括基于柔性接触面的压阻式压力单元阵列，基于机器视觉的六轴智能机械臂，手指光电容积波采集系统，多路同步压力信号采集装置，凹槽式脉枕，基于振动模态分析和系统辨识技术的脉诊分析系统，基于材料力学特性分析系统，基于系统动力学特性分析系统。图1和图2和图3分别为系统的主视图和俯视图及侧视图。

2 如图2所示脉诊仪采用压阻式压力单元阵列，图2上1、2、3为三个压力单元阵列，同步测试三探头压力单元阵列的数据和三个光电容积波传感器的数据。计算如下物理参数，径向阻尼比，轴向阻尼比，模态振型，模态固有频率，应指力度（不是压强），滑觉系数，压力波波速，压力波力阻，桡动脉刚度（材料力学概念的刚度非模态刚度），压力波与容积波相位差，触觉图像等。

，

3 触觉图像的计算方法，用Ａ/Ｄ转换器件对压力单元阵列信息采集，5x7个像素(力元素), 其中图像的每个像素对应一个传感器单元, 灰度表示该触觉所受的压力值，像素的256 个灰度级分别对应采集到的压力值大小。由像素点集合成的灰度图像为其触觉图像。

4 滑脉、涩脉的定义方法：主要以轴向阻尼比的大小，滑觉系数，压力波力阻界定滑脉和涩脉

              阻尼比   ζ=file:///C:/Users/%E4%BE%AF%E6%B3%A2%E6%B6%9B/AppData/Local/Temp/1/msohtmlclip1/01/clip_image003.png

5 宏脉、弱脉的定义方法：主要以应指力度大小，脉的深度和宽度为界定数据

6 紧脉、软脉的定义方法：主要是以径向阻尼比、压力波波速，刚度大小做为衡量依据

7 弦脉 、细脉 、短脉、长脉的定义方法：主要以模态振型为主判别依据，以触觉图像和径向阻尼比为辅助依据。

8 根据脉象的参数计算结果，依据这些参数的判定区间，判断出所测量脉象为古人所说的何种脉象。

  以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。