智能人體腧穴針灸模型

孔志勇，王小強(qiáng)，杜顏伶

（山東中醫(yī)藥大學(xué)智能與信息工程學(xué)院，山東濟(jì)南，250000）

0 概述

人體針灸模型至今已有近千年的發(fā)展歷史，我國(guó)著名的針灸銅人在尚藥奉御官、針灸專家王惟一主持下制作完成。王惟一精于針灸,他按人形繪制人體正面、側(cè)面圖, 標(biāo)明腧穴的精確位置, 搜集古今臨床經(jīng)驗(yàn), 匯集諸家針灸理論, 編成《銅人腧穴針灸圖經(jīng)》3卷, 共載腧穴354個(gè), 采用按部位和經(jīng)絡(luò)相結(jié)合的腧穴排列方法, 既使人們了解經(jīng)絡(luò)系統(tǒng),又便于后人臨癥取穴。并鑄造針灸銅人用于直觀教學(xué)和實(shí)物模型考核[1-3]。

智能人體腧穴針灸模型以51單片機(jī)為核心，采用語(yǔ)音顯示分別采用JQ8900語(yǔ)音模塊語(yǔ)音朗讀設(shè)計(jì)學(xué)位經(jīng)絡(luò)電路，使按壓腧穴時(shí)，語(yǔ)音播報(bào)穴位名稱，位置，相關(guān)病癥及針灸手法。

1 主要功能

圖1 模型前視圖

智能人體腧穴針灸模型的主要功能是穴位經(jīng)絡(luò)的辨認(rèn)及記憶，以及針刺手法介紹，使用時(shí)按壓腧穴，當(dāng)按壓腧穴時(shí)，首先解釋穴名，再利用相關(guān)的歌訣，對(duì)該腧穴內(nèi)涵的理解準(zhǔn)確到位，幫助記憶腧穴的定位及主治。比如勞宮穴這個(gè)腧穴，就是五指握拳，中指對(duì)應(yīng)之處的位置，因此它可以治療散熱燥濕，主治中暑、心臟勞累等病癥。講解定位時(shí)，采取體表點(diǎn)穴法與多媒體語(yǔ)音結(jié)合，因而對(duì)實(shí)踐操作時(shí)下針的深淺、角度、方向會(huì)有較全面的認(rèn)識(shí)。對(duì)有些名稱相似、部位接近的腧穴，采取多種方式進(jìn)行區(qū)別、比較、對(duì)照，以強(qiáng)化記憶。就是將一本針灸穴位經(jīng)絡(luò)的書籍裝進(jìn)單片機(jī)，利用單片機(jī)將人體經(jīng)絡(luò)和針灸知識(shí)立體化，形象化，既可以使穴位記憶簡(jiǎn)單又可以牢固記憶和學(xué)習(xí)。

體腧穴電子針灸銅人以51單片機(jī)為核心，按壓穴位產(chǎn)生信號(hào)傳至51單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)分配由語(yǔ)音模塊識(shí)別穴位的位置信息并將相關(guān)的穴位位置信息。

圖2 模型結(jié)構(gòu)圖

2 模塊介紹

■2.1 語(yǔ)音模塊

語(yǔ)音朗讀模塊可以采用陣列式鍵盤控制，由于存儲(chǔ)空間的限制每一個(gè)語(yǔ)音朗讀模塊可以提供10~16個(gè)詳細(xì)的穴位解讀信息，同時(shí)可以根據(jù)穴位的數(shù)量來(lái)增加語(yǔ)音朗讀模塊的數(shù)量本部分主要是按壓腧穴后，朗讀腧穴名稱、位置所對(duì)應(yīng)的病癥。

圖3 JQ8900模塊

語(yǔ)音模塊是鑲嵌在人體腧穴電子針灸銅人下面的底座中，采用JQ8900語(yǔ)音模塊語(yǔ)音朗讀，當(dāng)按壓模型穴位和針灸時(shí)，語(yǔ)音模塊語(yǔ)音朗讀穴位針灸的信息，并且詳細(xì)解釋穴位功效和按壓針灸手法，配合人體腧穴電子針灸銅人實(shí)踐教學(xué)，不需要再找到穴位之后再去其他的地方尋找穴位的相關(guān)信息，直接以聽講的方式來(lái)了解該穴位的詳細(xì)信息，既節(jié)省了學(xué)習(xí)的時(shí)間，又使使用者對(duì)穴位教學(xué)的效率得到很大的提高。教學(xué)和實(shí)踐一體化,能更加深刻的幫助學(xué)習(xí)實(shí)踐。

圖4

■2.2 穴位控制感知模塊

本部分主要是人體重要穴位的集成。是通過(guò)固定在人體穴位下方的LED燈與輕觸按鍵的結(jié)合，來(lái)感知并且顯示穴位的方位，LED燈可以通過(guò)閃爍或者是常亮方式來(lái)達(dá)到單個(gè)穴位或者是經(jīng)絡(luò)的顯示，配合語(yǔ)音與屏幕顯示使使用者對(duì)人體針灸模型的記憶清晰，立體。

同時(shí)，當(dāng)按壓人體穴位時(shí)，語(yǔ)音朗讀以及屏幕顯示與穴位上的LED燈配合顯示經(jīng)絡(luò)或者是穴位的詳細(xì)信息并且講解該穴位針刺手法以及作用。當(dāng)關(guān)聯(lián)到穴位相關(guān)經(jīng)絡(luò)的時(shí)候，該穴位經(jīng)絡(luò)上所有的LED燈就會(huì)亮起顯示出該經(jīng)絡(luò)的布局，同時(shí)也會(huì)在屏幕和語(yǔ)音朗讀上進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

■2.3 口訣記憶模塊

此模塊采用12864LCD液晶顯示屏，當(dāng)按壓模型穴位和針灸時(shí)，屏幕顯示穴位針灸以及經(jīng)絡(luò)相關(guān)的信息，并且詳細(xì)解釋穴位功效和按壓針灸手法，同時(shí)還顯示對(duì)應(yīng)經(jīng)絡(luò)歌訣，配合語(yǔ)音模塊一起，實(shí)現(xiàn)看、聽一體與實(shí)際操作結(jié)合。

3 軟件介紹

圖5 穴位感知模塊原理電路

按壓隱藏在皮膚下面的穴位感受開關(guān)時(shí)，會(huì)有一個(gè)脈沖信號(hào)傳遞給單片機(jī)，當(dāng)單片機(jī)對(duì)應(yīng)的接口收到一個(gè)高電平信號(hào)時(shí)，此時(shí)存儲(chǔ)在單片機(jī)內(nèi)的對(duì)應(yīng)該地址該穴位信息就會(huì)顯示在顯示屏上，如下列舉對(duì)接口定義以及穴位的顯示信息輸出定義。

圖6 經(jīng)絡(luò)病癥控制選擇模塊（左）及仿真皮膚下的模擬穴位按壓感知模塊（右）

圖7 穴位資料顯示在屏幕上

語(yǔ)音模塊會(huì)收到來(lái)自主控單片機(jī)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)內(nèi)置揚(yáng)聲器朗讀對(duì)應(yīng)的穴位信息，并且當(dāng)選擇穴位時(shí)，穴位的位置指示會(huì)亮起并閃爍，整個(gè)演示電路是同時(shí)觸發(fā)的，當(dāng)選擇所在某一條經(jīng)絡(luò)也會(huì)有經(jīng)絡(luò)指示燈亮起并閃爍，所有的穴位信息都會(huì)顯示并且通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)出來(lái)。當(dāng)一個(gè)穴位被選中的，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，在12864LCD的顯示屏上翻頁(yè)顯示穴位信息，并在3.5s后顯示下一頁(yè)，下面是一部分顯示代碼。

當(dāng)整個(gè)穴位的相關(guān)信息播放演示流程完成后，銅人模型就會(huì)繼續(xù)等待下一個(gè)穴位觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行同樣流程的演示。

圖8 屏幕電路原理圖

圖9 運(yùn)行過(guò)程流程圖

4 結(jié)束語(yǔ)

人體數(shù)學(xué)模型的針灸學(xué)應(yīng)用是非常有必要的它不僅在中國(guó)應(yīng)用廣泛，同時(shí)，針灸銅人在國(guó)外也有很大的影響[4]。人們?cè)卺樉你~人的基礎(chǔ)上加工制作出許多種類型的針灸教學(xué)模具，這也極大地體現(xiàn)了人體腧穴模型在教學(xué)中的重地位，而我們將針灸教學(xué)的書籍通過(guò)現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)技術(shù)與針灸教學(xué)模型實(shí)物結(jié)合在一起，不僅使針灸教學(xué)更加規(guī)范靈活，而且還能在很短的時(shí)間內(nèi)使學(xué)習(xí)者快速了解人體穴位經(jīng)絡(luò)組成，不管是在個(gè)人的學(xué)習(xí)，還是在教學(xué)實(shí)踐中，都具有非常重要的意義。

本設(shè)計(jì)作品曾獲得第十六屆山東省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽二等獎(jiǎng)以及第三屆山東省大學(xué)生智能控制大賽三等獎(jiǎng)。