[发明专利]一种医疗摆动平台及其控制系统

摘要

本发明涉及一种医疗摆动平台及其控制系统。本发明包括摆动平台机构、平台扶手装置和摆动平台电控装置。摆动平台机构的步态测力板和平台底座之间设置有外罩，摆动平板、左支撑杆、右支撑杆以及摆动机构均设置在外罩内部。摆动平台机构在外置的摆动平台电控装置的控制下工作。本发明采用的是电机带动推杆驱动，工作稳定性好，适用范围广。采用的是合金，在保证强度的要求下，设备轻便，制造周期短。摆动平台采用中间镂空设计，既防止电机触碰上板，又减轻重量。同时采用推杆内部的丝杆螺母机构，能自锁,保证了平台摆动的稳定性。电机采用的是伺服电机，加上控制系统，此摆动平台可以实现不同速度下的匀速摆动，实现了摆动角度、速度可调。

主权项

一种医疗摆动平台及其控制系统，包括摆动平台机构、平台扶手装置和摆动平台电控装置；其特征在于：所述的摆动平台机构，包括步态测力板、摆动平板、左支撑杆、右支撑杆、平台底座、摆动机构；摆动平台机构的步态测力板和平台底座之间设置有外罩，摆动平板、左支撑杆、右支撑杆以及摆动机构均设置在外罩内部；摆动平台机构在外置的摆动平台电控装置的控制下工作；步态测力板由上板、中板、下板三部分组成，中板设置在上板与下板中间；步态测力板上板支撑人体站立；步态测力板中板四个角上固定有四个三维度力传感器；步态测力板下板通过螺栓与摆动平板连接，摆动平板的上表面与步态测力板下板相贴合；左支撑杆、右支撑杆的顶部通过微型轴承座与摆动平板的下表面连接；微型轴承座自带开孔，通过螺栓螺母固定在摆动平板下表面的两侧；左支撑杆、右支撑杆顶部有开孔，与微型轴承座进行销连接；左右支撑杆垂直设置在平台底座上，底部固定设置在平台底座上；摆动机构包括底座、电机和推杆；底座倾斜设置在摆动机构的底部；底座底面设置有开孔的定位杆，与平行固定在平台底座中部的两个微型轴承座销连接；电机和推杆平行设置在底座的顶面，电机输出轴与推杆的一端之间通过皮带轮连接，皮带轮设置在底座内；推杆内部集成有丝杆螺母机构，推杆的另一端开有孔与固定在摆动平板下表面中部的两个微型轴承座销连接；所述的摆动平台的摆动规律如下：电机采用伺服电机，电机编码器的分辨率为131072，采用4位频，电子齿轮比设置为(32768/1000)，也就是4000个脉冲电机旋转一圈；电机与电推杆之间的齿轮比为1.5；电推杆的导程为5mm；电推杆推出速度与脉冲频率的函数为：V=μ1200]]>其中：v为推杆的伸出速度；μ为脉冲频率电推杆伸出量与摆动平板角度之间的函数为：θ=-arccos(12abx2+cabx+c2-a2-b22ab)+1745π]]>其中：θ为摆动平板与水平方向的锐夹角；x为推杆的伸出量；a为电推杆上顶点与摆动平板中间支点的水平距离；b为摆动平板中间支点与电推杆下支点的距离；c为电推杆初始长度；当θ为正时，摆动平板左高右低；当θ为负时，摆动平板左低右高；通过控制脉冲的频率来决定电推杆的速度，上位机设置好脉冲频率，摆动平台的角度θ会随着推杆匀速伸出而按照公式变化；所述的平台扶手装置包括踏板，两立柱，扶手；两立柱设置在摆动平台机构靠右支撑杆一侧；踏板放置在两立柱中间，踏板两侧开有孔，两立柱下端与踏板开孔对应位置开有孔，立柱下端与踏板固定连接；扶手设置在两立柱顶部两凹槽内；所述的摆动平台电控装置集成在一个抗电阻燃的盒子中，包括采集模块、驱动模块、到位开关模块和电源模块；采集模块用于数据采集，驱动模块用于驱动电机，到位开关模块控制水平位置以及防止发生顶缸现象，电源模块用于为各模块提供电源。