电动假肢程序控制器制造技术

电动假肢程序控制器，由机壳、电池、时序电路器件和按键开关组成，机壳内装有信号分离、计数、计数自动清零和译码驱动电路器件。信号分离电路将按键输入信号，分离为计数和计时两路，根据按键按动次数和每次按键时间长短，产生不同的控制信号。本实用新型专利技术按键开关少，体积小，可靠性高，操作方便。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术是一种电子程控器，用于残疾人操纵控制电动假肢。据申请人所知，有三种控制电动假肢的方式。第一种，微型按钮开关直按控制电机正、反转，按钮数量多，操作不方便。第二种，肌电控制线路，检测截肢者肌肉收缩时产生的生物电信号(肌电信号)，经处理后控制电机动作，这种控制方式要求残肢肌肉及神经基本完好，即使如此，肌电信号分辨仍较困难，可靠性不高，且造价高，不宜普及。第三种，单片微处理器控制，体积较大，能耗大，造价高。本技术之目的是，提供一种控制开关数量少、体积小、可靠性高、操作方便、能耗低的电动假肢程序控制器。本技术采用时序电路实现按键输入命令的计数和处理，特别是设计了信号分离电路和计数自动清零电路。信号分离电路将按键输入信号分离为计数和计时两路，根据按动按键开关的次数和每次按动的时间长短，产生不同的译码驱动信号或不产生驱动信号。每按动一次按键，计数电路加1；当按键闭合的时间大于一设定的时间时，则输出驱动信号。如果按键闭合的时间小于设定时间，则计数电路虽然加1，但无驱动信号输出。故只要用一、二个按键就可以控制数个微型电动机正、反转，产生不同的执行动作。计数自动清零电路包括加电清零、键静止清零、电机动作结束清零、计数溢出清零等四部分，保证本技术正确执行程序。本技术具体组成包括机壳、电池、按键开关和时序电路器件，机壳安装在残肢部位上或由残肢者随身携带，电路包括键输入、信号处理、计数和译码驱动四部分，键输入连接信号处理电路，信号处理电路连接计数及译码驱动电路，信号处理电路由信号分离电路和计数自动清零电路组成，信号分离电路由与非门、模拟开关及电阻、电容组成，计数自动清零电路由模拟开关、电阻、电容、单稳态触发器及或门组成。下面参照附图并结合两个实施例对本技术进行详细描述。附图说明图1为本技术电路框图。图2为本技术实施例1电路图。图3为本技术实施例2外形结构示意图。图4为本技术实施例2电路图。如图1所示，本技术实现程控作用的基本过程为由按键开关产生键输入信号，该信号分离为两路，一路送计数电路计数，另一路送积分电路计时，如果按键闭合时间大于所设定的时间，则送出一信号给译码驱动器，如果按键闭合时间未达到所设定的时间，则计时中止，没有信号送译码驱动器。如图2所示，实施例1采用一个按键开关控制3个微型电动机，键输入部分包括按键开关A1及R1与R2组成的分压电路，C1起电平滤波作用。信号分离电路由与非门G5、模拟开关G8及R9与C5组成。采用计数器G14作为计数电路。译码驱动部分由缓冲 器 G15、模 拟 开 关 G17、G19～G24，电阻R15～R20，晶体管T1～T6，继电器J1～J6组成。计数自动清零电路包括模拟开关G6、或门G13、单稳态触发器G9、G11、G12及C6、R10、C8、R11、C9、R13、R7、C3、C10、R14，其中G6、R7、C3、G11、C8、R12组成键静止清零电路，G9、C6、R10组成电机动作结束清零电路，G12、C9、R13组成计数溢出清零电路，C10、R14组成加电清零电路。加电清零及键输入控制过程如下当加电时，C10经R14充电，G14的CR端得一高电平而清零，Y1～Y6＝0。当按下A1键时，R1R2的结点输出低电平，G5输出高电平给G14的CP端，使G14计数加1，同时G8得键输入低电平后断开，电源经R9向C5充电，本例设定充电时间约为1秒，若按键闭合时间大于1秒，C5上电压达到G15的开门电压，G15为高电平，送出执行信号给G17，若按键闭合时间未达1秒，则G8得高电平闭合，C5上电荷经G8释放，计时中止，没有执行信号送出。当G15得高电平执行信号时，控制G17向G19～G14送电，G14的输出Y1～Y6选中相应模拟开关。例如在6秒钟内连续按键两次，第一次未到1秒钟即释放，第二次按键闭合时间大于1秒，此时，G14输出为Y2＝1，则G20送出高电平执行信号，使相应微型电动机继电器J2吸合。键静止清零过程如下当按键释放后，G6得低电平断开，电源经R7向C3充电，本例设定充电时间约为6秒，C3充至高电平时，G11的Q端送出一宽度由C8、R12决定的高电平脉冲，经G13送至G14的CR端清零。电机动作结束清零过程如下当电机动作结束时，G9的B端得到一下跳脉冲，其Q端则送出一宽度由C6、R10决定的高电平脉冲，经G13送至G14的CR端清零。计数溢出清零过程如下本例设定计数长度n＝6，当计数长度大于6时，G14的Y7端为高电平，G12的A端得一高电平，由Q端送出一宽度由C9、R13决定的高电平脉冲，经G13送至G14的CR端清零。如图3所示，在实施例2中，本技术安装在残肢壁筒上。机壳C外表面为与残肢壁筒圆柱面相一致的圆弧面，可以镶嵌在残肢壁筒上，与残肢壁筒组成一个整体，机壳外接电池B、按键开关A1、A2和微型电动机P1、P2、P3。按键开关可以固定在残肢易于接触的部位。如图4所示，实施例2采用两个按键开关控制3个微型电动机。由于有两个按键输入，因此电路中相应增加了一些电路器件。与实施例1相比较，增加的电路器件有(1)A2键及R3、R4组成的A2键输入分压电路，C2起A2键输入电平滤波作用；(2)由非门G1～G4及整流二极管D1、D2、电阻R5、R6组成的按键输入互锁电路；(3)由模拟开关G7及R8与C4组成的A2键输入信号分离电路；(4)由缓冲器G16，模拟开关G18组成的A2键执行信号传输电路；(5)由单稳态触发器G10及C7、R11组成的A2键电动机动作结束清零电路。其余电路器件、结构和功能均同实施例1。当A1键或A2键按下后，G5输出高电平脉冲，使G14计数加1，若按键闭合时间大于1秒，C4或C5为高电平，送执行信号给G16或G15，G16控制G18向G22～G24送电，G15控制G17向G19～G21送电，G14的输出Y1～Y6选中相应模拟开关，使相应的电机继电器吸合，电动机正、反运转。若按键闭合时间不到1秒就释放，则无控制信号产生，只进行计数。加电清零、键静止清零、电动机动作结束清零、计数溢出清零的过程同实施例1。为了避免A1、A2两键同时按下时电路控制出错，本实施例采用了键输入互锁电路，保证只对先闭合的键输入信号进行处理。互锁原理如下若A1、A2两键均按下，A1键先闭合，G2输出高电平，经D1送至G4输入端，G3始终为高电平，从而使A2键信号无法输入。若A2键先闭合，A1键信号也无法输入。本实施例中G1～G4为CD4069；G5为CD4011；G6～G8为CD4066；G9～G11为MC14538；G13为MC14072；G14为CD4017；G15、G16为CD4050；G17～G24为CD4066。本技术的效果是(1)可靠性高；(2)残疾人操作使用方便，每执行一次动作所需要操作的按键少、操作次数少；(3)体积小，可以方便地安装在电动假肢上；(4)能耗小，静态耗电电流小于5mA；(5)造价低，易于普及。权利要求1.一种安装在残肢部位上或残肢者随身携带的电动假肢程序控制器，由机壳、电池、按键开关和时序电路器件组成，时序电路包括键输入、信号处理、计数和译码驱动四部分，键输入连接信号处理电路，信号处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安装在残肢部位上或残肢者随身携带的电动假肢程序控制器，由机壳、电池、按键开关和时序电路器件组成，时序电路包括键输入、信号处理、计数和译码驱动四部分，键输入连接信号处理电路，信号处理电路连接计数及译码驱动电路，其特征是信号处理电路由信号分离电路和计数自动清零电路组成，信号分离电路由与非门、模拟开关及电阻、电容组成，计数自动清零电路由模拟开关、电阻、电容、双稳态触发器及或门组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建纲，吴建军，吴建农，
申请(专利权)人：吴建纲，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]