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作品展示

原创作品:459693

系统分类: 机器人创想秀 - 技术流

作品版权:459693 版权所有,禁止匿名转载;禁止个人使用。

459693

2017-5-3 20:42:27

作品亮点:

实现精确定位:使用分形理论论证经络的等比缩放性质,数字经络图属矢量图,则使用光学器材定位人体腧穴时不因缩放导致的失真使定位存在较大误差(原先的经络图均为标量图); 模拟中医思维:分析主治-刺激量-穴位的定量关系,分析针灸大师的取穴思路和手法特点以建立中医思维的数学模型,创造性传承中医; 建立客观标准:机器人操作精细度高于人类且可重复性强,在针灸科研中,建立客观刺激标准,推动实现国际针灸疗效评价标准的统一 ; 实现数量级对应:人手对动物施加针灸操作刺激量过大等问题妨碍针灸科研,针灸机器人在模拟人手操作的基础上,避免了因为人类实验员施加针刺与受体动物空间数量级差异导致的刺激量过大等问题,提升针灸科研质量 填补市场空白:家用针灸机器人可让患者在家接受医生级别的针灸治疗;医用针灸机器人可代替针灸师对病人进行治疗,使医生从长时间的重复劳动中解脱,更专注于治疗方案;科研型针灸机器人则可借助相应国际标准形成技术垄断,填补医疗和科研的市场空白。

作品说明:

项目名称:Acubots-基于数字经络理论的针灸机器人
核心功能与原理:基于传统经络腧穴学,引入混沌理论与分形几何学,绘制数字经络作为机器人自动取穴的理论基础;研究进针速度与患者痛觉的定量关系,开发针灸机器人快速无痛进针的特色功能;建经穴-主治相关复杂网络,为利用人工智能模拟中医思维提供数学模型;同步设计交互式无线控制平台AcuCloud,赋予机器人科研和临床的双重角色;推动建立针刺定量研究和针灸精准治疗的国际标准,以科技传承中医。

主要研究成果:项目系列论文19篇,其中核心期刊论文共18篇(CSCD-C4篇,CSCD-E1篇,科技核心期刊论文13篇),其中13篇已见刊;申请发明专利1项专家推荐信3份:国医大师、中国工程院石学敏院士、973计划首席科学家朱兵教授、及全国名老中医、国医名师盛灿若教授推荐信各1份;获奖证书23份,其中国际性荣誉1项,全国性荣誉4项,省级荣誉3项,获奖论文13篇,如:2017"ROBO"World University Medical Robotics Contest China Open Second Prize (世界大学生医疗机器人创意大赛中国赛区二等奖)(唯一获奖的中医类项目)、第十四届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖等;获得课题立项5项,如《基于数字经络理论的交互式针灸机器人》获得国家级大学生创新训练计划立项;多次参与学术交流活动,如:YouthInnovation and Entrepreneurship Summit(国际大学生创新创业峰会)第七届全国高等中医药院校青年发展论坛、上海交通大学博士生学术论坛暨第七届医工(理)交叉研究生学术论坛。


研发背景:2017年1月18日,中国向WHO赠送针灸铜人雕塑。针灸作为中华民族宝贵的非物质文化遗产和临床疗效受到国际公认的特色非药物疗法,其传承和创新需不断融合现代科技文明的精髓。

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简要描述:基于传统经络腧穴学,引入混沌理论与分形几何学,绘制数字经络作为自动取穴的理论基础;研究进针速度与患者痛觉的定量关系,开发针灸机器人快速进针的特色功能;建经穴-主治相关复杂网络,为利用人工智能模拟中医思维提供数学模型;同步设计交互式无线控制平台,赋予机器人科研和临床的双重角色;推动建立针刺定量研究和针灸精准治疗的国际标准,以科技传承中医。

详细设计图

设计派.jpg

优点与创新点:

实现精确定位:使用分形理论论证经络的等比缩放性质,数字经络图属矢量图,则使用光学器材定位人体腧穴时不因缩放导致的失真使定位存在较大误差(原先的经络图均为标量图)

模拟中医思维:定量分析主治-刺激量-穴位的定量关系,分析针灸大师的取穴思路和手法特点以建立中医思维的数学模型,创造性传承中医

针灸机器人实际设计 (1).jpg

建立客观标准:机器人操作精细度高于人类且可重复性强,在针灸科研中,建立客观刺激标准,推动实现国际针灸疗效评价标准的统一

实现数量级对应:人手对动物施加针灸操作刺激量过大等问题妨碍针灸科研,针灸机器人在模拟人手操作的基础上,避免了因为人类实验员施加针刺与受体动物空间数量级差异导致的刺激量过大等问题,提升针灸科研质量

团队介绍.jpg

填补市场空白:家用针灸机器人可让患者在家接受医生级别的针灸治疗;医用针灸机器人可代替针灸师对病人进行治疗,使医生从长时间的重复劳动中解脱,更专注于治疗方案;科研型针灸机器人则可借助相应国际标准形成技术垄断,填补医疗和科研的市场空白。

团队介绍:由针灸推拿学、测试计量学、仪器科学与技术、工业设计等专业的大学生跨校、跨学科组成。依托针药结合教育部重点实验室、瞬态物理国家重点实验室、精密测试技术及仪器国家重点实验室,进行了历时3年余的研究工作,发表多篇原创性论文并在“挑战杯”等全国性学术竞赛中获奖。研究成果获得了中国工程院院士、973计划首席科学家、全国名中医等的多方肯定。

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附:项目部分成果

1项目系列论文19篇,其中核心期刊论文共18篇(CSCD-C4篇,CSCD-E1篇,科技核心期刊论文13篇),其中13篇已见刊:
1.1 徐天成.混沌内部的隐秩序——经络内涵的另一种解读[J].中国针灸,2015,02:151-154
1.2徐天成,卢东东,韩旭,杨晓媛,贾卜宇,孙建华. 针刺机器人在针刺定量研究中的应用探索[J]. 中医杂志,2017,58(09):752-755
1.3徐天成,耿欣欣,曹佳楠.手少阴心经的数字化研究及其意义[J].中国数字医学,2015,10:81-84
1.4徐天成.神经及血管等结构分形数字化建模及其对经络研究的意义[J].中国数字医学,2015,03:97-98+102
1.5徐天成.通过与洋流现象的取类比像重新认识经络的自然属性[J].环球中医药,2015,12:1489-1492
1.6徐天成,曹佳楠,王璇,卢梦叶,林祺,王炜桀.试探使用分形理论实现经络数字化方法与意义[J].辽宁中医药大学学报,2016,07:136-141
1.7卢梦叶.试探经络的三维结构[J].中医学报,2015,09:1306-1307
1.8卢梦叶,王璇,徐天成.浅谈针灸标准制定问题[J].中医学报,2015,08:1160-1162
1.9王璇,徐天成.以太阳经为例浅谈《伤寒论》六经与《黄帝内经》六经的异同[J].国际中医中药杂志,2016,38(03):197-199
1.10王璇,徐天成.从经络次生关系探究数字化经络应用[J].河南中医,2016,10:1823-1825
1.11王璇,徐天成. 以取象比类法研究经络的生长规律 [J]. 中医学报,2017,(04):570-572.
1.12陶李蕙苹,徐天成.分形生理学及经络的分形研究[J].河南中医,2016,10:1840-1844
1.13杨晓媛,杨迎迎,顾继昱,徐天成. 进针速度与患者痛觉的潜在关系[J]. 中医杂志,2016,23:2004-2007
2申请发明专利1项
名称:机械手以及机械手控制方法
(申请号或专利号:201610638071.3;发文序号:2016080800423410)
已于2016年10月26日进入实质审查阶段(发文序号:2016101800386210)
项目已参加“2017年南京市大学生专利成果展示会”
针灸机器人实际设计 (3).jpg
3专家推荐信3份
3.1中国工程院石学敏院士推荐信1份;
3.2 973计划首席科学家朱兵教授推荐信1份;
3.3全国名老中医、国医名师盛灿若教授推荐信1份;
4 获奖证书23份,其中国际性荣誉1项,全国性荣誉4项,省级2项,获奖论文12篇
4.12017"ROBO" World University MedicalRobotics Contest China Open Second Prize (世界大学生医疗机器人创意大赛中国赛区二等奖)【唯一获奖的中医类项目,全江苏唯一获奖团队】
4.2第十四届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖【突破学科记录】;
4.3第五届“天堰挑战杯”全国高等医学院校大学生中医药创意设计竞赛二等奖【学校零的突破】;
4.4第六届“天堰-慧医谷杯”全国高等医学院校中医药创意设计竞赛三等奖;
4.5第十四届“挑战杯”江苏省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖;
4.6第八届蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛团体赛江苏赛区一等奖;
4.7第十三届“挑战杯”南京中医药大学大学生课外学术科技作品竞赛银奖;
4.8南京中医药大学第三届“互联网+”大学生创新创业大赛二等奖;
4.9项目系列获奖论文13篇:
4.9.1第七届全国高等中医药院校青年发展论坛优秀论文;
4.9.2南京中医药大学第三届本科生中医药学术论坛论文针推方向一等奖;
4.9.3朝阳模拟医院第六届学术论坛一等奖(2篇);
4.9.4山东中医药大学第七届“扁鹊中医学术节”论文大赛外校交流组一等奖;
4.9.5山东中医药大学第七届“扁鹊中医学术节”论文大赛外校交流组二等奖;
4.9.6山东中医药大学第八届中医药学术论文大赛外校交流组二等奖;
4.9.7朝阳模拟医院第六届学术论坛三等奖;
4.9.8山东中医药大学第八届中医药学术论文大赛外校交流组三等奖;
4.9.9山东中医药大学第七届“扁鹊中医学术节”论文大赛外校交流组三等奖;
4.9.10山东中医药大学第六届“扁鹊中医学术节”论文大赛外校交流组三等奖;
4.9.11南京中医药大学第二届“厚朴杯”中医药论文竞赛优秀奖;
4.9.12山东中医药大学第九届中医药学术论文大赛外校交流组一等奖;
5课题立项5项:
5.1“经络数字化”第二期项目:《基于数字经络理论的交互式针灸机器人》获得国家级大学生创新训练计划立项(编号:201610315011);
5.2《基于数字经络理论的针灸机器人穴位自动定位技术》获得2017年江苏省研究生实践创新计划推荐立项
5.3《AcuCloud云针灸平台——基于移动端的针灸机器人控制及资源共享系统》获得江苏省大学生创新训练计划立项;
5.4《基于小世界理论的针灸机器人穴-证关系分析系统》获得江苏省大学生创新训练计划立项;
5.5《基于人机多维度探求的针灸机器人交互研究》获得南京理工大学大学生课外学术科研基金立项
6学术交流
6.1Youth Innovation and Entrepreneurship Summit, HKUST, HK, 2015.11.22;(国际大学生创新创业峰会)
6.2第七届全国高等中医药院校青年发展论坛,湖南中医药大学,长沙,2016.5.25-5.28;
6.3上海交通大学博士生学术论坛暨第七届医工(理)交叉研究生学术论坛,上海交通大学,上海,2017.6.9;

项目负责人简介:
徐天成,南京中医药大学2016级研究生,本科期间综合成绩专业排名第一并获得保研资格; 25篇论文被核心期刊录用(第一作者及通讯作者论文20篇,见刊18篇);首次提出“经络数字化”创意;主持科创项目《混沌内部的隐秩序——经络的数字化研究》获第十四届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖,第二期项目《数字经络理论针灸机器人》获“ROBO”世界大学生医疗机器人创意大赛(中国赛)二等奖;主持国家级大学生创新训练计划项目并顺利结题;以自由撰稿人身份撰写中医科普文章,累计阅读量逾80万人次,获联合国优秀志愿者、全国高等中医药院校优秀青年学生、全国大学生英语竞赛一等奖等各类荣誉82项(国际级荣誉3项,国家级荣誉13项,省部级荣誉8项),任第二届亚洲青年运动会志愿者队长等职务19项,作为学生代表出席国际大学生创新创业峰会及第七届全国中医青年发展论坛、上海交通大学博士生学术论坛暨第七届医工(理)交叉研究生学术论坛。
同类产品对比
  
  
数字经络针灸机器人
  
针灸标准化刺激系统
  
主要研发机构
  
(1)南京中医药大学针药结合教育部重点实验室
  
(2)南京理工大学瞬态物理国家重点实验室
  
(3)天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室
  
(1)成都中医药大学
  
(2)西南科技大学
  
理论依据
  
(1)分形理论
  
(2)数字经络理论
  
(原创成果,获“挑战杯”国赛二等奖)
  
(3)传统中医理论
  
(1)仿生学知识
  
(2)传统中医理论
  
治疗方法
  
针刺,艾灸,激光等可更换治疗接口
  
多频颤针、磁疗、电针、热疗
  
定位依据
  
(1)基于数字经络理论的矢量经络图
  
(2)基于双目视觉测量的自动定位
  
(1)人工定位
  
(2)正研究标准化针灸床
  
人工智能
  
定量分析主治-刺激量-穴位的定量关系,分析针灸大师的取穴思路和手法特点以建立中医思维的人工智能模型
  
未提及
  
机器手法
  
基本手法:提插、捻转
  
补泻:提插补泻、捻转补泻
  
快速无痛进针性能
  
基本手法:提插、捻转
  
补泻:提插补泻、捻转补泻
  
复合手法:“烧山火”“透天凉”
  
芯片类型
  
/控制技术
  
(1)基于Arm32的机械臂控制技术
  
(2)JavaApplet技术与CGI相结合,实现对关键数据的远程采集和本地保存,对机械手进行闭环控制和调节
  
STC12C2052AD单片机
  
针刺精度
  
0.34mm内(测试用原型机数据,将进一步升级)
  
未提及
  
进针速度
  
快速无痛进针速度:160mm/s
  
未提及
  
Plus模块
  
(1)24小时动态经络仪
  
(2)云针灸App
  
(1)综合行针治疗仪
  
(2)恒温聚能灸盒
  
配套APP设计
  
配套研发的子项目《AcuCloud云针灸——基于移动端的针灸机器人控制及资源共享系统》已获“蓝桥杯”江苏省一等奖
  
  
相关论文
  
已在核心期刊发表
  
项目论文14篇
  
未检索到相关公开文献
  
专利申请
  
已申请发明专利1项
  
未检索到相关专利
  
治疗效应的
  
第三方评估
  
已与深圳市金华佗科技有限公司签署合作协议,接受其“24小时动态经络仪”对机器人针刺的疗效评估
  
  
项目已获奖状
  
颁发单位
  
(主要成果)
  
(1)Medical Robotics Society(世界医疗机器人协会MRS)
  
(2)共青团中央
  
(3)中国科学技术协会
  
(4)中华人民共和国教育部
  
(5)中华全国学生联合会
  
(6)工业和信息化部人才交流中心
  
(7)江苏省工业设计学会
  
(8)ROBO Health Institute (ROBO医疗机器人研究所)
  
中华人民共和国教育部
  
专家推荐
  
(1)国医大师、中国工程院石学敏院士
  
(2)973计划首席科学家朱兵教授
  
(3)全国名老中医、国医名师盛灿若教授
  
未提及
  
另:本机器人设计已经完成原型机制造,正在逐步完善工程样机,可携带参赛

原型机测试视频

http://www.iqiyi.com/w_19ru325vvh.html
【第二款视频将在近期发布】
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459693发表于 2017-5-19 23:21:54 | 显示全部楼层

谢谢亲~赠送免费推拿一次,详情请联系楼主~
珠珠zjh发表于 2017-5-17 10:19:20 | 显示全部楼层
很不错的创意
79980发表于 2017-5-12 00:51:51 | 显示全部楼层
459693 发表于 2017-5-11 20:47
谢谢亲~赠送免费推拿一次,详情请联系楼主~

O(∩_∩)O哈哈哈~
459693发表于 2017-5-11 20:47:27 | 显示全部楼层
79980 发表于 2017-5-4 00:50
可以的。加油哦。

谢谢亲~赠送免费推拿一次,详情请联系楼主~
459693发表于 2017-5-11 20:47:15 | 显示全部楼层

谢谢亲~赠送免费推拿一次,详情请联系楼主~
459693发表于 2017-5-11 20:47:07 | 显示全部楼层
460222 发表于 2017-5-4 07:49
设计感强,实用性佳,棒棒哒~

谢谢亲~赠送免费推拿一次,详情请联系楼主~
459693发表于 2017-5-11 20:46:59 | 显示全部楼层
156169 发表于 2017-5-4 17:09
创意不错!继续完善!

谢谢亲~赠送免费推拿一次,详情请联系楼主~一起来~
459693发表于 2017-5-11 20:46:47 | 显示全部楼层

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