(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211030233.7 (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 扬州大学 地址 225009 江苏省扬州市大 学南路88号 (72)发明人 汪龙皓　张仲玺　蒋爱团　孙宇尘　 袁继先　马之豪　王帅欣　 (51)Int.Cl. G06T 7/73(2017.01) G06T 11/20(2006.01) G06T 7/194(2017.01) G06T 5/50(2006.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 17/00(2006.01) A61H 39/02(2006.01) A61H 39/04(2006.01) (54)发明名称 穴位自动识别与按摩轨迹规划方法及居家 按摩机器人 (57)摘要 穴位自动识别与按摩轨迹规划方法及居家 按摩机器人， 其特征在于： 采用3D相机同时拍摄 使用场景的2维数字图像和3维深度图像， 通过图 像分割算法和三维逆向建模方法生成人体三维 模型， 结合人体穴位分布图谱生成机器人按摩轨 迹， 最后通过控制机器人实现按摩服务； 为实现 上述方法提供一种居家智能保健机器人， 其特征 在于： 按摩器通过机械臂固定在X轴上， X轴移动 组件带动机械臂沿X轴方向移动， Y轴移动组件带 动X轴移动组件沿Y轴方向移动， Z轴滚珠丝杠带 动Y轴移动组件沿Z轴方向移动； 本发明同时具备 床头柜和床头衣架功能， 不额外占用室内空间， 可针对人体穴位进行按摩、 提供科学的保健服 务， 达到缓解疲劳、 疏通经络、 保持健康的作用。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115393437 A 2022.11.25 CN 115393437 A 1.一种穴位自动识别与按摩轨迹规划方法， 其特征在于： 所述的人体穴位自动识别方 法包括以下步骤： 步骤1： 采用3D深度相机(12)同时采集包含使用者按摩部位人体图像的2维数字图像和 3维深度图像； 步骤2： 采用数字图像分割算法剔除背景噪声， 提取2维数字图像中的人体图像； 步骤3： 通过2维数字图像与3维深度图像匹配， 获得人体图像在3维深度图像中的位置， 剔除3维深度图像中的背景噪声； 步骤4： 对剔除噪声的3维深度图像求 解， 获得使用者的人体三维模型； 步骤5： 结合人体穴位分布图谱准确定位人体三维模型 上的穴位分布； 步骤6： 将三维模型上的穴位分布点映射到二维平面， 采用最小二乘插值方法将二维平 面的映射 点依次连接， 生成按摩轨 迹二维平面映射曲线； 步骤7： 将步骤6得到的二维平面映射曲线投影到步骤4所得到的人体三维模型上， 生成 基于人体穴位的三维按摩轨 迹； 步骤8： 机器人控制系 统根据三维按摩轨迹驱动机械臂(18)对人体实施机器人自助按 摩服务。 2.一种居家按摩机器人， 主要包括立柱(3)、 Z轴滚珠丝杠(62)、 Y轴移动组件(8)、 底座 支架(9)、 3D深度相机(12)、 X轴滑动组件(16)、 按摩器(17)、 机械臂(18)、 储物柜(19)， 其特 征在于： 所述立柱(3)安装在所述底 座支架(9)上， 由三角固定板(10)固定， 万向轮(11)固定 在所述底盘支架(9)底部； Z轴导轨(41)固定在所述立柱(3)内侧， Z轴电机(5)固定在Z轴丝 杠支座Ⅰ(61)端部， 通过联轴器与所述Z轴滚 珠丝杠(62)端部连接， 所述Z轴滚珠丝杠(62)由 所述Z轴丝杠支座 Ⅰ(61)和Z轴丝杠支座 Ⅱ(64)固定在横梁(7)上， 所述横梁(7)固定在所述 立柱(3)后侧； 挂钩(2)固定在所述立柱(3)顶部前端， 防尘盖(1)固定在所述立柱(3)顶端， 所述3D深度相机(12)固定在所述防尘盖(1)前端； 所述Y轴移动组件(8)通过Y轴固定板(81) 固定在Z轴滑块(42)和Z轴 丝杠螺母(63)上； X轴底座(14)固定在Y轴滑块(83)和Y轴 丝杠螺 母(86)上， X轴电机(15)和X轴滑动组件(16)固定在所述X轴底座(14)上； 所述机械臂(18)固 定在X轴连接板(164)上， 所述按摩器(17)由弹簧锁扣(184)上的帆布带(186)固定在所述机 械臂(18)端部的橡胶垫(185)上， 所述储物柜(19)放置在所述底座支 架(9)上。 3.根据权利要求2所述的一种 居家按摩机器人， 其特征在于： 所述Y轴移动组件(8)主要 包括Y轴固定板(81)、 Y轴导轨(82)、 Y轴丝杠(85)； 其中所述Y轴导轨(82)由螺钉固定在所述 Y轴固定板(81)上， 所述Y轴 丝杠(85)由Y轴 丝杠支座 Ⅰ(84)和Y轴 丝杠支座 Ⅱ(87)固定在所 述Y轴固定板(81)上， 所述Y轴丝杠(85)端部装有同步带轮(20)； Y轴电机(13)由电机固定座 (131)固定在所述Y轴固定板(81)上， Y轴电机(13)输出轴上装有所述同步带轮(20)， 所述Y 轴丝杠85端部的同步带轮20和所述Y轴电机13 输出轴上的同步带轮(20)间装有同步带。 4.根据权利要求2所述的一种居家按摩机器人， 其特征在于： 所述X轴滑动组件(16)主 要包括X轴丝杠(162)、 X轴导轨(166)、 X轴连接板(164)； 其中所述X轴丝杠(162)由X轴丝杠 支座Ⅰ(161)和X轴丝杠支座 Ⅱ(165)固定在X轴底座(14)上， 所述X连接板(164)固定在X轴丝 杠螺母(163)和X轴滑块(167)上， 所述X轴丝杠(162)端部和所述X轴电机(15)端部均装有所 述同步带轮(20)， 两所述同步带轮(20)间装有同步带。 5.根据权利要求2所述的一种 居家按摩机器人， 其特征在于： 所述机械臂(18)主要包括权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115393437 A 2大臂(181)和小臂(183)； 所述小臂(183)由自锁铰链(182)固定在所述大臂(181)端部， 所述 小臂(183)两侧分别固定所述弹簧锁扣(184)， 所述两弹簧锁扣(184)间装有帆布带(186)， 所述橡胶垫(185)固定在所述小臂(183)端部 。 6.根据权利要求2所述的一种 居家按摩机器人， 其特征在于： 所述Z轴电机(5)带自锁功 能， 所述Z轴导轨(41)两端、 Y轴导轨(82)两端、 X轴导轨(16 6)两端分别装有限位 开关。 7.根据权利要求2所述的一种居家按摩机器人， 其特征在于： 所述Z轴导轨(41)、 横梁 (7)在所述 立柱(3)上的安装位置可 上下调整。 8.根据权利要求2所述的一种 居家按摩机器人， 其特征在于： 具体实施方法包括以下步 骤： 步骤1： 安装智能保健机器人： 将居家智能保健机器人安置到卧室床边， 根据床的具体 高度调整所述Z轴导轨(41)和所述横梁(7)的高度， 接通电源； 步骤2： 使用前， 将机器人移动到床边， 手动打开所述机械臂(18)， 将机器人底部万向滚 轮锁紧， 启动所述按摩器(17)； 步骤3： 使用者俯卧到床边， 启动 机器人， 所述3D深度相机(12)自动采集图像， 自动识别 使用者所在位置， 建立使用者的身体三维模型， 识别出人体按摩部位的穴位分布点， 自动生 成机械手运动轨 迹； 步骤4： 使用者可采用手机与机器人进行蓝牙连接， 控制系统将使用者人体按摩部位的 三维模型传送至手机APP， 使用者可通过手机APP选择自动和手动模式、 按摩力度设定； 自动 模式下机器人自动沿着按摩轨迹进行按摩， 手动模式下可通过手机屏幕控制所述机械臂的 移动， 实现自主 按摩； 步骤5： 使用结束后， 将机器人自动复位， 关闭所述按摩器和机器人， 打开所述万向滚 轮， 将机器人推回原位。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115393437 A 3