用于病人升降机的驱动系统的制作方法

本发明涉及用于病人升降机的驱动系统。本发明还涉及包括这种驱动系统的病人升降机。此外，本发明涉及用于控制由包括在驱动系统中的至少两个马达中的每个马达施加的转矩的方法。

背景技术：

1、病人升降机(也被称为病人提升机)通常被用于升高、降低和转移残疾的或以其他方式行动不便的病人。两种常见类型的病人升降机是支柱安装式升降机(也被称为地板式升降机)和天花板式升降机。地板式升降机通常具有可以被设置在支柱的上端处的提升组件。支柱具有轮式基座，这允许升降机沿地面移动到不同位置。

2、升降构件可以是撑杆的形式，诸如两点附接撑杆、三点附接撑杆、四点附接撑杆、五点附接撑杆、或用于调整撑杆的角度的动力撑杆，以支撑病人系带或吊带从带或缆绳上的提升组件下降。带或缆绳被缠绕在机动筒上以升高和降低病人系带或吊带。

3、例如，升降机可以被推动以将提升机组件和升降构件定位在病人上方或邻近病人。然后可以降低提升构件以接收病人，并随后升高升降构件和病人，使得它们可以被推动到其它地方以被降低和放置。天花板式升降机可以以类似的方式使用，但是提升组件被可移动地接合到天花板安装式轨道上，使得提升组件可以沿轨道从一个位置移动到另一位置。

4、天花板式升降机可以被描述为能够沿轨道移动的马达单元，柔性构件被附接到撑杆。马达单元通常包括变速器、电池和控制模块。

5、变速器会经受许多挑战。例如，变速器需要能够升降病人，将病人保持在规定的高度达一定时间段并使病人下降。此外，变速器需要能够升降和支撑大约450kg的重量。

6、为了支撑如此大的重量，经常使用能够提供高转矩量的大型马达。这种马达甚至可以处置很重的负载。然而，大型马达通常很贵，而且耗电很大。

7、为了节省成本和电力，一些制造商使用能够传递高rpm的小型马达。为了使小型马达能够支撑和升降较高的负载，通常通过不同类型的变速器来降低rpm并增加转矩。

8、这种变速器系统通常是复杂且占用空间的。此外，由于对固定变速器系统的依赖，马达单元在适应不同应用(即不同类型的病人升降机)方面可能缺乏灵活性。鉴于上述情况，需要与低成本和高效率以及灵活性相关联的变速器系统。

技术实现思路

1、根据一个方面，提供了一种驱动系统。所述驱动系统用于病人升降机。所述驱动系统包括筒，所述筒被配置成通过承载构件来控制所述病人升降机的病人支撑安装装置的竖直移动。驱动系统还包括至少一个马达，所述至少一个马达适于驱动所述筒，每个马达通过输出马达轴连接到马达轴齿轮。

2、此外，所述驱动系统包括连接马达与筒的变速器。所述变速器适于将转矩从马达传递到筒。

3、所述变速器包括适于与马达轴齿轮相互作用的变速器接口。变速器接口被配置成以至少两个配置接收马达轴齿轮。每个配置与输出马达轴相对于变速器接口的定向相关联。

4、根据一个方面，提供了一种病人升降机。所述病人升降机包括驱动系统、病人支撑安装装置和承载构件。病人支撑安装装置通过承载构件连接到驱动系统。

5、根据一个方面，提供了一种方法。所述方法用于控制由包括在驱动系统中的至少两个马达中的每个马达施加的转矩。所述驱动系统被配置成控制病人支撑安装装置的竖直移动。

6、所述方法包括获得由所述马达中的每个马达施加的转矩；确定至少一个转矩偏差值，所述转矩偏差值为由所述马达中的每个马达施加的转矩之间的差；并且调整由所述马达中的至少一个马达施加的转矩以补偿所确定的至少一个转矩偏差值。

7、根据一个方面，提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品被配置成，当由控制模块执行时，执行用于控制由至少两个马达中的每个马达施加的转矩的方法。

8、本发明的其他目的和特征将从本发明实施例的以下详细描述中呈现。

技术特征：

1.一种用于病人升降机的驱动系统(100)，所述驱动系统包括：

2.根据权利要求1所述的驱动系统(100)，其中，所述变速器接口(220)包括适于与所述马达轴齿轮(227)相互作用的输入变速器齿轮(323)。

3.根据权利要求2所述的驱动系统(100)，其中，所述马达轴齿轮(227)和所述输入变速器齿轮(323)形成蜗杆传动。

4.根据权利要求3所述的驱动系统(100)，其中，所述马达轴齿轮(227)是蜗杆轮，所述输入变速器齿轮(323)是蜗轮。

5.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(100)，其中，所述变速器(228)还包括固定到所述筒(321)的输出齿轮(322)，所述输出齿轮(322)连接到所述变速器接口(220)以接收来自所述马达轴齿轮(227)的转矩。

6.根据权利要求5所述的驱动系统(100)，其中，所述输出齿轮(322)包括固定到所述筒(321)的环形轮。

7.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(100)，其中，至少一个马达(270)被设置有锁定布置(200)，所述至少一个锁定布置(200)被配置成选择性地锁定所述马达轴齿轮(227)。

8.根据权利要求7所述的驱动系统，其中，所述至少一个锁定布置(200)被配置成响应于所述马达(270)从操作状态切换到无电状态而从所述至少一个锁定布置(200)不锁定所述马达轴齿轮(227)的脱离模式切换到所述至少一个锁定布置(200)锁定所述马达轴齿轮(227)的接合模式。

9.根据权利要求8所述的驱动系统(100)，其中，所述至少一个锁定布置(200)被配置成响应于所述马达(270)从所述无电状态切换到所述操作状态而从所述接合模式切换到所述脱离模式。

10.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(100)，其中，所述输出马达轴(274)在所述至少两个配置中的定向与所述筒(321)正交。

11.根据权利要求10所述的驱动系统(100)，其中，在一个配置中的输出马达轴(274)被定向成平行于在另一配置中的输出马达轴(274)。

12.根据权利要求10或11所述的驱动系统(100)，其中，在一个配置中的输出马达轴(274)被定向成正交于在另一配置中的输出马达轴(274)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(100)，包括第一马达和第二马达(270)，其中，所述变速器接口(220)适于与通过第一输出马达轴(274)而连接到第一马达(270)的第一马达轴齿轮(227)和通过第二输出马达轴(274)而连接到第二马达(270)的第二马达轴齿轮(227)相互作用。

14.根据权利要求13所述的驱动系统(100)，其中，所述变速器接口(220)分别以与第一输出马达轴和第二输出马达轴(274)的第一定向和第二定向相关联的配置接收第一马达轴齿轮和第二马达轴齿轮(227)，其中所述第一定向平行于所述第二定向。

15.一种病人升降机，所述病人升降机包括：根据权利要求1至14中任一项所述的驱动系统、病人支撑安装装置(11)和承载构件(12)，所述病人支撑安装装置(11)通过所述承载构件(12)连接到所述驱动系统。

16.一种用于控制由包括在驱动系统(100)中的至少两个马达(270)中的每个马达施加的转矩的方法(400)，所述驱动系统被配置成控制病人支撑安装装置(11)的竖直移动，所述方法(400)包括：

17.根据权利要求16所述的方法(400)，其中，所述驱动系统(100)是根据权利要求1至14中任一项所述的驱动系统，并且所述至少两个马达(270)以相同速度操作。

18.根据权利要求16或17所述的方法(400)，还包括在确定(420)步骤之后的更新(425)所述至少两个马达(270)中的每个马达的调整功率电平，apl，的步骤，并且可选地，通过用与马达(270)中的至少一个马达相关联的apl缩放由所述马达(270)中的所述至少一个马达施加的转矩来执行调整(430)步骤。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法(400)，其中，获得(410)所述马达(270)中的每个马达的转矩是基于被提供以控制各个马达(270)的平均电流和脉宽调制，pwm，占空比设置。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法(400)，其中，将速度限制应用于所述驱动系统(100)，所述方法(400)还包括：在调整(430)步骤之前，

21.根据权利要求20所述的方法(400)，其中，将控制(429)步骤仅应用于一个马达(270)。

22.根据权利要求16至21中任一项所述的方法(400)，其中，获得(410)所述马达(270)中的每个马达的转矩的步骤至少基于pwm，并且在所述马达(270)中的每个马达的pwm占空比高于10％、优选高于20％、并且最优选高于25％之前不执行调整(430)步骤。

23.根据权利要求16至22中任一项所述的方法(400)，其中，所述方法(400)被实质上连续地重复，并且所述调整(430)是基于控制参数，所述控制参数包括所述确定(420)的至少一个转矩偏差值的乘积部分、积分部分和导数部分。

24.根据权利要求16至23中任一项所述的方法(400)，其中，确定(420)步骤还包括确定哪个马达(270)贡献最小转矩，并且调整(430)步骤包括将由其它马达(270)中的每个马达施加的转矩减小到与由贡献最小转矩的马达(270)贡献的转矩基本相同的转矩。

25.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被配置成，当由控制模块执行时，执行根据权利要求16-24中任一项所述的用于控制由至少两个马达(270)中的每个马达施加的转矩的方法(400)。

技术总结
一种用于病人升降机的驱动系统(100)。所述驱动系统包括：筒(321)，所述筒被配置成通过承载构件(12)控制所述病人升降机的病人支撑安装装置(11)的竖直移动；至少一个马达(270)，所述至少一个马达适于驱动所述筒(321)，每个马达(270)被连接到马达轴齿轮(227)；以及变速器(228)，所述变速器连接所述马达(270)与所述筒(321)，所述变速器(228)适于将转矩从所述马达(270)传递到所述筒(321)。

技术研发人员：乔尔·博塞
受保护的技术使用者：侒捷祐知识产权控股有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12