康复机控制板的制作方法

文档序号:11225739阅读:413来源:国知局
康复机控制板的制造方法与工艺

本发明属于康复机技术领域,具体涉及到一种康复机控制板。



背景技术:

康复机是残疾病人为恢复肢体健康而使用的理疗电器之一,通过电机驱动的机械装置辅助肢体运动功能康复训练是肢体康复领域的常用技术,这种技术可为有肢体功能障碍的患者提供安全、高强度和以任务为导向的训练,能够全面提高康复训练效果,并且有助于减轻康复治疗师的负担,降低健康恢复成本。

目前市场上采用的肢体康复设备主要包括被动康复训练型和主动训练型两大类或者将两种合二为一。其中,被动康复训练型主要面向重度肢体障碍患者;而主动训练型主要针对有一定自主行动能力的患者,无论哪一种都普遍采用遥控或者按键控制不同的负载力矩、速度以及运动时间达到康复锻炼目的,训练过程完全依靠护理人员或者病人自己进行控制,训练产生的效果参数不能确定和统计,病人和护理人员都非常辛苦,训练效果不理想,许多病人甚至错过了康复的最佳时期。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提出的康复机控制板,以克服现有技术中康复训练参数全靠人为控制,康复机控制不智能的缺陷。

本发明采取的技术方案为:一种康复机控制板,所述康复机控制板设置在康复机内,所述康复机的表面设有显示器,所述显示器与所述康复机控制板电连接,所述康复机控制板包括电源模块、控制器、通信模块、红外线遥控器接收模块、电机驱动模块和传感器;所述电源模块、通信模块、红外线遥控器接收模块、电机驱动模块和传感器分别与所述控制器电连接

通过本技术方案,使用者可通过通信模块与智能终端连接,将康复机的运动信息实时上传到智能终端上;使用者还可使用智能终端发送的遥控信号远程控制所述康复机的运行状态,实现了康复机的智能化控制。

所述传感器包括电流传感器和测速传感器,所述电流传感器和测速传感器分别与所述控制器电连接。

所述通信模块采用wifi、4g、gprs、蓝牙中的一种或多种。

所述电机驱动模块包括电机驱动电路,所述电机驱动电路包括功率控制器ic1、mos管q1、二极管d3、第一继电器k1、第二继电器k2和第三继电器k3;所述控制器输出有两路电机驱动信号和模式切换信号,每一路电机驱动信号分别控制第一继电器k1和第二继电器k2的线圈电源通断;所述模式切换信号控制所述第三继电器k3的线圈电源通断;所述功率控制器ic1的输入端接收所述控制器的输出信号,所述功率控制器ic1的输出端与所述mos管q1的栅极连接,所述mos管q1的源极与所述电流传感器连接,所述mos管q1的漏极分别与所述第一继电器k1和第二继电器k2的常开触点连接,所述mos管q1的漏极还与所述二极管d3的阴极连接,所述二极管d3的阳极接地,所述二极管d3的阴极还与所述第三继电器k3的常开触点连接,所述第三继电器k3的公共触点分别与所述第一继电器k1和第二继电器k2的常闭触点连接,所述第一继电器k1的公共触点与电机的负极电源端连接,所述第二继电器k2的公共触点与电机的正极电源端连接。

所述电机驱动模块还包括能量吸收电路,所述能量吸收电路并联在电机电源的两端,所述能量吸收电路包括电压检测芯片ic2、三极管q2、mos管q3、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8和电阻r10;所述mos管q1的漏极串联所述电阻r5、电阻r6分压后,与所述电压检测芯片ic2的输入端相连,所述电压检测芯片ic2的输出端串联所述电阻r3、电阻r4分压后,与所述三极管q2的基极连接,所述三极管q2的集电极串联所述电阻r8、电阻r7分压后,与所述mos管q3的栅极连接,所述三极管q2的发射极串接所述电阻r10后,与所述mos管q3的漏极连接,所述mos管q3的源极与所述第三继电器k3的常开触点连接。

所述电机驱动电路还包括电容c2,所述电容c2并联在所述mos管q1的漏极与所述mos管q3的源极之间。

优选的,所述测速传感器采用速度传感器,所述显示器采用数码管组合显示面板或者液晶显示屏,所述控制器采用单片机。

优选的,所述三极管q2采用pnp型三极管,所述mos管q1和mos管q3均采用n沟道mos管。

优选的,所述红外线遥控器接收模块采用的型号为sfh506-38。

采用上述技术方案,具有以下优点:使用者可通过智能终端与康复机连接,可实时查看康复机的运动训练数据、并通过智能终端发送的遥控信号远程控制所述康复机的运行状态,实现了康复机的智能化控制。

附图说明

图1为康复机控制板的电路连接框图;

图2为图1中电机驱动模块的电路原理图;

图3为驱动芯片uln2003a的电路连接图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述,这里的描述不意味着对应于实施例中陈述的具体实例的所有主题都在权利要求中引用了。

参考图1所示,一种康复机控制板,所述康复机控制板设置在康复机内,所述康复机的表面设有显示器,所述显示器与所述康复机控制板电连接,所述康复机控制板包括电源模块、控制器、通信模块、红外线遥控器接收模块、电机驱动模块和传感器;所述电源模块、通信模块、红外线遥控器接收模块、电机驱动模块和传感器分别与所述控制器电连接。

具体地,所述传感器包括电流传感器和测速传感器,所述电流传感器和测速传感器分别与所述接线端电连接;

所述通信模块采用wifi、4g、gprs、蓝牙中的一种或多种。

参考图2所示,所述电机驱动模块包括电机驱动电路,所述电机驱动电路包括功率控制器ic1、mos管q1、二极管d3、第一继电器k1、第二继电器k2和第三继电器k3;所述控制器输出有两路电机驱动信号和模式切换信号,每一路电机驱动信号分别控制第一继电器k1和第二继电器k2的线圈电源通断;所述模式切换信号控制所述第三继电器k3的线圈电源通断;所述功率控制器ic1的输入端接收所述控制器的输出信号,所述功率控制器ic1的输出端与所述mos管q1的栅极连接,所述mos管q1的源极与所述电流传感器连接,所述mos管q1的漏极分别与所述第一继电器k1和第二继电器k2的常开触点连接,所述mos管q1的漏极还与所述二极管d3的阴极连接,所述二极管d3的阳极接地,所述二极管d3的阴极还与所述第三继电器k3的常开触点连接,所述第三继电器k3的公共触点分别与所述第一继电器k1和第二继电器k2的常闭触点连接,所述第一继电器k1的公共触点与电机的负极电源端连接,所述第二继电器k2的公共触点与电机的正极电源端连接。

所述电机驱动模块还包括能量吸收电路,所述能量吸收电路并联在电机电源的两端,所述能量吸收电路包括电压检测芯片ic2、三极管q2、mos管q3、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8和电阻r10;所述mos管q1的漏极串联所述电阻r5、电阻r6分压后,与所述电压检测芯片ic2的输入端相连,所述电压检测芯片ic2的输出端串联所述电阻r3、电阻r4分压后,与所述三极管q2的基极连接,所述三极管q2的集电极串联所述电阻r8、电阻r7分压后,与所述mos管q3的栅极连接,所述三极管q2的发射极串接所述电阻r10后,与所述mos管q3的漏极连接,所述mos管q3的源极与第三继电器k3的常开触点连接。

进一步地,所述电机驱动电路还包括电容c2,所述电容c2并联在所述mos管q1的漏极与所述mos管q3的源极之间。

进一步地,所述功率控制器ic1采用jw531,所述测速传感器采用速度传感器,所述显示器采用数码管组合显示面板或者液晶显示屏,所述控制器采用单片机。

进一步地,所述三极管q2采用pnp型三极管,所述mos管q1和mos管q3均采用n沟道mos管。

进一步地,所述红外线遥控器接收模块采用的型号为sfh506-38。

具体地,所述能量吸收电路也可以并联在直流电源供电两端,同样可以实现过高能量的吸收和转化。

为了实现不同功能的切换,本发明采用了带磁吹功能的直流继电器,以保证产品在低压大电流情况下的可能发生的带电流切换。

参考图2、图3所示,这些继电器通过驱动芯片uln2003a与单片机相连,在单片机的控制下实现主动模式、被动模式、制动模式、正转、反转这些功能的切换。

当第一继电器k1、第二继电器k2和第三继电器k3的线圈不得电时,系统为制动模式,电机被第一继电器k1、第二继电器k2的常闭触点短路,无论哪个方向都无法转动电机;

当第一继电器k1线圈得电,第二继电器k2和第三继电器k3的线圈不得电时,系统为被动模式的正转状态,电源的正极+24v通过第二继电器k2、第三继电器k3常闭触点加到电机的正极,电机的负极通过吸合的第一继电器k1常开触点连接的mos管q1的漏极,mos管q1在单片机的控制下实现不同速度和扭矩的输出;

当第二继电器k2线圈得电,第一继电器k1、第三继电器k3的线圈不得电时,系统为被动模式的反转状态,电源的正极+24v通过第三继电器k3常闭触点和第一继电器k1闭合的常闭触点加到电机的负极,电机的正极通过吸合的第二继电器k2常开触点连接的mos管q1的漏极,mos管q1在单片机的控制下实现不同速度和扭矩的输出;

当第三继电器k3线圈得电时,系统为主动模式状态,电机的正负极通过第一继电器k1吸合的常开触点、第二继电器k2常闭触点(或者是第一继电器k1常闭触点、第二继电器k2吸合的常开触点)加到mos管q1的源极和漏极上,mos管q1在单片机的控制下呈现不同的导通电阻,将主动模式下由电机发电产生的能量通过mos管q1转换成热量散发到空气中。

优选的实施例,康复机运行时,电流传感器和速度传感器实时采集康复机运行时的各种数据信息,并反馈至单片机,单片机通过控制康复机电机的供电极性和供电占空比使输出轴驱动机构实现正/反转动和速度变化,在控制过程中实时上传所采集到的康复机运动信息给服务器,以便服务器统计分析其运行状态,并建立康复运动数据库,再针对康复效果和专家系统给出康复建议、给出康复运行参数,通过wifi或蓝牙下传到康复机控制板中,实现了康复机的智能化控制;并且在智能手机上安装有相关app软件,与所述康复机进行无线通信,使得智能手机能够作为遥控器来使用,对所述康复机进行远程控制,并能够将使用者使用中的相关信息传送至服务器,使监护人能够在第一时间掌握使用者的康复状态。

最后需要说明的是,上述描述为本发明的优选实施例,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下,可以做出多种类似的表示,这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

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