一种多体位康复训练控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种四肢联动多体位康复训练控制系统，包括主控制器模块、电源模块、放电控制电路模块、电机驱动模块和传感器模块，其中：电源模块用于为所述控制系统提供电能；电机驱动模块用于驱动电机；放电控制电路模块用于对电机产生的过电压进行放电；主控制器模块用于控制所述控制系统的工作；传感器模块用于采样拉力数值。

【技术实现步骤摘要】
一种多体位康复训练控制系统本申请是申请号为“201711186593.5”、申请日为2017年11月24日、专利技术名称为“四肢联动多体位康复训练控制系统”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种康复训练系统，具体而言，特别涉及一种四肢联动多体位康复训练控制系统，其属于智能控制

技术介绍
我国现有中风患者约7000万人，每年新发患者约200万人，且幸存的中风患者中约四分之三留有不同程度的残疾，国内运动损伤骨折发病率也逐年递增，这导致了在康复临床中对上下肢关节康复设备的市场需求逐渐增加，我国各大医疗单位、各级残联，养老院机构及运动院校等下游市场对康复设备的年采购量也呈现逐年递增趋势。四肢联动多体位康复训练系统主要针对瘫痪、骨伤等需要长期卧床患者人群的康复需求，有效解决患者身体的运动能力和康复信心，填补我国在智能型上下肢训练系统产品方面的空白。该系统可实现从平卧位到站立位转换过程中的上下肢康复训练，下肢的康复训练采用脚踏车训练运动模式，上肢的康复训练为左右两侧圆周运动训练模式。该系统可适用于四肢联动训练模式，即健肢侧带动患肢侧。四肢联动训练模式是完全的随动功能，具有相同的速度和加速度曲线，完全随动。四肢联动多体位康复训练控制系统作为四肢联动多体位康复训练系统的核心，为该系统提供了硬件控制电路，该控制系统能够针对偏瘫患者主动、被动运动进行状态监测，能更好的进行主被动运动的切换，放电电路设计简洁，实用性好。
技术实现思路
本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术针对偏瘫患者的康复训练需求，提供了一种四肢联动的多体位康复训练控制系统；(2)本专利技术的控制电路，放电电路设计简洁，实用性好，放电电路直接通过硬件比较放电，而不需要MCU判断，减轻的MCU的负担。为实现本专利技术的目的，采用以下技术方案予以实现：一种四肢联动多体位康复训练控制系统，包括主控制器模块、电源模块、放电控制电路模块、电机驱动模块，其中：电源模块用于为所述控制系统提供电能；电机驱动模块用于驱动电机；放电控制电路模块用于对电机产生的过电压进行放电；主控制器模块用于控制所述控制系统的工作。所述的控制系统，其中：该控制系统包括多个完全相同的电机驱动模块，每个驱动模块都包括电机驱动电路和电流放大电路。所述的控制系统，其中：所述电机驱动电路包括两个驱动芯片U7和U9以及四个MOS管。所述的控制系统，其中:驱动芯片U7的管脚1接收主控制器模块输出的第一脉冲宽度调制信号；管脚2接主控制器模块的定时器1通道1管脚，同时通过电阻R68接3.3伏电压源；管脚3接地，并与电解电容C28负极端连接，C28正极端接12伏电压源；管脚5也与12伏电压源连接；管脚4通过电阻R72与MOS管Q6的栅极连接，Q6的栅极接二极管正极，二极管负极接管脚4；管脚6接Q6的漏极；管脚7通过电阻R71接MOS管Q5的栅极，Q5的栅极接二极管正极，二极管负极接管脚7；管脚8接电解电容C32的正极，管脚8接二极管D3的负极，D3正极接12伏电压源，C32负极接管脚6；Q6的漏极与Q5的源极连接，并与电机的正极连接；Q5源极接24伏电压源，还连接电解电容C80的正极，C80的负极接地；驱动芯片U9的管脚1接收主控制器模块输出的第二脉冲宽度调制信号；管脚2接主控制器模块的定时器1通道2管脚，同时通过电阻R77接3.3伏电压源；管脚3接地，并与电解电容C36负极端连接，C36正极端接12伏电压源；管脚5也与12伏电压源连接；管脚4通过电阻R94与MOS管Q10的栅极连接，Q10的栅极接二极管正极，二极管负极接管脚4；管脚6接Q10的漏极；管脚7通过电阻R97接MOS管Q9的栅极，Q9的栅极接二极管正极，二极管负极接管脚7；管脚8接电解电容C41的正极，管脚8接二极管D10的负极，D10正极接12伏电压源，C41负极接管脚6；Q10的漏极与Q9的源极连接，并与MotorA-连接，MotorA-是电机的负极；Q9源极接24伏电压源，还连接电解电容C81的正极，C81的负极接地；Q6的源极、Q10的源极与电阻R86的第一端连接，电阻R86的第二端接地。所述的控制系统，其中:电流放大电路包括运算放大器U10B和U10A，其中U10B的管脚5通过电阻R74与Q6的源极、Q10的源极连接，管脚5通过电容C35接地，管脚5通过电阻R80接5伏电压源；管脚6通过电阻R82接地，通过电阻R85与管脚7连接；电源+端(V+)悬空，电源-端(V-)悬空；管脚7通过电阻R91与U10A的管脚1连接，U10A的管脚2通过电阻R92接地，电源+端接5V电压源，电源-端接地，管脚2通过电阻R98与管脚1连接，管脚1与电阻R100的第一端连接，R100第二端与电容C43的一端连接，C43的另一端接地，R100的第二端作为采样电压输出端连接主控制器模块的ADC采样管脚。所述的控制系统，其中：放电控制电路模块包括第一运算放大器U1A，第二运算放大器U1B，控制芯片U2；其中U1A正输入端接电阻R1的第一端和电阻R2的第一端，R1的第二端接电机电源，R2的第二端接地，R2的第一端和第二端之间还连接有电容C1；UA1负输入端接电阻R3的第一端和电阻R4的第一端，电阻R3的第二端接+24V电源，电阻R4的第二端接地，电阻R4的第一端和第二端分别与电容C2的两端连接；U1A的第4端，第8端悬空；U1A的输出端与正输入端之间通过电阻R5连接。所述的控制系统，其中：U1A的输出端还与电阻R6的第一端和电阻R7的第一端连接，电阻R7的第二端接12V电源，电阻R6的第二端接电容C3的第一端，电容C3的第二端接地；电阻R6的第二端还与U1B的负输入端连接，U1B的正输入端与电阻R8的第一端、电阻R9的第一端和电容C4的第一端连接，电容C4的第二端和电阻R9的第二端接地，电阻R8的第二端接12V电源；U1B的电源端接12V电源，接地端接地；U1B的输出端接三极管Q1的集电极，Q1的基极接电阻R10的第一端，电阻R10的第二端接主控制器模块的电压输出端，以接收电压输出信号；U1B的输出端还与驱动芯片U2的输入端INA连接；U2的输入端INA通过电阻R11连接12V电源；接地端接地；U2的输入端INB通过电阻R12连接12V电源；U2的VS端接电容C5的第一端，电容C5的第二端接地，VS端还与12V电源连接；U2的输出端OUTA接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接场效应管Q2的栅极，Q2的漏极接地，Q2的源极接二极管D1的正极，D1的负极接24V电源，电容C6的两端以及电阻R14的两端分别与二极管D1的正极和负极连接。所述的控制系统，其中：传感器模块包括运算放大器U21A和运算放大器U21B，其中U21A的管脚2通过电阻R46接拉力传感器的负极；管脚3通过电阻R45接拉力传感器的正极；管脚2通过电阻R55接管脚1，管脚3通过电阻R51接地；电源+端接5伏电源，电源-端接地；管脚1通过电阻R57接U21B的管脚5，U21B的管脚6通过电阻R59接地；管脚6通过电阻R40接管脚7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四肢联动多体位康复训练控制系统，包括主控制器模块、电源模块、放电控制电路模块、电机驱动模块和传感器模块，其特征在于：电源模块用于为所述控制系统提供电能；电机驱动模块用于驱动电机；放电控制电路模块用于对电机产生的过电压进行放电；主控制器模块用于控制所述控制系统的工作；传感器模块用于采样拉力数值。/n

【技术特征摘要】
1.一种四肢联动多体位康复训练控制系统，包括主控制器模块、电源模块、放电控制电路模块、电机驱动模块和传感器模块，其特征在于：电源模块用于为所述控制系统提供电能；电机驱动模块用于驱动电机；放电控制电路模块用于对电机产生的过电压进行放电；主控制器模块用于控制所述控制系统的工作；传感器模块用于采样拉力数值。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李立峰，王强，
申请(专利权)人：国家康复辅具研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11