РОБОТ ДЛЯ ШЛЕЙФ-МАССАЖА

Область техники, к которой относится полезная модель, представляет собой робот для проведения массажной физиотерапии. Областью применения полезной модели является автоматизация процедур массажа и мануальной терапии.
Уровень техники. Известно устройство, содержащее подвижное основание, оснащенное массажным инструментом. (Массажер, патент США, US 20100191160 A1, А61Н 7/00, 2010). Массажный инструмент не обладает высокой устойчивостью при движении.
Наиболее близкое к полезной модели является устройство, содержащее каркасную конструкцию, закрепленную вдоль оси воздействия, по которой движется каретка со шлейф-массажным элементом с наконечником, обеспечивающую автоматическое возвратно-поступательное сканирование с заданной скоростью (Робот для шлейф-массажа, патент на полезную модель РФ по заявке 2003132915/20, А61Н 7/00, 13.11.2003). Устройство обладает высокой устойчивостью при движении, но не обеспечивает регулирование массажного усилия и не позволяет поддерживать его постоянным по неплоской поверхности массажа.
Раскрытие полезной модели. Сущность полезной модели выражается в использовании каркасной конструкции с направляющей штангой для каретки шлейф-массажного элемента с наконечником, закрепленной с возможностью автоматического возвратно-поступательного сканирования поверхности массажа с заданной скоростью, при этом шлейф-массажный элемент выполнен двухзвенным, первое звено шлейф-массажного элемента соединено с кареткой и со вторым звеном шарнирами, а наконечник выполнен в виде шара с изменяемой массой.
Вариантом выполнения двухзвенного шлейф-массажного элемента является конструкция, в которой первое звено выполнено в виде корпуса двигателя линейного перемещения, жестко соединенного с кареткой, а второе звено представляет собой выходной вал двигателя, при этом наконечник выполнен упругим и с обратной связью, состоящей из датчика усилия, установленного на его рабочей поверхности, и устройства сравнения с задатчиком, причем выход датчика соединен с первым входом устройства сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком усилия, а выход связан с управляющим входом двигателя.
Технический результат выражается в обеспечении регулирования массажного усилия и поддержании его постоянным по неплоской поверхности массажа.
Краткое описание чертежей. На фигуре 1 изображена схема предложенного устройства по первому варианту выполнения двухзвенного шлейф-массажного элемента, а на фигуре 2 - по второму варианту выполнения двухзвенного шлейф-массажного элемента.
Конструкция манипулятора робота имеет направляющую штангу 1 для каретки 2 шлейф-массажного элемента. Первое звено 3 шлейф-массажного элемента соединено с кареткой 1 и со вторым звеном 4 соответственно шарнирами 5 и 6, а наконечник 7 выполнен в виде шара с изменяемой массой (фиг.1).
Вариантом выполнения двухзвенного шлейф-массажного элемента является конструкция (фиг.2), в которой первое звено выполнено в виде корпуса 8 двигателя линейного перемещения, жестко соединенного с кареткой 2, а второе звено представляет собой выходной вал 9 двигателя, при этом наконечник 7 выполнен упругим и с обратной связью, состоящей из датчика 10 усилия, установленного на его рабочей поверхности, и устройства 11 сравнения с задатчиком 12 усилия, причем выход датчика 10 соединен с первым входом устройства 11 сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком 12 усилия, а выход связан с управляющим входом двигателя.
Осуществление полезной модели. Конструкция устройства в статическом состоянии содержит каркасную конструкцию с направляющей штангой для каретки шлейф-массажного элемента с наконечником, закрепленной с возможностью автоматического возвратно-поступательного сканирования поверхности массажа с заданной скоростью, при этом шлейф-массажный элемент выполнен двухзвенным, первое звено шлейф-массажного элемента соединено с кареткой и со вторым звеном шарнирами, а наконечник выполнен в виде шара с изменяемой массой.
Вариантом выполнения двухзвенного шлейф-массажного элемента является конструкция, в которой первое звено выполнено в виде корпуса двигателя линейного перемещения, жестко соединенного с кареткой, а второе звено представляет собой выходной вал двигателя, при этом наконечник выполнен упругим и с обратной связью, состоящей из датчика усилия, установленного на его рабочей поверхности, и устройства сравнения с задатчиком, причем выход датчика соединен с первым входом устройства сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком усилия, а выход связан с управляющим входом двигателя. Двигатель, датчик усилия и задатчик являются стандартными компонентами. Шар с изменяемой массой может быть выполнен в виде сменяемых шаров с различной массой.
Действие устройства основано на том, что шлейф-массажный элемент воздействует наконечником 7 на тело пациента по сканирующей траектории в соответствии с программой, управляющей приводами каркасной конструкции со штангой 1 в поперечном направлении и кареткой 2 в продольном направлении. Величина массажного усилия задается дискретно изменением массы наконечника 7 в виде шара и не меняется при движении по неплоской поверхности массажа благодаря свободным шарнирным соединениям звеньев 3 и 4.
Для обеспечения плавного автоматического регулирования величины массажного усилия используется обратная связь по усилию от наконечника 7 к звеньям шлейф-массажного элемента. Требуемая величина задается задатчиком 12 усилия, сигнал с которого сравнивается с текущим сигналом с датчика 10 усилия, установленного на рабочей поверхности наконечника 7, контактирующей с поверхностью массажа, на устройстве 11 сравнения. Если текущее усилие меньше заданного, то на двигатель 8 подается сигнал на выдвижение его выходного вала 9 и, следовательно, на дополнительное прижатие наконечника. Если текущее усилие становится больше заданного, то на двигатель 8 подается сигнал на вдвижение его выходного вала 9 и соответствующее отжатие наконечника. Если текущее усилие равно заданному, то режим является номинальным, и управляющий сигнал на двигатель не вырабатывается. Упругость наконечника 7 обеспечивает сглаживание переходных процессов его вертикального перемещения на неплоских поверхностях массажа, что обеспечивает безопасность массажа.
Таким образом, обеспечивается регулирование массажного усилия в дискретном и плавном режимах и поддержание его постоянным по неплоской поверхности массажа.