專利名稱：一種混合模式肢體康復(fù)訓(xùn)練機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種混合模式肢體康復(fù)訓(xùn)練機技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種混合模式肢體康復(fù)訓(xùn)練機。
背景技術(shù)：
[0002]隨著社會人口老齡化的到來，老年人的室內(nèi)活動設(shè)計越來越需要，同時，網(wǎng)絡(luò)與信息化技術(shù)的普及，更多的室內(nèi)活動也受年青人青睞，最好是可以一邊讓年青人不離開工作場所一邊又能得到肢體的鍛煉，方便而省心的運動方式是社會發(fā)展所需要的。更為主要的是，每年都有成千上萬的人因為工作與生活中的意外受傷，需要對肢體殘障進行康復(fù)理療。[0003]目前，康復(fù)治療產(chǎn)品大致可分為兩類，一類是替代、彌補功能缺失的技術(shù)和設(shè)備， 如輪椅、假肢等；一類是以恢復(fù)患者自身功能為目的康復(fù)治療技術(shù)和設(shè)備，如各種治療儀、 康復(fù)訓(xùn)練器等。現(xiàn)有康復(fù)機電機的機械減速結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只有被動運動訓(xùn)練一種模式。實用新型內(nèi)容[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種混合模式肢體康復(fù)訓(xùn)練機。[0005]本實用新型采用如下技術(shù)方案[0006]一種混合模式肢體康復(fù)訓(xùn)練機包括直流伺服電機、直流伺服電機驅(qū)動器、單片機系統(tǒng)、計算機和按鍵功能單元，按鍵功能單元連接單片機系統(tǒng)，單片機系統(tǒng)通過RS232接口連接計算機，單片機系統(tǒng)根據(jù)用戶通過按鍵功能單元的輸入發(fā)出不同的PWM信號到直流伺服電機驅(qū)動器，直流伺服電機驅(qū)動器根據(jù)該PWM信號驅(qū)動直流伺服電機運轉(zhuǎn)，直流伺服電機向直流伺服驅(qū)動器發(fā)出電流反饋信號和轉(zhuǎn)速反饋信號，單片機系統(tǒng)讀取該電流反饋信號和轉(zhuǎn)速反饋信號。[0007]本實用新型精減機械減速結(jié)構(gòu)，運用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)，實現(xiàn)主動、助動、被動三種模式的康復(fù)運動訓(xùn)練。


[0008]圖I為本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
[0009]以下結(jié)合具體實施例，對本實用新型進行詳細說明。[0010]參考圖1，混合模式肢體康復(fù)訓(xùn)練機包括直流伺服電機、直流伺服電機驅(qū)動器、單片機系統(tǒng)、按鍵功能單元、IXD顯示單元和計算機，按鍵功能單元和IXD顯示單元連接單片機系統(tǒng)，單片機系統(tǒng)通過RS232接口連接計算機，單片機系統(tǒng)根據(jù)用戶通過按鍵功能單元的輸入發(fā)出不同的PWM信號到直流伺服電機驅(qū)動器，直流伺服電機驅(qū)動器根據(jù)該PWM信號驅(qū)動直流伺服電機運轉(zhuǎn)，直流伺服電機向直流伺服驅(qū)動器發(fā)出電流反饋信號和轉(zhuǎn)速反饋信號，單片機系統(tǒng)讀取該電流反饋信號和轉(zhuǎn)速反饋信號；LCD顯示單元顯示系統(tǒng)狀態(tài)和工作模式。[0011]按鍵功能單元設(shè)置有主動、被動或助動模式三種模式，三種模式都可以通過按鍵設(shè)置不同的運動速度和運動時間。如果是選擇被動模式，負載(人腳踏力最小為腳放在板上的重力)，單片機系統(tǒng)采集直流伺服電機速度反饋后，產(chǎn)生直流伺服電機PWM控制信號， 控制直流電機驅(qū)動器驅(qū)動直流伺服電機以恒定電流和恒定速度轉(zhuǎn)動，帶動腳進行被動訓(xùn)練。[0012]如果選擇助動模式，單片機系統(tǒng)檢測負載大小(人腳踏力增加，用力踩踏)和直流伺服電機速度，負載大小反應(yīng)在電機的電流大小，單片機系統(tǒng)依據(jù)反饋電流大小和速度調(diào)節(jié)PWM控制信號，控制直流電機驅(qū)動器驅(qū)動直流伺服電機隨著人腳踏力變化改變電機電流和速度，腳踏力越大，直流伺服電機速度也越大，起助力作用。[0013]如果選擇主動模式，單片機系統(tǒng)檢測負載大小(人腳踏力增加，用力踩踏)和速度，負載大小反應(yīng)在電機的電流大小，單片機系統(tǒng)依據(jù)反饋電流和速度大小調(diào)節(jié)PWM控制信號，控制直流電機驅(qū)動器驅(qū)動直流電機，腳踏力越大，直流伺服電機速度也越小，模擬上坡運行，起阻力作用。[0014]運用單片機技術(shù)，通過RS232串口通信控制直流電機伺服系統(tǒng)，通過人機交互按鍵輸入三種不同的運動控制模式，可顯示控制模式和選擇控制時間和控制速度；直流電機伺服系統(tǒng)采用有刷減速直流電機與直流伺服控制器結(jié)構(gòu)，電機編碼器采集電機速度構(gòu)成閉環(huán)反饋控制，電機驅(qū)動系統(tǒng)包括控制模塊，功率輸出模塊，反饋信號采集模塊，通訊模塊以及電源模塊等。[0015]本項目嵌入式控制軟件主要實現(xiàn)了三種運動控制模式，即主動式運動、被動式運動、助動式運動。[0016](I)被動運動狀態(tài)(完全電機工作，人不用力)，恒定轉(zhuǎn)速0-100轉(zhuǎn)/分。[0017](2)助動狀態(tài)下，腳踏力變大，電機轉(zhuǎn)速變快，能夠幫助患者獲得一定的助動力。[0018](3)主動狀態(tài)下(人用力，電機產(chǎn)生運動阻力)，踏腳力信號大，產(chǎn)生運動阻力越大，轉(zhuǎn)速越低，可以模擬自行車的不同路面運動效果。[0019]訓(xùn)練者訓(xùn)練的狀態(tài)可以上傳到上位機，形成康復(fù)數(shù)據(jù)庫，有利于形成網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)化集成管理與康復(fù)監(jiān)控，上位機軟件通過LabVIEW建立用戶控制與管理界面。適合醫(yī)院臨床應(yīng)用，對患者進行跟蹤與管理。[0020]本康復(fù)設(shè)備可依據(jù)需求定制和裁剪軟硬件功能以適應(yīng)不同用戶對價格和功能的雙重需求。應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。權(quán)利要求1.ー種混合模式肢體康復(fù)訓(xùn)練機，其特征在于，包括直流伺服電機、直流伺服電機驅(qū)動器、單片機系統(tǒng)、按鍵功能単元、IXD顯示單元和計算機，按鍵功能単元和IXD顯示單元連接單片機系統(tǒng)，單片機系統(tǒng)通過RS232接ロ連接計算機，單片機系統(tǒng)根據(jù)用戶通過按鍵功能単元的輸入發(fā)出不同的PWM信號到直流伺服電機驅(qū)動器，直流伺服電機驅(qū)動器根據(jù)該PWM信號驅(qū)動直流伺服電機運轉(zhuǎn)，直流伺服電機向直流伺服驅(qū)動器發(fā)出電流反饋信號和轉(zhuǎn)速反饋信號，單片機系統(tǒng)讀取該電流反饋信號和轉(zhuǎn)速反饋信號，LCD顯示單元顯示控制模式、訓(xùn)練時間和速度。
專利摘要本實用新型公開了一種混合模式肢體康復(fù)訓(xùn)練機包括直流伺服電機、直流伺服電機驅(qū)動器、單片機系統(tǒng)、按鍵功能單元、LCD顯示單元和計算機，按鍵功能單元和LCD顯示單元連接單片機系統(tǒng)，單片機系統(tǒng)通過RS232接口連接計算機，單片機系統(tǒng)根據(jù)用戶通過按鍵功能單元的輸入發(fā)出不同的PWM信號到直流伺服電機驅(qū)動器，直流伺服電機驅(qū)動器根據(jù)該PWM信號驅(qū)動直流伺服電機運轉(zhuǎn)，直流伺服電機向直流伺服驅(qū)動器發(fā)出電流反饋信號和轉(zhuǎn)速反饋信號，單片機系統(tǒng)讀取該電流反饋信號和轉(zhuǎn)速反饋信號。本實用新型精減機械減速結(jié)構(gòu)，運用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)，實現(xiàn)主動、助動、被動三種模式的康復(fù)運動訓(xùn)練。
文檔編號A63B23/035GK202802068SQ201220376210
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者余紅娟, 王森強 申請人:余紅娟