动态颈椎牵引控制系统设计方法技术方案

本发明专利技术提供了一种动态颈椎牵引控制系统设计方法，包括硬件系统与软件系统，硬件系统包括主控制电路板、次控制电路板、拉力传感器、牵引电机和按摩电机，软件系统包括主控制系统和次控制系统。该系统通过控制电机运转，产生类正弦波的缓冲按摩式柔性动态牵引模式，模拟中医正脊手法，具有舒缓椎动脉及肌肉痉挛，增加椎骨连结间物质交流，校正椎骨连结紊乱，促使颈椎恢复至正常生理状态的作用。该控制系统可与电动颈腰椎牵引装置如专利“可嵌入家具中的脉冲振动式脊椎牵引装置”配合应用，使其具有更高的安全性、有效性、舒适性、美观性和易操作性，适合家庭或办公场所使用。适合家庭或办公场所使用。适合家庭或办公场所使用。

【技术实现步骤摘要】
动态颈椎牵引控制系统设计方法


[0001]本专利技术涉及动态颈椎牵引控制系统设计方法，具体地说是设计了一种适合与电动颈腰椎牵引装置如专利“可嵌入家具中的脉冲振动式脊椎牵引装置”配合应用，以实现缓冲按摩式柔性动态牵引的自动化控制方法。

技术介绍

[0002]颈项部疲劳不适、颈椎亚健康状态、颈椎病在当今社会非常多见，常反复发作，缠绵难癒，严重影响人们的身心健康与生活质量。
[0003]颈椎病从临床的角度虽可分为多种类型，但最基本病理变化是椎骨连结接紊乱及其引起的炎症和退行性病变对周围组织器官的刺激与压迫。最常见的病因是由于颈项部肌肉疲劳对维持椎骨稳定性作用减弱和不适当运动造成的损伤。牵引以其具有缓解局部肌肉痉挛，增加椎骨间隙，松解组织粘连，促进炎性水肿吸收，缓解或解除神经根受压与刺激作用，而在颈椎疾患的治疗中得到普遍应用。家庭或办公场所化的自动化控制的颈椎牵引用品的普及，对颈椎疾患的保健预防、治疗康复具有重要意义。
[0004]经标准查询、市场调查与网络检索，发现目前市场上可用于颈椎牵引的器具设备有多种多样，如在牵引方式上有坐式、卧式、枕式、气囊式、肩扛式等；在牵引动力上有重锤式、电动式、气动式、螺旋式、弹簧式、手拉式等；在外观上更是多种多样；在功能上所能实现的是对椎骨间隙的牵张；自动化程度较高的电动颈椎牵引设备，在牵引模式上几乎全部是固定力度的静态持续牵引或/和实质上属于静态牵引的间歇牵引，即持续牵引
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间歇
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持续牵引模式，这种单纯静止的对椎骨的拉伸，对校正椎骨紊乱，舒缓椎动脉痉挛，增加椎骨连结间的物质交流方面作用有限，适应范围较窄，有一定的安全风险，必须在医师严密监护下使用，由于牵引时的舒适性、安全性、美观性与空间占用问题，故自动化程度较高的电动颈椎牵引设备很难进入家庭与办公场所。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种新型的颈椎牵引控制系统，能够与多种电动颈腰椎牵引装置如专利“可嵌入家具中的脉冲振动式脊椎牵引装置”等配合运用，实现缓冲按摩式柔性动态牵引模式，在作用原理上模拟中医正脊手法，更加有利于校正椎骨连结紊乱，舒缓椎动脉痉挛，增加椎骨连结间的物质交流，从而更加有利于恢复颈椎的正常生理状态，更高的安全性、舒适性、美观性和易操作性，适合进入家庭或办公场所，方便长期随时使用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种能够实现缓冲按摩式柔性动态牵引的控制系统。
[0007]所述动态颈椎牵引控制系统包括硬件系统与软件系统。
[0008]所述硬件系统包括主控制电路板、次控制电路板、拉力传感器、牵引电机和按摩电机。
[0009]所述主控制电路板包括单片机、信号采集与处理单元、通讯单元和效应端口。
[0010]所述拉力传感器与主控制电路板上的信号采集与处理单元电气连接，牵引电机和按摩电机与主控制电路板上效应端口电气连接。
[0011]所述次控制电路板包括单片机、通讯单元、指令输入单元和显示单元。
[0012]所述软件系统包括主控制系统和次控制系统，分别安装在主控制电路板和次控制电路板的单片机中。
[0013]所述主控制系统包括参数设置模块、牵引模式模块、按摩模块和通讯模块。
[0014]所述参数设置模块存储了供不同牵引模式使用的默认牵引力度、浮动范围、牵引时间、停止牵引时间等参数以及这些参数的可修改范围和修改方法，供系统调用和用户修改或恢复；所述牵引模式模块设置了各牵引模式下的参数调用规则与处理流程，用于控制牵引电机的运转，产生可通过传动装置传导到使用者脊椎的围绕预设牵引力度，在设定的浮动范围内，一张一弛类正弦波式的连续变动的柔性纵向牵引力，控制按摩电机运转对脊柱产生施以横向按摩力，实现所述的动态牵引功能；所述按摩模块设置了各按摩电机单独开启与停止的流程与方法；所述通讯模块规定了用户指令、设置力度、即时拉力、设置时间、经过时间、用户命令、系统状态等数据信息的传递与处理协议，用于主控制系统与次控制系统间的通讯。
[0015]所述次控制系统包括用户指令处理模块、显示模块和通讯模块。
[0016]所述用户指令处理模块规定了对用户通过按键下达的参数设置、确认设置、牵引模式、停止牵引等操作命令的判定规则和处理方法，所述数据显示模块规定了对力度、时间和系统状态等数据的显示方法，所述通讯模块与安装在主控制系统中的通讯模块功能连接。
[0017]优选地，所述牵引模式模块通过下述步骤实现动态颈椎牵引模式：第一步 当软件控制系统在待机状态下接收到牵引模式指令，则将系统状态由待机状态改为相应的颈椎牵引模式状态，调入设定的牵引时间、牵引力度及力度浮动限值，启动按摩电机，启动牵引计时；第二步 采集加在传感器上的即时拉力值与牵引经过的时间，比较设置的牵引时间与牵引经过的时间，如果牵引经过的时间小于设置的牵引时间，则执行第三步，否则，执行第四步；第三步 根据即时拉力值、设置力度与力度浮动限值进行比较和选择，若即时拉力小于设置力度减力度浮动限值，则令牵引电机正转，增加牵引力；若即时拉力大于设置力度加力度浮动限值，则令牵引电机反转，减少牵引力；若即时拉力介于设置力度加上或减去力度浮动限值之间时，当牵引电机当前处于正转或反转状态，则维持当前转向不变，当牵引电机当前处于停止状态，则令电机正转，然后转向第二步；第四步 停止按摩电机，停止牵引计时，调入规定的停止过程时间，启动停止过程计时，将系统状态由牵引模式状态更改为停止牵引过程状态；第五步 比较系统预置的停止牵引时间与停止牵引经过的时间，如果停止牵引经过的时间小于预置的停止牵引时间，则执行第六步，否则，执行第七步；第六步 令牵引电机反转，减少
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解除牵引力，转向第五步；第七步 停止牵引电机转动，停止计时，将系统状态改为待机状态。
[0018]优选地，所述动态颈椎牵引模式是通过上述步骤，控制牵引电机的运转，产生可通过传动装置传导到使用者脊椎的围绕预设牵引力度，在设定的浮动范围内，一张一弛类正弦波式的连续变动的柔性纵向牵引力，控制按摩电机的运转对使用者脊柱施以横向按摩力，实现所述的动态牵引功能。
[0019]优选地，所述显示单元为指示灯、数码管或液晶显示器。
[0020]优选地，所述主控制系统与次控制系统之间的通讯连接为有线通讯或无线通讯。
[0021]优选地，所述动态牵引模式为不同的力度浮动限值实现的不同模式。
[0022]优选地，所述按摩电机为一组或多组振动按摩电机或揉捏按摩电机。
[0023]如上所述，本专利技术的动态颈椎牵引控制系统设计方法，具有以下有益效果:颈椎病类脊柱疾患的最常见的原因是局部肌肉疲劳，最基本的病理变化是相邻椎骨间的位移和由此引发的炎症对周围器官的刺激与压迫。本专利技术通过采用围绕设定力度及波动范围的有节奏地一张一弛连续缓冲式纵向对颈椎施加牵引力和同时配合使脊柱产生横向按摩力的动态模式，为椎骨的活动提供条件，从而较当前牵引设备器具静止地牵拉椎间隙的牵引模式更加有利于椎骨向正常位置移本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态颈椎牵引控制系统设计方法，包括硬件系统与软件系统，硬件系统包括主控制电路板、次控制电路板、拉力传感器、牵引电机和按摩电机，软件系统包括主控制系统和次控制系统，分别安装在主控制电路板和次控制电路板上；所述主控制电路板包括单片机、信号采集与处理单元、通讯单元和效应端口，拉力传感器与信号采集与处理单元电气连接，牵引电机和按摩电机与效应端口电气连接；所述次控制电路板包括单片机、通讯单元、指令输入单元和显示单元；所述主控制系统包括参数设置模块、牵引模式模块、按摩模块和通讯模块；所述次控制系统包括用户指令处理模块、显示模块和通讯模块；所述主控制系统与次控制系统的通讯模块功能连接。2.根据权利要求1所述的一种动态颈椎牵引控制系统设计方法，其特征在于，所述牵引模式模块设计了下述方法步骤：第一步 当软件控制系统在待机状态下接收到牵引模式指令，则将系统状态由待机模式改为相应的颈椎牵引模式状态，调入设定的牵引时间、牵引力度及力度浮动限值，启动按摩电机，启动牵引计时；第二步 采集加在传感器上的即时拉力值与牵引经过的时间，比较设置的牵引时间与牵引经过的时间，如果牵引经过的时间小于设置的牵引时间，则执行第三步，否则，执行第四步；第三步 根据即时拉力值、设置力度与力度浮动限值进行比较和选择，若即时拉力小于设置力度减力度浮动限值，则令牵引电机正转，增加牵引力，若即时拉力大于设置力度加力度浮动限值，则令牵引电机反转，减少牵引力，若即时拉力介于设置力度加上与减去...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆鹏飞，骆佼，骆书信，
申请(专利权)人：三门峡市同成医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：