CN110368165B - 一种膝关节矫正器械的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种膝关节矫正器械的控制系统，包括主控系统、控制面板系统和电源管理系统，所述电源管理系统分别与控制面板系统和主控系统电连接，所述控制面板系统与主控系统电性连接，所述主控系统包括中央处理模块和中心控制模块；本发明通过操控力度控制模块，可以发送指令使驱动电机控制模块改变驱动电机的功率，从而调整膝关节矫正器械中驱动结构的矫正力度，并实时在显示屏模块上反馈力度数据，通过操控气压控制模块，可以发送指令使气泵调节气囊垫的气压，从而调整膝关节矫正器械中固定结构的挤压度，并实时在显示屏模块上反馈气压数据，综上，方便根据患者实际情况调整矫正力度和贴合度，即优化治疗效果，又优化佩戴舒适度。
Description
技术领域
本发明涉及控制系统技术领域，尤其涉及一种膝关节矫正器械的控制系统。
背景技术
膝关节病多数是由于股四头肌、缝匠肌、内外侧副韧带的拉应力改变、失调；膑韧带拉应力不平衡；髌骨与上下三块骨轴不同方向移位；不能回复正常的生理状态；而这种移位的位置通过膝关节器械的旋转矫正，使有拉应力的肌肉及韧带得到平衡，髌骨恢复原位，使运动功能达正常。这种髌骨移位，称之为功能性位移位；
治疗的时候，首先选择先铲拨放松紧张的肌肉，如果遇到两副韧带左右其中一侧或者一个方向的紧张，术者采用膝关节器械卡住患者的髌骨转动手柄使膝关节器械劳固地卡住髌骨向紧张的对侧反复来回扳动，然后再左右旋转直至达到完全松解为止，髌骨复位后，可在腘窝、承山两穴及股四头肌、腓肠肌，运用筋膜松解锤进行松解，以巩固髌骨复位的疗效，然后要明确是哪条经络受阻，进行疏通，从而达到治疗膝关节自由活动之目的，这就需要膝关节矫正器械对膝关节进行矫正，而膝关节矫正器械在使用中，难以把控驱动结构矫正使用的力度，也难以调整固定结构与患者身体之间的挤压贴合度，有时候会造成矫正过度适得其反，或者固定不舒服等情况，因此，本发明提出一种膝关节矫正器械的控制系统以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种膝关节矫正器械的控制系统，该控制系统通过在控制面板系统上操控力度控制模块，可以发送指令使驱动电机控制模块改变驱动电机的功率，从而调整膝关节矫正器械中驱动结构的矫正力度，并实时在显示屏模块上反馈力度数据，通过在控制面板系统上操控气压控制模块，可以发送指令使气泵调节气囊垫的气压，从而调整膝关节矫正器械中固定结构的挤压度，并实时在显示屏模块上反馈气压数据，综上，方便根据患者实际情况调整矫正力度和贴合度，即方便优化治疗效果，又可以优化佩戴舒适度。
为了解决上述问题，本发明提出一种膝关节矫正器械的控制系统，包括主控系统、控制面板系统和电源管理系统，所述电源管理系统分别与控制面板系统和主控系统电连接，所述控制面板系统与主控系统电性连接，所述主控系统包括中央处理模块和中心控制模块，所述中央处理模块包括信号采集模块、处理器和指令输出模块，所述中心控制模块包括指令接收模块、驱动电机控制模块、气压控制模块和数据反馈模块，所述驱动电机控制模块内设有功率变换器，所述气压控制模块内设有气压传感模块，所述数据反馈模块的信号输出端与所述信号采集模块无线连接；
所述控制面板系统包括显示屏模块和触控板模块，所述触控板模块内设有计时模块、力度控制模块、气压控制模块和开关模块，所述显示屏模块与所述信号采集模块的数据输出端连接，且信号采集模块采集的数据实时显示在显示屏模块上；
所述电源管理系统包括电池组、充电模块和电路保护模块，所述充电模块内设有变压模块，且变压模块的输出端设有电源输出模块和电源储存模块，所述电源储存模块与所述电池组电连接，所述电源输出模块与所述主控系统和控制面板系统连接。
进一步改进在于：所述驱动电机控制模块的控制端通过功率变换器与膝关节矫正器械的驱动电机连接，所述气压控制模块的控制端与膝关节矫正器械的气泵连接，且气泵连接膝关节矫正器械的气囊垫，所述气压传感模块实时监控气囊垫的气压。
进一步改进在于：所述功率变换器和气压传感模块的数据信号输出端均与所述数据反馈模块连接，且数据反馈模块的将数据信号传输给所述信号采集模块。
进一步改进在于：所述力度控制模块包括有档位调节模块，所述计时模块和气压控制模块均包括加减模块，所述开关模块与所述电源输出模块连接。
进一步改进在于：所述计时模块、力度控制模块和气压控制模块均通过处理器处理后与所述指令输出模块连接，且指令输出模块将指令输出至指令接收模块，所述指令接收模块将指令实施给所述驱动电机控制模块和气泵控制模块。
进一步改进在于：所述电路保护模块包括恒压恒流模块、电路断路器和电池参数实时检测模块，所述电池参数实时检测模块的数据输出端与所述信号采集模块连接。
进一步改进在于：所述电池参数实时检测模块内设有低电预警模块，且低电预警模块实时检测电量并在所述显示屏模块上低电预警。
本发明的有益效果为：本发明通过在控制面板系统上操控力度控制模块，可以发送指令使驱动电机控制模块改变驱动电机的功率，从而调整膝关节矫正器械中驱动结构的矫正力度，并实时在显示屏模块上反馈力度数据，通过在控制面板系统上操控气压控制模块，可以发送指令使气泵调节气囊垫的气压，从而调整膝关节矫正器械中固定结构的挤压度，并实时在显示屏模块上反馈气压数据，综上，方便根据患者实际情况调整矫正力度和贴合度，即方便优化治疗效果，又可以优化佩戴舒适度，再加上设有计时模块，可以根据需要合理设定矫正器械的使用时间，使治疗更加规范化，且本发明设有电源输出模块和电源储存模块，充电时，即可以直接利用输出电源使用器械，也可以同时将电源储存在电池组，方便边充电边使用，另外，本发明设有电路保护模块，即可以实时对电池参数进行检测，又可以通过电路断路器在电路发生故障时及时断电，保证器械安全性。
附图说明
图1是本发明系统结构示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
根据图1所示，本实施例提出了一种膝关节矫正器械的控制系统，包括主控系统、控制面板系统和电源管理系统，所述电源管理系统分别与控制面板系统和主控系统电连接，所述控制面板系统与主控系统电性连接，所述主控系统包括中央处理模块和中心控制模块，所述中央处理模块包括信号采集模块、处理器和指令输出模块，所述中心控制模块包括指令接收模块、驱动电机控制模块、气压控制模块和数据反馈模块，所述驱动电机控制模块内设有功率变换器，所述气压控制模块内设有气压传感模块，所述数据反馈模块的信号输出端与所述信号采集模块无线连接；
所述控制面板系统包括显示屏模块和触控板模块，所述触控板模块内设有计时模块、力度控制模块、气压控制模块和开关模块，所述显示屏模块与所述信号采集模块的数据输出端连接，且信号采集模块采集的数据实时显示在显示屏模块上；
所述电源管理系统包括电池组、充电模块和电路保护模块，所述充电模块内设有变压模块，且变压模块的输出端设有电源输出模块和电源储存模块，所述电源储存模块与所述电池组电连接，所述电源输出模块与所述主控系统和控制面板系统连接。
所述驱动电机控制模块的控制端通过功率变换器与膝关节矫正器械的驱动电机连接，所述气压控制模块的控制端与膝关节矫正器械的气泵连接，且气泵连接膝关节矫正器械的气囊垫，所述气压传感模块实时监控气囊垫的气压。
所述功率变换器和气压传感模块的数据信号输出端均与所述数据反馈模块连接，且数据反馈模块的将数据信号传输给所述信号采集模块。
所述力度控制模块包括有档位调节模块，所述计时模块和气压控制模块均包括加减模块，所述开关模块与所述电源输出模块连接。
所述计时模块、力度控制模块和气压控制模块均通过处理器处理后与所述指令输出模块连接，且指令输出模块将指令输出至指令接收模块，所述指令接收模块将指令实施给所述驱动电机控制模块和气泵控制模块。
所述电路保护模块包括恒压恒流模块、电路断路器和电池参数实时检测模块，所述电池参数实时检测模块的数据输出端与所述信号采集模块连接。
所述电池参数实时检测模块内设有低电预警模块，且低电预警模块实时检测电量并在所述显示屏模块上低电预警。
本发明通过在控制面板系统上操控力度控制模块，可以发送指令使驱动电机控制模块改变驱动电机的功率，从而调整膝关节矫正器械中驱动结构的矫正力度，并实时在显示屏模块上反馈力度数据，通过在控制面板系统上操控气压控制模块，可以发送指令使气泵调节气囊垫的气压，从而调整膝关节矫正器械中固定结构的挤压度，并实时在显示屏模块上反馈气压数据，综上，方便根据患者实际情况调整矫正力度和贴合度，即方便优化治疗效果，又可以优化佩戴舒适度，再加上设有计时模块，可以根据需要合理设定矫正器械的使用时间，使治疗更加规范化，且本发明设有电源输出模块和电源储存模块，充电时，即可以直接利用输出电源使用器械，也可以同时将电源储存在电池组，方便边充电边使用，另外，本发明设有电路保护模块，即可以实时对电池参数进行检测，又可以通过电路断路器在电路发生故障时及时断电，保证器械安全性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种膝关节矫正器械的控制系统，其特征在于：包括主控系统、控制面板系统和电源管理系统，所述电源管理系统分别与控制面板系统和主控系统电连接，所述控制面板系统与主控系统电性连接，所述主控系统包括中央处理模块和中心控制模块，所述中央处理模块包括信号采集模块、处理器和指令输出模块，所述中心控制模块包括指令接收模块、驱动电机控制模块、气压控制模块和数据反馈模块，所述驱动电机控制模块内设有功率变换器，所述气压控制模块内设有气压传感模块，所述数据反馈模块的信号输出端与所述信号采集模块无线连接；
所述控制面板系统包括显示屏模块和触控板模块，所述触控板模块内设有计时模块、力度控制模块、气压控制模块和开关模块，所述显示屏模块与所述信号采集模块的数据输出端连接，且信号采集模块采集的数据实时显示在显示屏模块上；
所述电源管理系统包括电池组、充电模块和电路保护模块，所述充电模块内设有变压模块，且变压模块的输出端设有电源输出模块和电源储存模块，所述电源储存模块与所述电池组电连接，所述电源输出模块与所述主控系统和控制面板系统连接；
所述驱动电机控制模块的控制端通过功率变换器与膝关节矫正器械的驱动电机连接，所述气压控制模块的控制端与膝关节矫正器械的气泵连接，且气泵连接膝关节矫正器械的气囊垫，所述气压传感模块实时监控气囊垫的气压；
所述功率变换器和气压传感模块的数据信号输出端均与所述数据反馈模块连接，且数据反馈模块的将数据信号传输给所述信号采集模块；
所述力度控制模块包括有档位调节模块，所述计时模块和气压控制模块均包括加减模块，所述开关模块与所述电源输出模块连接；
所述计时模块、力度控制模块和气压控制模块均通过处理器处理后与所述指令输出模块连接，且指令输出模块将指令输出至指令接收模块，所述指令接收模块将指令实施给所述驱动电机控制模块和气泵控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种膝关节矫正器械的控制系统，其特征在于：所述电路保护模块包括恒压恒流模块、电路断路器和电池参数实时检测模块，所述电池参数实时检测模块的数据输出端与所述信号采集模块连接。
3.根据权利要求2所述的一种膝关节矫正器械的控制系统，其特征在于：所述电池参数实时检测模块内设有低电预警模块，且低电预警模块实时检测电量并在所述显示屏模块上低电预警。
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