六維力傳感器應(yīng)用于按摩機(jī)器人

       隨著生活質(zhì)量的提高，人們不再是僅僅追求食物衣物等，對生活質(zhì)量有了更多的要求。人們更注重身體健康，日常保健等問題。按摩是中國·千年傳承下來的古老治療方法，通過按摩也能治療一些疾病，按摩可以活血化瘀，改善局部血液循環(huán)，提高人體免疫力等好處。通過不同的按摩手法不斷變化刺激人體外部器官，穴位，經(jīng)絡(luò)或神經(jīng)系統(tǒng)的傳導(dǎo)，使身體局部或全身產(chǎn)生反應(yīng)，從而使人體內(nèi)部的各種生理機(jī)能逐漸趨于正常，達(dá)到“有·病治病，無病健身" ，增強(qiáng)健康的目的。

       隨著醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，人們對天然療法的追求顯著增加，按摩機(jī)器人等服務(wù)型機(jī)器人發(fā)展迅速。目前的按摩椅，按摩器等按摩器械由于缺乏中醫(yī)基礎(chǔ)理論指導(dǎo)，設(shè)計(jì)不符合人體的生理結(jié)構(gòu)和缺乏反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，大大限制了其臨床療效，也限制了其中醫(yī)特色和優(yōu)勢的發(fā)揮。按摩機(jī)器人的出現(xiàn)和發(fā)展從很大程度上彌補(bǔ)了目前的按摩器械的缺點(diǎn)，發(fā)揮出了我國傳統(tǒng)按摩理論的巨大作用。

       為了使仿人按摩機(jī)器人工作模擬按摩師的按摩手法和按摩力度，需要對按摩頭進(jìn)行有效的力控制，根據(jù)張釗汗醫(yī)師的按摩理論，作用在人體的按摩力不能超過人體所能承受的極限，這就要求仿人按摩機(jī)器人不但能夠達(dá)到有效的按摩效果還要能夠進(jìn)行按摩力的過載保護(hù)。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，在按摩執(zhí)行端安裝了用于反饋機(jī)器人按摩力信息的六維力傳感器，并完成仿人按摩機(jī)器人柔順性控制。

       按摩機(jī)器人工作時(shí)，按摩頭直接與人體接觸，作用在人體的力反作用給機(jī)器人末端的六維力傳感器，只要能精確測量該反作用力就可以得到按摩力的大小，方向，作用時(shí)間等信息。根據(jù)不同穴位按摩所需力值大小以及按摩時(shí)間，以六維力傳感器反饋的按摩力的信息進(jìn)行精準(zhǔn)控制。對原始點(diǎn)法的多種不同按摩手法施力大小的研究，設(shè)定機(jī)器人按摩時(shí)作用在人體最大的按摩力為50N，考慮到誤差影響，采用上限值60N的六維力傳感器即可，同時(shí)要考慮實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性以及傳感器尺寸安裝的要求。

美國ATI FC-AXia80六維力傳感器

國產(chǎn)六維力傳感器