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一種多功能康復用跑步機的制作方法

文檔序號:12142528閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種多功能康復用跑步機,其特征在于,包括:康復平臺,驅動康復平臺運行的電機,與康復平臺連接,且向康復平臺上部延伸的兩根撐桿;兩根撐桿的頂部設有操作平臺,與操作平臺連接的水平扶手,與水平扶手呈彎曲連接的豎向扶手,豎向扶手的底端固定在康復平臺的尾端;水平扶手上設有與防護帶,防護帶的兩端分別與康復平臺兩側的水平扶手連接,防護帶上設有可調長度的公綁帶和母綁帶,公綁帶與母綁帶通過卡扣卡接;康復平臺的前端設有彈性墊,康復平臺前端的底部設有固定件,固定件上端與撐桿的底端連接,固定件水平端連接有固定桿,固定桿的底端設有膠類吸盤,固定桿與活動桿插置連接,固定桿與活動桿通過插銷固定鎖緊;活動桿上設有滾輪,康復平臺的尾部設有尾部滾輪,尾部滾輪設有鎖死件;

操作平臺上設有操控面板、平板電腦;

操控面板與平板電腦通信連接;

康復平臺底部設有矩陣式壓力傳感器,矩陣式壓力傳感器與平板電腦電連接;

平板電腦中嵌入Android系統,或windows系統;平板電腦包括:數據獲取模塊、電機控制模塊、無線通信模塊、數據處理模塊、儲存模塊,無線通信模塊,觸摸屏;

所述矩陣式壓力傳感器用于實時檢測康復者在康復過程中的足底壓力分布信息,足底壓力分布信息包括:步頻、步幅、支撐力、騰空時和后蹬力;

數據獲取模塊用于獲取矩陣式壓力傳感器檢測康復者在康復過程中的數據信息,并傳輸給數據處理模塊;

數據處理模塊用于根據設置康復者的跑步速率,得出初始加速度,傳輸給電機控制模塊,使電機控制模塊控制電機執行初始加速度運行,在運行過程中,結合矩陣式壓力傳感器感應的足底壓力分布信息,根據設置康復者的跑步速率,通過電機控制模塊進行控制電機;

儲存模塊用于儲存平板電腦中的數據信息;

無線通信模塊用于根據數據處理模塊的控制指令,將儲存模塊儲存的數據信息上傳至服務器;

電機控制模塊用于根據執行加速度數據信息控制驅動電機運行,并且電機控制模塊實時接收數據處理模塊發送的執行加速度數據信息,控制驅動電機運行,實現動態調節康復機速度,以適應康復者的速度;

電機控制模塊包括:三相全波整流器、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電容C1、電容C2、隔離模塊、電機控制芯片、三相逆變器;

所述三相全波整流器輸入端與外電源連接,三相全波整流器輸出端一通過電阻R1與三相逆變器的輸入端一連接,三相全波整流器輸出端二通過電阻R5與三相逆變器的輸入端二連接,三相全波整流器輸出端三通過電阻R2與三相逆變器的輸入端三連接;

電阻R6與電阻R7形成串聯電路一,串聯電路一與電容C2形成并聯電路一,并聯電路一的一端與三相全波整流器輸出端一和三相逆變器的輸入端一的連接線路連接,并聯電路一的另一端與三相全波整流器輸出端二和三相逆變器的輸入端二的連接線路連接;

電阻R3、電阻R4形成串聯電路二,串聯電路二與電容C2形成并聯電路二,并聯電路二的一端與三相全波整流器輸出端一和三相逆變器的輸入端一的連接線路連接,并聯電路二的另一端與三相全波整流器輸出端三和三相逆變器的輸入端三的連接線路連接;

三相逆變器的輸出端與電機連接;電容C1和電容C2分別用于儲能濾波;電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7分別用于限流,防止線路上電時,電流過大,并且限制對電容的充電電流,在電容放電時,限制放電電流過大;

電機控制芯片包括:數據脈沖寬度調制模塊、速度反饋模塊、串行外接口、急停模塊、DSP芯片;

在水平扶手上設有急停按鈕,所述急停模塊與急停按鈕連接,用于控制電機急停;

所述脈沖寬度調制模塊與三相逆變器連接,用于通過調節三相逆變器的輸出脈沖的寬度、頻率、幅值調節電機的輸出轉速;

所述電機內部設有反饋模塊;

反饋模塊包括:速度計算單元、霍爾采樣單元;

霍爾采樣單元用于對電機的轉速進行采樣;速度計算單元用于根據霍爾采樣單元采樣到的轉速,計算出速度值,并傳送給電機控制芯片;

所述霍爾采樣單元設置在電機繞組的端部,并超前于電機其中一相繞組90°的電角度,且與電機的鐵芯和繞組設有間隔距離;

所述串行外接口與顯示器連接,串行外接口用于將電機的工作狀態輸出平板電腦顯示;

所述電機控制模塊還包括:濾波模塊;

濾波模塊包括:濾波電容Clb1、濾波電容Clb2、濾波電容Clb3、濾波電容Clb4、濾波線圈組Llb、濾波電阻RL

濾波電容Clb1兩端連接電源的相線和中線,濾波線圈組Llb輸入端分別連接電源的相線和中線,濾波線圈組Llb輸出端分別依次連接濾波電容Clb2的兩端,濾波電阻RL的兩端以及濾波電容Clb3與濾波電容Clb4串聯后的兩端,濾波電容Clb3與濾波電容Clb4之間接地;

濾波線圈組Llb包括兩個線圈,兩個線圈繞向一致,當電源電流流過濾波線圈組Llb時,兩個線圈中的電流方向相反,濾波電容Clb1、濾波電容Clb2用于濾除串模干擾,濾波電容Clb3、濾波電容Clb4用于濾除共模干擾。

2.根據權利要求1所述的多功能康復用跑步機,其特征在于,

電機控制芯片還包括:故障模塊;

所述電機控制模塊還包括:電壓保護模塊、電流保護模塊;

所述電壓保護模塊輸出端與故障模塊連接,電壓保護模塊輸入端分別與電阻R6與電阻R7形成串聯電路一以及電阻R3、電阻R4形成串聯電路二連接;

所述電流保護模塊輸出端與故障模塊連接,電流保護模塊輸入端與三相全波整流器輸出端一和三相逆變器的輸入端一的連接線路連接,或者與三相全波整流器輸出端二和三相逆變器的輸入端二的連接線路連接,或者與三相全波整流器輸出端三和三相逆變器的輸入端三的連接線路連接。

3.根據權利要求1所述的多功能康復用跑步機,其特征在于,

霍爾采樣單元包括:A相電阻Rha1、A相電阻Rha2、A相電容Cha1、A相電容Cha2、A相光耦GDha;

B相電阻Rhb1、B相電阻Rhb2、B相電容Chb1、B相電容Chb2、B相光耦GDhb;

C相電阻Rhc1、C相電阻Rhc2、C相電容Chc1、C相電容Chc2、C相光耦GDhc。

4.根據權利要求1所述的多功能康復用跑步機,其特征在于,

反饋模塊還包括:電流檢測模塊;

電流檢測模塊包括:功率開關、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻Rs、電容C1、電容C2、二極管Dz、運算放大器7、運算放大器8、光藕器9;

功率開關的集電極連接電流取樣點,功率開關的發射極連接電阻R1和電阻Rs,并通過電阻Rs接地,功率開關的基極連接電機控制芯片,功率開關根據電機控制芯片的控制開啟或關閉采樣;電阻R1分別接電阻R2、電容C1,并通過電容C1接地,電阻R3一端接運算放大器7的輸入負極端和光藕器9的四號腳,電阻R3另一端接地,電阻R2接運算放大器7的輸入正極端,運算放大器7的輸出端接電阻R4,電阻R4接光藕器9的二號腳,光藕器9的一號腳接地,光藕器9的三號腳接電源,光藕器9的五號腳接地,電容C2與電阻R5并聯,并且并聯后兩端接運算放大器8的輸入負極端、輸出端和電阻R6,運算放大器8的輸入正極端接電源,電阻R6、二極管Dz負極端分別接電機控制芯片,二極管Dz正極端接地。

5.根據權利要求1所述的多功能康復用跑步機,其特征在于,

還包括:與平板電腦通信連接的振動裝置;

振動裝置用于當康復者的康復時長達到預設時長,或康復距離達到預設的距離,或康復者的心率達到預警值時,振動裝置產生振動,提示康復者;

振動裝置包括:開關Q3、電容C16、電容C17、電容C18、振動馬達和穩壓芯片U1,開關Q3 的型號為ES6U2T2R,穩壓芯片U1的型號為SGM2031,開關Q3的1腳與處理器連接,開關Q3的2腳接地,3腳接5腳、6腳及振動馬達負極,4腳接電容C17的一端、電容C18的一端、穩壓芯片U1的1腳及振動馬達正極,電容C17的另一端、電容C18的另一端接地,穩壓芯片U1的3腳接處理器,穩壓芯片U1的4腳接電容C16的一端并經保險B1接供電電池的輸出端,電容C16的另一端接地;

振動模塊中穩壓芯片U1將電源模塊提供的輸入電壓穩定在3.0V,為振動馬達供電,開關Q3與處理器電連接,處理器通過脈沖寬度調制控制開關Q3的導通和關閉,控制振動馬達。

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