[发明专利]一种轮椅姿态调整系统

说明书

本发明公开了一种轮椅姿态调整系统，该系统包括电机驱动及反馈电路，所述电机驱动及反馈电路包括高速光耦隔离单元、电机驱动单元和低速光耦隔离单元，其中：高速光耦隔离单元包括U2芯片及其外围电路元件，U2芯片是HCPL2631芯片，U2芯片管脚1连接处理器输出PWM1的端口，管脚2连接保护电阻R26；管脚4连接处理器输出PWM2的端口，管脚3连接保护电阻R30；管脚5接地同时通过滤波电容C22和+5V电压源连接；管脚7输出PWM1的光耦隔离后的信号，同时通过上拉电阻R19与+5V电压源连接，管脚6输出PWM2的光耦隔离后的信号同时通过上拉电阻R20与+5V电压源连接，管脚8是芯片的电源端，连接+5V电压源。

技术领域

本发明涉及一种帮助老年人以及运动功能障碍的患者乘坐轮椅时调整姿态的系统，属于康复辅助器具和移动助行技术领域，具体来说涉及一种轮椅姿态调整系统。

背景技术

随着我国人口老龄化程度日益加深，每年有众多老年人因为各种原因全部丧失或部分失去运动能力，这一群体的医疗、护理、生活等各方面已经成为整个社会必须面对和解决的问题。为了切实服务老年人，提升和改善他们的生活质量，提供一种安全、稳定、智能、便携的代步工具就成为了最基本的解决方案。针对目前我国自身庞大的电动轮椅市场需求无法有效满足以及高端智能型轮椅产品仍然被外国技术所主导垄断的现状，本发明针对下肢不同程度功能障碍的老年人群在乘坐轮椅舒适性和康复训练的实际需求，突破轮椅系统的结构和人机协调运动等关键技术，基于适合老年人的运动智能控制策略、控制系统的软硬件设计，提出了一种轮椅姿态调整系统。可以实现靠背角度、腿托角度、脚踏长度、座椅面升降、座椅面倾斜、辅助起立(站立)、平躺等多个姿态的调节。本发明有利于缓解老龄化社会老年人乘坐轮椅出行安全及舒适性的最基本需求问题。

发明内容

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：

一种电机驱动及反馈电路，包括高速光耦隔离单元、电机驱动单元和低速光耦隔离单元，其中：高速光耦隔离单元包括U2芯片及其外围电路元件，U2芯片是HCPL2631芯片，U2芯片管脚1连接处理器输出PWM1的端口，管脚2连接保护电阻R26；管脚4连接处理器输出PWM2的端口，管脚3连接保护电阻R30；管脚5接地同时通过滤波电容C22和+5V电压源连接；管脚7输出PWM1的光耦隔离后的信号，同时通过上拉电阻R19与+5V电压源连接，管脚6输出PWM2的光耦隔离后的信号同时通过上拉电阻R20与+5V电压源连接，；管脚8是芯片的电源端，连接+5V电压源。

所述的电机驱动及反馈电路，其中：低速光耦隔离单元包括U9芯片、元件UP4和元件UP2，其中U9芯片是低速光耦隔离芯片PC817，元件UP4是电压比较器MCP6022，元件U2是电压比较器MCP6022；U9的管脚4接UP4的管脚1，U9的管脚4还接上拉电阻R34后接+5V电压源，U9芯片管脚1接SDO，管脚2接电阻R38后接地，U9的管脚3接地。

所述的电机驱动及反馈电路，其中：电阻R22是电流采样电阻，一端接地，另一端接桥式整流电路的电流采样点；R22的电流采样点端还连接电阻R13的第一端，R13另一端连接电阻R14的第一端和电容C27的第一端；R22的接地端还连接电阻R27的第一端，R27另一端接电容C27的另一端和电阻R28的第一端，R28另一端接UP2的管脚4，UP2管脚3连接R14的另一端，还连接电阻R301的第一端，R301的另一端接+1.65V比较电压端；UP2管脚4连接反馈电阻R32的第一端，R32第一端连接R28和UP2管脚4，另一端接UP2管脚1，UP2管脚1输出电流采样值给处理器；UP2管脚1还连接电阻R16的第一端，R16的另一端连接电容C28的第一端和元件BAS70-04的管脚3；元件BAS70-04的管脚1接地，管脚2接+3.3V电压源。

所述的电机驱动及反馈电路，其中：UP4芯片的管脚4接电阻R16的另一端，管脚3与电阻R39的第一端和电阻R40的第一端连接，电阻R39的第二端接+5V电压源，电阻R40的第二端接地。