六维力传感器的应用-按摩机器人

随着生活质量的提高，人们不再是仅仅追求食物衣物等，对生活质量有了更多的要求。人们更注重身体健康，日常保健等问题。按摩是中国千年传承下来的古老治疗方法，通过按摩也能治疗一些疾病，按摩可以活血化瘀，改善局部血液循环，提高人体免疫力等好处。通过不同的按摩手法不断变化刺激人体外部器官，穴位，经络或神经系统的传导，使身体局部或全身产生反应，从而使人体内部的各种生理机能逐渐趋于正常，达到“有病治病，无病健身” ，增强健康的目的。

随着医学模式的转变，人们对天然疗法的追求显著增加，按摩机器人等服务型机器人发展迅速。目前的按摩椅，按摩器等按摩器械由于缺乏中医基础理论指导，设计不符合人体的生理结构和缺乏反馈调节机制，大大限制了其临床疗效，也限制了其中医特色和优势的发挥。按摩机器人的出现和发展从很大程度上弥补了目前的按摩器械的缺点，发挥出了我国传统按摩理论的巨大作用。

为了使仿人按摩机器人工作模拟按摩师的按摩手法和按摩力度，需要对按摩头进行有效的力控制，根据张钊汗医师的按摩理论，作用在人体的按摩力不能超过人体所能承受的极限，这就要求仿人按摩机器人不但能够达到有效的按摩效果还要能够进行按摩力的过载保护。为了实现这一目的，在按摩执行端安装了用于反馈机器人按摩力信息的六维力传感器，并完成仿人按摩机器人柔顺性控制。

按摩机器人工作时，按摩头直接与人体接触，作用在人体的力反作用给机器人末端的六维力传感器，只要能精确测量该反作用力就可以得到按摩力的大小，方向，作用时间等信息。根据不同穴位按摩所需力值大小以及按摩时间，以六维力传感器反馈的按摩力的信息进行精准控制。对原始点法的多种不同按摩手法施力大小的研究，设定机器人按摩时作用在人体最大的按摩力为50N，考虑到误差影响，采用上限值60N的六维力传感器即可，同时要考虑实用性和经济性以及传感器尺寸安装的要求。