一种气动控制减重支撑系统技术方案

一种气动控制减重支撑系统，属于康复医疗设备技术领域。本发明专利技术可将张力值控制在一定范围内，达到恒张力控制。本发明专利技术包括具有底座的机架，其特点是在机架上设置有第一定滑轮和第二定滑轮，在机架的底座上设置有气缸，在气缸的活塞杆上设置有动滑轮，在气缸两侧的底座上分别设置有第三定滑轮和第四定滑轮，在第四定滑轮的侧方设置有绞盘；设置在机架下方的背带通过连接绳依次经力传感器、第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮、动滑轮、第四定滑轮与绞盘相连接；在气缸上安装有位置传感器，气缸分别与压力传感器和气动控制阀相连接，气动控制阀与气泵站相连接；力传感器、位置传感器、压力传感器、气动控制阀及绞盘分别与计算机相连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于康复医疗设备
，特别是涉及一种气动控制减重支撑系统。
技术介绍
目前，很多国家已开始进入老龄化社会，疾病、灾难及其他因素形成了数量较大的 残疾人群体，他们需要大量的救助和医疗看护服务。由于脊柱或大脑损伤造成下肢行动不 便或下肢麻痹的病人在我国数量众多，对这类病人进行物理康复治疗的一种较好的方法是 进行步态康复训练。在步态康复训练中采用减重支撑系统(Partial Body Weight Support, PBWS, 1986年提出)可以减轻病人的负担，达到更有效的康复效果。进入21世纪，随着康复 治疗技术的发展，减重支撑系统在临床上已越来越广泛地得到了应用。它从早期单一固定 框架加吊带的形式发展至现今的气压型减重系统，使减重支撑治疗更加多样化。已有大量 的文献报道PBWS在恢复步行能力、纠正步态、改善平衡、减轻肌肉痉挛及减少心肺负荷等 方面较传统治疗均有很大优势，同时降低了治疗师的工作强度，提高了治疗的安全性。将计 算机技术应用于减重支撑系统，可以详细客观地记录训练过程中的治疗数据，供康复医师 分析和评价康复训练效果。目前，现有的减重支撑系统有①静态减重支撑系统，该系统的主要缺点是，由于 对象运动的时候绳长固定，所以对象运动时质心没有上下的运动，张力变化大；②被动平衡 块减重支撑系统，该系统的主要优点是，可以使对象运动的时候上下运动，该系统的主要缺 点是，由于对象运动的时候具有惯性力，使绳子的张力值随机变化，并且由于平衡块的重量 是离散的，所以张力值是离散的，不能调整到任意值，而只是几个恒定值；③被动弹簧减重 支撑系统，该系统的主要优点是，惯性力可忽略，该系统的主要缺点是，由于用的是弹簧，所 以负载范围小，并且对象重心上下移动的时候系统张力值是变化的。
技术实现思路
针对现有减重支撑系统存在的不足，本专利技术提供一种气动控制减重支撑系统；该 系统为闭环主动控制，可将减重支撑系统的张力值控制在一定范围内，达到恒张力控制的 目的。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，一种气动控制减重支撑系统，包括 具有底座的机架，其特点是在机架上设置有第一定滑轮和第二定滑轮，在机架的底座上设 置有气缸，在气缸的活塞杆上设置有动滑轮，在气缸两侧的底座上分别设置有第三定滑轮 和第四定滑轮，在第四定滑轮的侧方设置有绞盘；设置在机架下方的背带通过连接绳依次 经力传感器、第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮、动滑轮、第四定滑轮与绞盘相连接；在 所述气缸上安装有位置传感器，所述气缸分别与压力传感器和气动控制阀相连接，所述气 动控制阀与气泵站相连接；所述力传感器、位置传感器、压力传感器、气动控制阀及绞盘分 别与计算机相连接。所述气动控制减重支撑系统还可设置有监视装置，所述监视装置与所述计算机相连接；用于实时监视对象的运动情况。本专利技术的有益效果1、本专利技术的减重支撑系统为闭环主动控制，可将减重支撑系统的张力值控制在一定 范围内，达到恒张力控制的目的，控制精度高；2、本专利技术的减重支撑系统可实现连续变化的减重支撑张力，适用于不同体重的对象；3、本专利技术的减重支撑系统安全可靠，拆装方便，可全方位保护用户的使用安全。 附图说明图1为本专利技术的减重支撑系统的结构示意图中，1 一力传感器，2—连接绳，3—第一定滑轮，4一第二定滑轮，5—第三定滑轮，6-动滑轮，7—第四定滑轮，8—绞盘，9一位置传感器，10—气缸，11 一压力传感器，12—气动控 制阀，13—气泵站，14 一计算机，15—跑步机，16—跑步机控制器，17—背带，18—护栏，19— 监视装置，20—机架，21一底座。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明如图ι所示，一种气动控制减重支撑系统，包括具有底座21的机架20，在机架20上设 置有第一定滑轮3和第二定滑轮4，在机架20的底座21上设置有气缸10，在气缸10的活 塞杆上设置有动滑轮6，在气缸10两侧的底座21上分别设置有第三定滑轮5和第四定滑轮 7，在第四定滑轮7的侧方设置有绞盘8 ；设置在机架20下方的背带17通过连接绳2依次 经力传感器1、第一定滑轮3、第二定滑轮4、第三定滑轮5、动滑轮6、第四定滑轮7与绞盘8 相连接；在所述气缸10上安装有位置传感器9，所述气缸10分别与压力传感器11和气动 控制阀12相连接，所述气动控制阀12与气泵站13相连接；所述力传感器1、位置传感器9、 压力传感器11、气动控制阀12及绞盘8分别与计算机14相连接；其中，所述位置传感器9 用于调定气缸10活塞杆的初始位置，所述压力传感器11用于测量气缸10内的压力从而监 视系统是否正常运转。所述绞盘8的控制方式有两种，即人工控制和伺服电机控制。所述气动控制减重支撑系统还可设置有监视装置19，所述监视装置19与所述计 算机14相连接，用于实时监视对象的运动情况；在超出控制范围的情况下，可通过计算机 14自动采取有效措施防止对对象本身造成意外伤害。下面结合附图说明本专利技术的一次使用过程使用时，在本专利技术的减重支撑系统的背带17的下方可设置有跑步机15，在跑步机15的 侧方设置有护栏18，跑步机控制器16与所述计算机14相连接。当对象穿着本专利技术的减重支撑系统的背带17在跑步机15上运动时，力传感器1 将对象所受到的张力传送给计算机14 ；计算机14将接收到的张力值与预定值进行比较，从 而根据比较的结果控制气动控制阀12的开口量大小；进而控制气缸10的气压，使气缸10 的活塞杆上的动滑轮6上下移动控制张力，最后使对象所受到的张力达到预定值。本专利技术的减重支撑系统以主动控制恒张力为核心，通过控制气动控制阀12的开4口量 大小来控制张力，从而达到对对象恒定减重的目的，提高康复训练的有效性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气动控制减重支撑系统，包括具有底座的机架，其特征在于在机架上设置有第一定滑轮和第二定滑轮，在机架的底座上设置有气缸，在气缸的活塞杆上设置有动滑轮，在气缸两侧的底座上分别设置有第三定滑轮和第四定滑轮，在第四定滑轮的侧方设置有绞盘；设置在机架下方的背带通过连接绳依次经力传感器、第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮、动滑轮、第四定滑轮与绞盘相连接；在所述气缸上安装有位置传感器，所述气缸分别与压力传感器和气动控制阀相连接，所述气动控制阀与气泵站相连接；所述力传感器、位置传感器、压力传感器、气动控制阀及绞盘分别与计算机相连接。

【技术特征摘要】
一种气动控制减重支撑系统，包括具有底座的机架，其特征在于在机架上设置有第一定滑轮和第二定滑轮，在机架的底座上设置有气缸，在气缸的活塞杆上设置有动滑轮，在气缸两侧的底座上分别设置有第三定滑轮和第四定滑轮，在第四定滑轮的侧方设置有绞盘；设置在机架下方的背带通过连接绳依次经力传感器、第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮、动滑轮、第四定滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：周生浩，宋锦春，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]