智能人体腧穴针灸模型

孔志勇，王小强，杜颜伶

（山东中医药大学智能与信息工程学院，山东济南，250000）

0 概述

人体针灸模型至今已有近千年的发展历史，我国著名的针灸铜人在尚药奉御官、针灸专家王惟一主持下制作完成。王惟一精于针灸,他按人形绘制人体正面、侧面图, 标明腧穴的精确位置, 搜集古今临床经验, 汇集诸家针灸理论, 编成《铜人腧穴针灸图经》3卷, 共载腧穴354个, 采用按部位和经络相结合的腧穴排列方法, 既使人们了解经络系统,又便于后人临症取穴。并铸造针灸铜人用于直观教学和实物模型考核[1-3]。

智能人体腧穴针灸模型以51单片机为核心，采用语音显示分别采用JQ8900语音模块语音朗读设计学位经络电路，使按压腧穴时，语音播报穴位名称，位置，相关病症及针灸手法。

1 主要功能

图1 模型前视图

智能人体腧穴针灸模型的主要功能是穴位经络的辨认及记忆，以及针刺手法介绍，使用时按压腧穴，当按压腧穴时，首先解释穴名，再利用相关的歌诀，对该腧穴内涵的理解准确到位，帮助记忆腧穴的定位及主治。比如劳宫穴这个腧穴，就是五指握拳，中指对应之处的位置，因此它可以治疗散热燥湿，主治中暑、心脏劳累等病症。讲解定位时，采取体表点穴法与多媒体语音结合，因而对实践操作时下针的深浅、角度、方向会有较全面的认识。对有些名称相似、部位接近的腧穴，采取多种方式进行区别、比较、对照，以强化记忆。就是将一本针灸穴位经络的书籍装进单片机，利用单片机将人体经络和针灸知识立体化，形象化，既可以使穴位记忆简单又可以牢固记忆和学习。

体腧穴电子针灸铜人以51单片机为核心，按压穴位产生信号传至51单片机进行信号分配由语音模块识别穴位的位置信息并将相关的穴位位置信息。

图2 模型结构图

2 模块介绍

■2.1 语音模块

语音朗读模块可以采用阵列式键盘控制，由于存储空间的限制每一个语音朗读模块可以提供10~16个详细的穴位解读信息，同时可以根据穴位的数量来增加语音朗读模块的数量本部分主要是按压腧穴后，朗读腧穴名称、位置所对应的病症。

图3 JQ8900模块

语音模块是镶嵌在人体腧穴电子针灸铜人下面的底座中，采用JQ8900语音模块语音朗读，当按压模型穴位和针灸时，语音模块语音朗读穴位针灸的信息，并且详细解释穴位功效和按压针灸手法，配合人体腧穴电子针灸铜人实践教学，不需要再找到穴位之后再去其他的地方寻找穴位的相关信息，直接以听讲的方式来了解该穴位的详细信息，既节省了学习的时间，又使使用者对穴位教学的效率得到很大的提高。教学和实践一体化,能更加深刻的帮助学习实践。

图4

■2.2 穴位控制感知模块

本部分主要是人体重要穴位的集成。是通过固定在人体穴位下方的LED灯与轻触按键的结合，来感知并且显示穴位的方位，LED灯可以通过闪烁或者是常亮方式来达到单个穴位或者是经络的显示，配合语音与屏幕显示使使用者对人体针灸模型的记忆清晰，立体。

同时，当按压人体穴位时，语音朗读以及屏幕显示与穴位上的LED灯配合显示经络或者是穴位的详细信息并且讲解该穴位针刺手法以及作用。当关联到穴位相关经络的时候，该穴位经络上所有的LED灯就会亮起显示出该经络的布局，同时也会在屏幕和语音朗读上进行详细的介绍。

■2.3 口诀记忆模块

此模块采用12864LCD液晶显示屏，当按压模型穴位和针灸时，屏幕显示穴位针灸以及经络相关的信息，并且详细解释穴位功效和按压针灸手法，同时还显示对应经络歌诀，配合语音模块一起，实现看、听一体与实际操作结合。

3 软件介绍

图5 穴位感知模块原理电路

按压隐藏在皮肤下面的穴位感受开关时，会有一个脉冲信号传递给单片机，当单片机对应的接口收到一个高电平信号时，此时存储在单片机内的对应该地址该穴位信息就会显示在显示屏上，如下列举对接口定义以及穴位的显示信息输出定义。

图6 经络病症控制选择模块（左）及仿真皮肤下的模拟穴位按压感知模块（右）

图7 穴位资料显示在屏幕上

语音模块会收到来自主控单片机的信号驱动内置扬声器朗读对应的穴位信息，并且当选择穴位时，穴位的位置指示会亮起并闪烁，整个演示电路是同时触发的，当选择所在某一条经络也会有经络指示灯亮起并闪烁，所有的穴位信息都会显示并且通过语音播报出来。当一个穴位被选中的，计时器开始计时，在12864LCD的显示屏上翻页显示穴位信息，并在3.5s后显示下一页，下面是一部分显示代码。

当整个穴位的相关信息播放演示流程完成后，铜人模型就会继续等待下一个穴位触发信号进行同样流程的演示。

图8 屏幕电路原理图

图9 运行过程流程图

4 结束语

人体数学模型的针灸学应用是非常有必要的它不仅在中国应用广泛，同时，针灸铜人在国外也有很大的影响[4]。人们在针灸铜人的基础上加工制作出许多种类型的针灸教学模具，这也极大地体现了人体腧穴模型在教学中的重地位，而我们将针灸教学的书籍通过现代电子计算机技术与针灸教学模型实物结合在一起，不仅使针灸教学更加规范灵活，而且还能在很短的时间内使学习者快速了解人体穴位经络组成，不管是在个人的学习，还是在教学实践中，都具有非常重要的意义。

本设计作品曾获得第十六届山东省大学生机电产品创新设计竞赛二等奖以及第三届山东省大学生智能控制大赛三等奖。