一种多功能浴椅的控制系统与控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种多功能浴椅的控制系统与控制方法，该系统由以下几部分组成：信号输入端、中央处理模块、限位开关、伺服驱动模块、用户提示模块、执行机构；其基本功能为：中央处理模块负责接收信号输入端的控制信息，对信息进行整理后向伺服驱动模块发送控制信号，伺服驱动模块将低压信号转化为可用于直接驱动电机的电压电流等物理量并输出给执行机构。执行机构由各部分电机与配套机械结构组成，最终可实现浴椅的升降，背板俯仰与背板扶手联动俯仰的动作。限位开关安装至浴椅的两个主要旋转关节，用于检测升降与俯仰是否到达极限位置，若到达则反馈给中央处理模块一个开关信号量，从而停止系统动作。

A control system and control method of a multifunctional bath chair

The present invention provides a control system of a multifunctional bath chair and control method, the system consists of the following parts: signal input, central processing module, limit switch, servo drive module, user module, execution mechanism; its basic functions: the central processing module is responsible for receiving the control information of the signal input end. To organize information to send control signals to the servo drive module, servo drive module will be transformed into low voltage signal can be used for direct drive motor voltage and current physical quantity and output to actuator. The actuator is composed of various parts of the motor and the supporting mechanical structure, and can finally realize the lifting of the bath chair, the back board pitching with the back plate armrest. The limit switch is installed to the two main rotary joints of the bath chair, which is used to detect whether the lifting and pitching reach the limit position. If it arrives, it will feedback to a central processing module, a switch signal quantity, so as to stop the system action.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能浴椅的控制系统与控制方法
本专利技术属于多功能浴椅
，设计一种多功能浴椅的控制系统与控制方法
技术介绍
多功能浴椅是一种协助护理人员对行动不便的人进行搬运、洗浴、按摩等服务的机电一体化设备。多功能浴椅凭借电机、电动推杆等设备可以调整座椅高度、背板旋转角度从而协助调整老人的高度、坐姿和躺资方便护理人员进行服务。分析浴室环境中的情况，多功能浴椅控制存在以下几个难点：(1)浴室是高温高湿度环境，对控制系统与控制方法的安全性与可靠性有较高要求；(2)浴室相对封闭，能见度相对室外低，噪音较大，控制系统与护理人员的交互困难；(3)国内护理机构需每日照顾的人数多，多功能浴椅的单日工作时间长服务人员量大，若出现问题需第一时间保证人员安全撤离并迅速换件维护；在控制系统与控制方法层面上现有的多功能浴椅类设备仅仅是经过防水处理的电动椅，并没有针对洗浴这种特殊的工作情况进行过深入的设计，在实际应用中带来了很多问题。如公开日为2014年05月07日，公开号为CN103777646A的中国专利中，公开了一种洗浴椅的控制系统和控制方法，所述控制系统包括：处理模块、控制开关组件、电控锁部件、背靠电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能浴椅的控制系统，其特征在于，该多功能浴椅包括：背部姿态调整机构，通过一个电机驱动，力矩由调角器放大，带动两个平行的四杆机构，可调整整个椅子靠背和坐板的角度，变换坐姿和躺姿；座椅升降机构，包括电动推杆连接机构和升降平行四杆机构，两者通过支撑横杆连接，四杆机构的执行端为坐板，与背板机构通过轴连接；扶手联动机构，通过两个电机驱动，又齿轮齿条将电机转动转化为联动销钉的直线运动，销钉弹出时扶手与背板相连，可在背部姿态调整机构的带动下一起转动，联动销钉回收时扶手与背板分离；底盘运动机构，椅子的底盘是工字型的圆管钢架结构，是整个椅子的支撑构件，椅子前端采用两个万向轮，后面采用两个定向轮，方便移动和...

【技术特征摘要】
1.一种多功能浴椅的控制系统，其特征在于，该多功能浴椅包括：背部姿态调整机构，通过一个电机驱动，力矩由调角器放大，带动两个平行的四杆机构，可调整整个椅子靠背和坐板的角度，变换坐姿和躺姿；座椅升降机构，包括电动推杆连接机构和升降平行四杆机构，两者通过支撑横杆连接，四杆机构的执行端为坐板，与背板机构通过轴连接；扶手联动机构，通过两个电机驱动，又齿轮齿条将电机转动转化为联动销钉的直线运动，销钉弹出时扶手与背板相连，可在背部姿态调整机构的带动下一起转动，联动销钉回收时扶手与背板分离；底盘运动机构，椅子的底盘是工字型的圆管钢架结构，是整个椅子的支撑构件，椅子前端采用两个万向轮，后面采用两个定向轮，方便移动和转向；脚踏板防护机构，其对称分布在椅子前端两侧，通过旋转机构可展开和收起，展开时可供椅子上的人踩踏，同时起到防止摔落的作用；刹车机构，后轮定向轮的刹车系统通过一套曲柄连杆机构实现制动。本发明属于一种智能化护理机器人，实现了全向移动、自由升降、姿态调整和刹车固定等功能，能够减轻工作人员负担，辅助完成搬运老人、洗浴、按摩等工作。所述控制系统包括：信号输入端、中央处理模块、限位开关、伺服驱动模块、用户提示模块、执行机构；所述中央处理模块用于在开机时会检索限位开关的反馈信号判别所在工作状态；所述中央处理模块还用于在任意工作状态下接收到信号输入端的控制“上升”或“下降”命令时，将控制信号通过特定的通讯协议发送给伺服驱动模块(升降单元控制器)，伺服驱动模块通过输出一定的电压与电流控制电动推杆的伸缩，并且在运动过程中若接收到极限位置信号或未继续接收到控制命令时向升降单元控制器发送停止信号使动作停止；所述中央处理模块还用于在接收到信号输入端的控制“背板仰”的命令时，将控制信号通过特定的通讯协议发送给伺服驱动模块(电机驱动器)，伺服驱动模块通过输出一定的电压与电流先控制中控电机使联动销钉回收，使扶手与背板脱离连接，再控制背板电机的转动从而实现背板仰，并且在运动过程中若接收到极限位置信号或未继续接收到控制命令时向电机驱动器发送停止信号使动作停止；所述中央处理模块还用于在接收到信号输入端的控制“背板扶手联动仰”的命令时，将控制信号通过特定的通讯协议发送给伺服驱动模块(电机驱动器)，伺服驱动模块通过输出一定的电压与电流先控制中控电机使联动销钉弹出，使扶手与背板连接，再控制背板电机的转动从而实现背板扶手联动仰，并且在运动过程中若接收到极限位置信号或未继续接收到控制命令时向电机驱动器发送停止信号使动作停止；所述中央处理模块还用于在接收到“背板扶手联动俯”或“背板俯”的命令时，将控制信号通过特定的通讯协议发送给伺服驱动模块(电机驱动器)，伺服驱动模块通过输出一定的电压与电流控制背板电机的转动从而实现背板扶手联动俯或背板俯运动，到达直立位置时接收到“背板俯限位开关”的极限位置信号，向电机驱动器发送停止信号使动作停止，等待其余操作命令。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，限位开关包括“俯仰限位”、“升降限位”与“联动销钉弹出限位开关”三套(共6个)行程开关。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电动推杆为防水电动推杆。4.如权利要求1所述的系统，所述中央处理模块为基于STM32微处理器的控制模块，用于检索用户指令与限位开关信号并将其以处理后根据特定通讯协议将信号发送给伺服驱动模块。5.如权利要求1所述的系统，所述升降单元控制器为基于STM32微处理器的控制模块，用于接收中央处理模块的信号，完成低压信号向高压物理量的转换，向电动推杆输出电压电流等物理量控制电动推杆的上升、下降、启动、停止。6.如权利要求1所述的系统，所述电机驱动器为一体化步进电机驱动器，用于接收中央处理模块的信号，完成低压信号向高压物理量的转换，向电动推杆输出电压电流等物理量控制电动推杆的上升、下降、启动、停止。7.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈殿生，张鹏，赵林山，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11