Page 86 - 中医针灸与人工智能

中医针灸与人工智能
Chinese Acupuncture and Artificial Intelligence

程中，按摩装置柔顺力/位置控制问题。为了便于描述，需要首先建立坐标系，

其中z轴和人体被按摩面相垂直，x轴和y轴与按摩面相平行，x轴为人体纵向，y
轴为人体横向，a、β和δ分别为绕x、y和z轴的旋转角度。

（二）机器人运动控制系统
机器人按摩过程中，为了保证按摩手法的实现，按摩机器人要进行运动速度

和位置的精确控制。在按摩机器人运动过程中，按机器人本体各部件受到的摩擦
力以及在安装装置经过臀部、腰部到背部时机械臂抬起的高度不够时受到的阻力
构成了机器人动力学控制中的不确定性因素，因此，这种情况下采用传统的PID

控制方法可能无法达到运动控制的精度要求。所以，考虑到上述非线性因素和不
确定性因素等对按摩机器人系统动力学非线性特性的影响，应结合机器视觉伺服

控制、智能感知神经网络、模糊控制、深度学习算法、遗传算法、自适应控制或
鲁棒控制等先进控制策略，研究按摩机器人不确定条件下的精确位置/力控制。

为了很好实现按摩机器人的按摩工作，每个患者的按摩治疗方案应根据其自身情
况定制，还要考虑患者在按摩过程中的身体状况，根据患者的实时生理指标随时

调整按摩流程。按摩机器人的控制系统需要处理的信息种类繁多，主要有：按摩
医师或专家系统根据患者症状制定的按摩方案及其分解过后形成的机械机构动作

序列；患者生理指标实时信息；机器人本体内部传感器反馈信息；患者在按摩过
程中的实时反馈信息等，还有按摩过程需要处理的控制信息。

（三）机器人穴位识别与轨迹追踪
中医按摩过程中穴位识别是非常关键的步骤，由于人体体型状态差异较大，

导致穴位寻找的难度较大，这就要求按摩机器人具有更智能的控制策略。在中国
传统医学中，常用同身寸作为人体穴位定位时的度量单位，虽然每个人的高矮、

胖瘦体型均不相同，但是根据同身寸的原理，每个人的穴位几何分布图还是有规
律可循的。如果能找到几个关键的穴位，然后根据人体穴位几何分布图模型，就
可以推算出其他穴位的坐标。在进行机器人按摩时，选定几个关键的穴位（一般

3~5个）；然后利用特征较为明显的标志点贴在所选定的上述关键穴位处，由按
摩机器人的视觉系统自动识别出来，并与人体穴位分布图中相应穴位进行匹配，

进而推算出其他穴位的坐标，完成患者人体穴位的初始定位。

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