CN111904802B - 平衡器及其控制方法 - Google Patents
平衡器及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111904802B CN111904802B CN202010756196.2A CN202010756196A CN111904802B CN 111904802 B CN111904802 B CN 111904802B CN 202010756196 A CN202010756196 A CN 202010756196A CN 111904802 B CN111904802 B CN 111904802B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- brake
- ratchet wheel
- balancer
- ratchet
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
- A61H3/008—Using suspension devices for supporting the body in an upright walking or standing position, e.g. harnesses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
- A63B21/00181—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices comprising additional means assisting the user to overcome part of the resisting force, i.e. assisted-active exercising
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
- A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
- A63B23/04—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs
- A63B23/0405—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs involving a bending of the knee and hip joints simultaneously
- A63B23/0464—Walk exercisers without moving parts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
- A63B24/0087—Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
- A63B71/0054—Features for injury prevention on an apparatus, e.g. shock absorbers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
- A61H2003/007—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about secured to the patient, e.g. with belts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
- A61H2201/01—Constructive details
- A61H2201/0173—Means for preventing injuries
- A61H2201/0176—By stopping operation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
- A61H2201/50—Control means thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
- A61H2201/50—Control means thereof
- A61H2201/5058—Sensors or detectors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
- A63B24/0087—Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load
- A63B2024/0093—Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load the load of the exercise apparatus being controlled by performance parameters, e.g. distance or speed
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
- A63B71/0054—Features for injury prevention on an apparatus, e.g. shock absorbers
- A63B2071/0081—Stopping the operation of the apparatus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
- A63B2220/80—Special sensors, transducers or devices therefor
Abstract
本发明公开了一种平衡器及其控制方法,应用在康复器械技术领域,平衡器包括:辊轴,用于安装平衡拉索;刹车机构,用于限制所述辊轴向释放所述平衡拉索的方向旋转;传感器,用于检测辊轴的旋转圈数;处理器,用于配置基准点和触发阈值,以及根据传感器的输出信号和所述基准点换算出所述辊轴释放所述平衡拉索的长度,当所述长度大于所述触发阈值,则控制所述刹车机构限制所述辊轴旋转。本发明通过编码器检测辊轴的旋转圈数,然后根据传感器的输出信号和所述基准点换算出所述辊轴释放所述平衡拉索的长度,当所述长度大于所述触发阈值,则控制所述刹车机构限制所述辊轴旋转,可以及时且准确地控制平衡拉索的释放长度,避免进行康复训练的用户摔倒。
Description
技术领域
本发明涉及康复器械技术领域,尤其是一种平衡器及其控制方法。
背景技术
对于腿脚受伤的患者,需要配合物理治疗以恢复行走能力,大量的需求使得天轨训练系统(也称作减负训练系统)应运而生,天轨系统是指安装在天花板的轨道上可以移动的装置,其设置有平衡器以及平衡拉索,用户穿好马甲后将马甲与平衡拉索相连,平衡器向用户提供一个上拉的力,使得用户可以减轻走路的负担。
在当前的气动式智能减负训练系统中,由于缺乏有效的锁定防摔系统,导致患者不小心摔倒时没有很好的保护措施。常见的气动式智能减负训练系统是通过将平衡气缸的气体封住,当患者摔倒时气缸内的气体随着体积的压缩而增大压强,然后当气缸内气体压强与患者摔倒时产生的力达到平衡时才能停止患者的摔落,这种方法时间太长,效率较低,而且当气缸内气体压力偏小时容易出现患者直到摔倒在地都无法达到二力平衡的状态。
发明内容
为解决上述技术问题的至少之一,本发明的目的在于:提供一种平衡器及其控制方法,以准确且及时地控制平衡拉索的释放长度,避免进行康复训练的用户摔倒。
第一方面,本发明实施例提供了:
一种平衡器,包括:
辊轴,用于安装平衡拉索;
刹车机构,用于限制所述辊轴向释放所述平衡拉索的方向旋转;
传感器,用于检测辊轴的旋转圈数;
处理器,用于配置基准点和触发阈值,以及根据传感器的输出信号和所述基准点换算出所述辊轴释放所述平衡拉索的长度,当所述长度大于所述触发阈值,则控制所述刹车机构限制所述辊轴旋转。
进一步,所述刹车机构包括:
第一气缸、棘轮座、刹车棘轮以及多个棘轮卡块,所述刹车棘轮通过第一刹车轮轴安装在所述棘轮座,各所述棘轮卡块环绕所述刹车棘轮布置,所述棘轮座成型有多个用于安装各所述棘轮卡块的第一立柱,各所述棘轮卡块的中部分别可转动的安装在对应的第一立柱,所述棘轮卡块的前端布置有用于卡住所述刹车棘轮的卡尖,所述棘轮卡块的后端布置有第一弹簧,所述棘轮座的中部成型有环形凸起部,各所述第一弹簧环绕所述环形凸起部分布,所述第一弹簧的两端分别抵住环形凸起部的外侧和对应的所述棘轮卡块后端的内侧,所述棘轮座安装有两个弧形的第一释放臂,所述第一释放臂的一端铰接安装在所述棘轮座,所述第一释放臂的另一端可转动的安装在所述第一气缸的输出端,所述刹车棘轮和各所述棘轮卡块位于两个所述第一释放臂形成的区域内;
所述辊轴带动所述第一刹车轮轴同步转动。
进一步,两个所述第一释放臂的端部分别通过第一刹车连杆与所述第一气缸的输出端安装,所述第一释放臂的端部与所述第一刹车连杆的端部铰接,所述第一刹车连杆的另一端与所述第一气缸的输出端铰接。
进一步,所述环形凸起部的侧面成型有用于安装各所述第一弹簧的第一凸起部,各所述棘轮卡块后端的内侧成型有用于安装第一弹簧的第二凸起部,所述第一弹簧的两端分别套在对应的第一凸起部和第二凸起部。
进一步,还包括:包括第一壳体和第一左端盖,所述棘轮座安装在所述第一左端盖。
进一步,所述刹车机构包括:
第二气缸、第二刹车轮轴、刹车碟轮、第二固定座和安装在所述第二固定座的刹车组件,所述刹车组件包括刹车驱动件和两个刹车压块,所述第二固定座布置有用于安装所述刹车驱动件和两个所述刹车压块的第二立柱,所述刹车驱动件包括两个刹车半驱动件,两个所述刹车半驱动件之间通过第二连接部连接,所述刹车半驱动件的一端为可转动的安装在所述第二立柱的刹车转动端,所述第二气缸驱动所述刹车驱动件绕所述第二立柱转动,所述刹车压块的一端为通过键连接可滑动的安装在所述第二立柱的刹车滑动端,所述第二弹簧的两端分别抵住两个所述刹车压块的刹车滑动端的侧面,两个所述刹车压块位于两个所述刹车半驱动件之间,两个所述刹车压块分别位于所述刹车碟轮的两侧,所述第二立柱套有第二弹簧,所述刹车转动端的侧面成型有多个刹车主楔形块,各所述刹车主楔形块沿圆周分布,所述刹车滑动端的侧面成型有多个与各所述刹车主楔形块相对应的刹车辅助楔形块,各所述刹车辅助楔形块沿圆周分布;
所述辊轴带动所述第二刹车轮轴同步转动。
进一步,所述第二气缸的输出端通过第二摆臂驱动所述刹车驱动件,所述第二摆臂的一端与所述刹车驱动件铰接。
进一步,所述第二气缸的输出端通过刹车拉索与所述第二摆臂的端部连接。
进一步,第二壳体和第二左端盖,所述第二固定座安装在所述第二左端盖,所述碟轮刹车机构安装在所述第二左端盖上,所述第二刹车轮轴通过单向的滚动轴承安装在所述第二左端盖。
第二方面,本发明实施例提供了:
一种平衡器的控制方法,包括以下步骤:
获取输入数据,根据所述输入数据配置基准点和触发阈值;
读取所述编码器的输出信号;
根据传感器的输出信号和所述基准点换算出所述辊轴释放所述平衡拉索的长度,当所述长度大于所述触发阈值,则控制所述刹车机构限制所述辊轴旋转。
本发明实施例的有益效果是,通过编码器检测辊轴的旋转圈数,然后根据传感器的输出信号和所述基准点换算出所述辊轴释放所述平衡拉索的长度,当所述长度大于所述触发阈值,则控制所述刹车机构限制所述辊轴旋转,可以及时且准确地控制平衡拉索的释放长度,避免进行康复训练的用户摔倒。
附图说明
图1为平衡器的实施例一的结构图;
图2为图1中结构的分解图;
图3为刹车机构的实施例一的结构图;
图4为图3中结构的分解图;
图5为图3中结构除去第一安装盖的结构图;
图6为平衡器的实施例二的结构图;
图7为图6中结构的剖视图;
图8为图6中结构的分解图;
图9为刹车机构的实施例二的结构图;
图10为图9中结构的正视图;
图11为刹车机构的实施例二刹车组件的结构图;
图12为刹车机构的实施例二刹车组件的结构图;
图13为刹车压块的结构图;
图14为两个刹车压块和第二弹簧的结构图;
图15为刹车驱动件的结构图;
图16为平衡器的控制方法的第一流程图;
图17为平衡器的控制方法的第二流程图。
附图标记:101、第一气缸;102、棘轮座;103、刹车棘轮;104、棘轮卡块;105、第一刹车轮轴;106、第一立柱;107、第一弹簧;108、环形凸起部;109、第一释放臂;110、第一刹车连杆;111、第一壳体;112、第一左端盖;113、第一辊轴;114、第一从动座;115、第一内齿轮;116、第一从动轮;117、第一安装盖;118、第一悬挂板;119、第一拉索座;120、第一编码器;
201、第二气缸;202、第二刹车轮轴;203、刹车碟轮;204、第二固定座;205、刹车压块;206、刹车半驱动件;207、第二连接部;208、第二立柱;209、第二弹簧;210、刹车辅助楔形块;211、第二摆臂;212、第二壳体;213、第二左端盖;214、第二辊轴;215、第二从动座;216、第二内齿轮;217、第二悬挂板;218、第二编码器;219、第二传动轴;220、刹车主楔形块;221、刹车组件。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例对本发明进行进一步的说明。
一种平衡器,应用在天轨训练系统中,该天轨训练系统用于行走康复训练,平衡器是天轨训练系统的核心部件,其用于向用户提供一个向上的拉力,以减轻用户行走时的负重,在本实施例中平衡器包括:
辊轴,用于安装平衡拉索,平衡拉索的末端安装有悬挂架,用户穿上专用马甲后,将悬挂架和马甲固定,滚轴在卷起平衡拉索时向用户提供一个向上的拉力。
刹车机构,用于限制所述辊轴向释放所述平衡拉索的方向旋转,人摔倒时平衡拉索会被人体的重量所拉扯,因此滚轴往释放平衡拉索的方向旋转,通过刹车机构限制平衡拉索的释放,可以防止用户摔到地面。
传感器,用于检测辊轴的旋转圈数的一种传感器,传感器可以采用编码器实现,编码器包括脉冲编码器等等,通常可以精确到达到百分之一甚至千分之一圈。
处理器,用于配置基准点和触发阈值,以及根据传感器的输出信号和所述基准点换算出所述辊轴释放所述平衡拉索的长度,当所述长度大于所述触发阈值,则控制所述刹车机构限制所述辊轴旋转。通常会在平衡拉索释放到某个长度时设置基准点,此时编码器归零,并根据旋转的方向和旋转的圈数来换算出平衡拉索的长度。需要理解的是,编码器可以检测辊轴旋转的圈数,根据辊轴的周长可以计算出平衡拉索的收放长度。
由于刹车机构动作有动作时间,为了刹车位置的准确性,处理器可以根据测量的绳索释放瞬时速度做触发阀值的预判修正,增加绳索释放瞬时速度与刹车机构动作时间运算得到的距离修正值,修正由于刹车机构动作时间造成的刹车位移偏差。
根据上述实施例的描述可知,本方案可以在平衡拉索释放长度过长的时候及时控制刹车机构限制辊轴旋转,从而防止用户摔倒。
参照图1、图2、图3、图4和图5,对本方案一种平衡器及其刹车机构的具体结构进行说明。
本发明涉及一种刹车机构,作为刹车机构的实施例一,其包括第一气缸101、棘轮座102、刹车棘轮103以及多个棘轮卡块104,刹车棘轮103通过第一刹车轮轴105安装在棘轮座102,第一刹车轮轴105贯穿棘轮座102的中部,第一刹车轮轴105通过单向的滚动轴承与棘轮座102安装。各棘轮卡块104环绕刹车棘轮103布置,棘轮座102成型有多个用于安装各棘轮卡块104的第一立柱106,各棘轮卡块104的中部分别可转动的安装在对应的第一立柱106。各棘轮卡块104卡住刹车棘轮103,从而使刹车棘轮103停止转动。
棘轮卡块104的前端布置有用于卡住刹车棘轮103的卡尖,棘轮卡块104的后端布置有第一弹簧107,棘轮座102的中部成型有环形凸起部108,各第一弹簧107环绕环形凸起部108分布,第一弹簧107的两端分别抵住环形凸起部108的外侧和对应的棘轮卡块104后端的内侧。第一弹簧107为压缩弹簧,第一弹簧107将棘轮卡块104的后端顶起,棘轮卡块104的卡尖卡住刹车几轮,从而将刹车棘轮103锁紧。
环形凸起部108的侧面成型有用于安装各第一弹簧107的第一凸起部,各棘轮卡块104后端的内侧成型有用于安装第一弹簧107的第二凸起部。第一弹簧107的两端分别套在对应的第一凸起部和第二凸起部,避免第一弹簧107脱出。
棘轮座102安装有两个弧形的第一释放臂109,两个第一释放臂109相对布置,第一释放臂109的一端铰接安装在棘轮座102,第一释放臂109的另一端可转动的安装在第一气缸101的输出端,刹车棘轮103和各棘轮卡块104位于两个第一释放臂109形成的区域内。
两个第一释放臂109的端部分别通过第一刹车连杆110与第一气缸101的输出端安装,第一释放臂109的端部与第一刹车连杆110的端部铰接,第一刹车连杆110的另一端与第一气缸101的输出端铰接。
第一气缸101驱动两个第一释放臂109开合,使得刹车棘轮103切换锁紧和解锁状态:第一气缸101拉动两个第一释放臂109时,两个第一释放臂109压住各棘轮卡块104的后端,使棘轮卡块104的卡尖与刹车棘轮103分离,棘轮卡块104解除对刹车棘轮103的锁紧。第一气缸101推动两个第一释放臂109时,两个第一释放臂109解除对各棘轮卡块104后端的压住,在第一弹簧107的作用下,棘轮卡块104的卡尖卡住刹车棘轮103。
棘轮座102的一侧成型有环形壁,刹车棘轮103、各棘轮卡块104和两个第一释放臂109均安装在环形壁所围成的区域中。环形壁成型有一缺口部,缺口部供两个第一释放臂109的端部伸出与第一气缸101的输出端安装。棘轮座102的另一侧的中部成型有第一安装座,第一刹车轮轴105穿过第一安装座。
刹车机构的实施例一还包括第一安装盖117,第一安装盖117安装在棘轮座102,第一气缸101安装在第一安装盖117。第一安装盖117安装在棘轮座102的环形壁的上侧,将环形壁的上端敞口封住。
本发明涉及天轨训练中的平衡器,作为平衡器的实施例一,其包括第一壳体111、第一左端盖112、用于安装平衡拉索的第一辊轴113以及刹车机构的实施例一结构,第一辊轴113通过第一转轴安装在第一壳体111中,第一左端盖112安装在第一壳体111的左端,第一转轴的一端通过滚动轴承安装在第一左端盖112,第一壳体111的右端安装有第一右端盖。
第一壳体111的侧壁安装有两个相对平行布置的第一悬挂板118,两个第一悬挂板118之间通过多个螺栓安装,通过螺栓形成一悬挂结构。第一壳体111的侧壁成型有可供平衡拉索穿出的第一通孔,第一通孔的外部安装有可供平衡拉索穿过的第一拉索座119。
棘轮座102安装在第一左端盖112,第一安装座安装在第一左端盖112的外侧。第一辊轴113带动第一刹车轮轴105同步转动,因此,将刹车棘轮103锁紧时,可将第一辊轴113刹车使其停止转动。
第一左端盖112安装有随第一辊轴113同步转动的第一从动座114,第一从动座114通过第一传动轴与第一辊轴113传动,第一传动轴的两端分别固定安装在第一从动座114和第一辊轴113,第一传动轴的安装位置偏离第一从动座114和第一辊轴113的中心轴线。
第一从动座114安装有第一内齿轮115,第一刹车轮轴105的端部安装有与第一内齿轮115啮合的第一从动轮116,第一辊轴113通过第一传动轴、第一从动座114和第一内齿轮115带动刹车棘轮103同步转动。
平衡器开机后,刹车机构默认为锁紧状态,点击解锁按钮后第一气缸101拉动第一释放臂109,解除棘轮压块对刹车棘轮103的锁紧,从而第一辊轴113可自由转动,患者可进行天轨训练。
第一左端盖112安装有第一编码器120,第一编码器120的输入端通过齿轮啮合与第一内齿轮115传动,从而第一编码器120可获取第一辊轴113的转动状态。处理器根据第一编码器120的输出信号判定是否需要锁紧刹车机构。
参照图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14和图15,对本方案一种平衡器及其刹车机构的具体结构进行说明。
本发明涉及一种刹车机构,作为刹车机构的实施例二,其包括第二气缸201、第二刹车轮轴202、刹车碟轮203、第二固定座204和安装在第二固定座204的刹车组件221,刹车碟轮203通过单向的滚动轴承安装在第二刹车轮轴202。刹车组件221包括刹车驱动件和两个刹车压块205,第二固定座204布置有用于安装刹车驱动件和两个刹车压块205的第二立柱208,刹车驱动件可转动的安装在第二立柱208,两个刹车压块205可滑动的安装在第二立柱208,第二气缸201驱动刹车驱动件绕第二立柱208转动。两个刹车压块205分别位于刹车碟轮203的两侧,第二立柱208套有第二弹簧209,第二弹簧209为压缩弹簧,第二弹簧209的两端分别抵住两个刹车压块205。第二气缸201驱动刹车驱动件转动,两个刹车压块205相向移动将刹车碟轮203压紧,使第二刹车轮轴202停止转动。第二气缸201的输出端回退,第二弹簧209将两个刹车压块205弹开,解除对刹车碟轮203的压紧,第二刹车轮轴202可自由转动。
刹车驱动件包括两个刹车半驱动件206,两个刹车半驱动件206之间通过第二连接部207连接,刹车半驱动件206的一端为可转动的安装在第二立柱208的刹车转动端,第二气缸201驱动两个刹车半驱动件206同步转动。
第二立柱208的侧面成型有键槽,刹车压块205的一端为通过键连接可滑动的安装在第二立柱208的刹车滑动端,第二弹簧209的两端分别抵住两个刹车压块205的刹车滑动端的侧面,两个刹车压块205位于两个刹车半驱动件206之间。刹车转动端的侧面成型有多个刹车主楔形块220,各刹车主楔形块220沿圆周分布,刹车主楔形块220的一端成型为倾斜面,刹车主楔形块220的另一端成型为垂直面。刹车滑动端的侧面成型有多个与各刹车主楔形块220相对应的刹车辅助楔形块210,各刹车辅助楔形块210沿圆周分布,刹车辅助楔形块210的一端成型为倾斜面,刹车辅助楔形块210的另一端成型为垂直面。刹车半驱动件206转动时,刹车驱动件上的刹车主楔形块220的倾斜面顶住对应的刹车压块205的刹车辅助楔形块210的倾斜面,从而使两个刹车压块205相向移动。
第二气缸201的输出端通过第二摆臂211驱动刹车驱动件,第二摆臂211的一端与刹车驱动件铰接,刹车驱动件设置有用于与第二摆臂211端部安装的连接柱,第二摆臂211的中部为铰接安装点,第二气缸201的输出端通过刹车拉索与第二摆臂211的端部连接。
本发明涉及天轨训练中的平衡器,作为平衡器的实施例二,其包括第二壳体212、第二左端盖213、用于安装平衡拉索的第二辊轴214以及刹车机构的实施例二结构,第二辊轴214通过第二转轴安装在第二壳体212中,第二转轴的一端通过滚动轴承安装在第二左端盖213上,第二左端盖213安装在第二壳体212的左端,碟轮刹车机构安装在所述第二左端盖213上,第二转轴的一端通过滚动轴承安装在第二左端盖213,第二壳体212的右端安装有第二右端盖。
第二壳体212的侧壁安装有两个相对平行布置的第二悬挂板217,两个第二悬挂板217之间通过多个螺栓安装,通过螺栓形成一悬挂结构。第二壳体212的侧壁成型有可供平衡拉索穿出的第二通孔,第二通孔的外部安装有可供平衡拉索穿过的第二拉索座。
第二固定座204安装在第二左端盖213,第二刹车轮轴202通过单向的滚动轴承安装在第二左端盖213,第二左端盖213安装有第二轴承座,第二刹车轮轴202穿过第二轴承座。第二左端盖213安装有用于安装第二气缸201的第二安装座,第二摆臂211的中部通过铰接安装点可转动地安装在第二左端盖213。
第二辊轴214带动第二刹车轮轴202同步转动,第二左端盖213安装有随第一辊轴113同步转动的第二从动座215,第二从动座215通过第二传动轴219与第二辊轴214传动,第二传动轴219的两端分别固定安装在第二从动座215和第二辊轴214,第二传动轴219的安装位置偏离第二从动座215和第二辊轴214的中心轴线。
第二从动座215安装有第二内齿轮216,第二刹车轮轴202的端部安装有与第二内齿轮216啮合的第二从动轮,第二辊轴214通过第二传动轴219、第二从动座215和第二内齿轮216带动刹车碟轮203同步转动。
第二左端盖213安装有第二编码器218,第二编码器218的输入端通过齿轮啮合与第二内齿轮216传动,从而第二编码器218可获取第二辊轴214的转动状态。
参照图16,本实施例一种平衡器的控制方法,应用在处理器中,包括以下步骤:
步骤1210、获取输入数据,根据所述输入数据配置基准点和触发阈值。
在本实施例中输入数据可以通过输入界面获取,用户可以通过输入界面输入数据从而配置处理器的基准点和触发阈值。
步骤1220、读取所述编码器的输出信号。
在步骤1210中,配置基准点时编码器被置零,从而通过编码器的输出信号可以判断当前平衡拉索的释放长度。
步骤1230、根据传感器的输出信号和所述基准点换算出所述辊轴释放所述平衡拉索的长度,当所述长度大于所述触发阈值,则控制所述刹车机构限制所述辊轴旋转。当所述长度大于所述触发阈值,则控制所述刹车机构限制所述辊轴旋转。通常会在平衡拉索释放到某个长度时设置基准点,此时编码器归零,并根据旋转的方向和旋转的圈数来换算出平衡拉索的长度。
参照图17,本实施例针对图16中的方法进行更加详细的描述。本实施例包括:
步骤1310、设置防摔触发距离和基准零点,即配置基准点和触发阈值。
步骤1320、持续获取传感器(编码器)的实时数据。
步骤1330、持续判断下降距离是否大于防摔触发距离。
步骤1340、处理器改变电磁阀工作状态为第一工作状态,该电磁阀控制刹车机构中的驱动气缸,使得刹车机构锁定滚轴。
步骤1350、根据传感器的实时数据,判断平衡拉索的释放长度是否小于防摔触发距离,若是,则执行步骤1360,反之,则继续执行本步骤。
步骤1360、判断平衡拉索的释放长度小于防摔触发距离的时间是否大于设定时间,若是,执行步骤1370。本实施例设置设定时间的目的在于,可以给患者缓冲时间,确定患者重新站直站稳后再重新开始训练,这样可以避免患者还没站好突然解锁导致患者重新触发保护,设置该时间可以保护患者。同时,本实施例也可以避免检测结果在防摔触发距离附近频繁波动,使得刹车机构的状态不稳定,容易导致刹车机构损坏。
步骤1370、处理器改变电磁阀工作状态为第二工作状态,使得刹车机构不锁定滚轴。此时,平衡拉索可以自由收放。
对于上述方法实施例中的步骤编号,其仅为了便于阐述说明而设置,对步骤之间的顺序不做任何限定,实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种平衡器,其特征在于,包括:
辊轴,用于安装平衡拉索;
刹车机构,用于限制所述辊轴向释放所述平衡拉索的方向旋转;
传感器,用于检测辊轴的旋转圈数;
处理器,用于配置基准点和触发阈值,以及根据传感器的输出信号和所述基准点换算出所述辊轴释放所述平衡拉索的长度,当所述长度大于所述触发阈值,则控制所述刹车机构限制所述辊轴旋转;
其中,所述刹车机构包括:
第一气缸、棘轮座、刹车棘轮以及多个棘轮卡块,所述刹车棘轮通过第一刹车轮轴安装在所述棘轮座,各所述棘轮卡块环绕所述刹车棘轮布置,所述棘轮座成型有多个用于安装各所述棘轮卡块的第一立柱,各所述棘轮卡块的中部分别可转动的安装在对应的第一立柱,所述棘轮卡块的前端布置有用于卡住所述刹车棘轮的卡尖,所述棘轮卡块的后端布置有第一弹簧,所述棘轮座的中部成型有环形凸起部,各所述第一弹簧环绕所述环形凸起部分布,所述第一弹簧的两端分别抵住环形凸起部的外侧和对应的所述棘轮卡块后端的内侧,所述棘轮座安装有两个弧形的第一释放臂,所述第一释放臂的一端铰接安装在所述棘轮座,所述第一释放臂的另一端可转动的安装在所述第一气缸的输出端,所述刹车棘轮和各所述棘轮卡块位于两个所述第一释放臂形成的区域内;所述辊轴带动所述第一刹车轮轴同步转动;
或者,
所述刹车机构包括:
第二气缸、第二刹车轮轴、刹车碟轮、第二固定座和安装在所述第二固定座的刹车组件,所述刹车组件包括刹车驱动件和两个刹车压块,所述第二固定座布置有用于安装所述刹车驱动件和两个所述刹车压块的第二立柱,所述刹车驱动件包括两个刹车半驱动件,两个所述刹车半驱动件之间通过第二连接部连接,所述刹车半驱动件的一端为可转动的安装在所述第二立柱的刹车转动端,所述第二气缸驱动所述刹车驱动件绕所述第二立柱转动,所述刹车压块的一端为通过键连接可滑动的安装在所述第二立柱的刹车滑动端,第二弹簧的两端分别抵住两个所述刹车压块的刹车滑动端的侧面,两个所述刹车压块位于两个所述刹车半驱动件之间,两个所述刹车压块分别位于所述刹车碟轮的两侧,所述第二立柱套有第二弹簧,所述刹车转动端的侧面成型有多个刹车主楔形块,各所述刹车主楔形块沿圆周分布,所述刹车滑动端的侧面成型有多个与各所述刹车主楔形块相对应的刹车辅助楔形块,各所述刹车辅助楔形块沿圆周分布;所述辊轴带动所述第二刹车轮轴同步转动。
2.根据权利要求1所述的一种平衡器,其特征在于:两个所述第一释放臂的端部分别通过第一刹车连杆与所述第一气缸的输出端安装,所述第一释放臂的端部与所述第一刹车连杆的端部铰接,所述第一刹车连杆的另一端与所述第一气缸的输出端铰接。
3.根据权利要求1所述的一种平衡器,其特征在于:所述环形凸起部的侧面成型有用于安装各所述第一弹簧的第一凸起部,各所述棘轮卡块后端的内侧成型有用于安装第一弹簧的第二凸起部,所述第一弹簧的两端分别套在对应的第一凸起部和第二凸起部。
4.根据权利要求2或3所述的平衡器,其特征在于,还包括:包括第一壳体和第一左端盖,所述棘轮座安装在所述第一左端盖。
5.根据权利要求1所述的一种平衡器,其特征在于:所述第二气缸的输出端通过第二摆臂驱动所述刹车驱动件,所述第二摆臂的一端与所述刹车驱动件铰接。
6.根据权利要求5所述的一种平衡器,其特征在于:所述第二气缸的输出端通过刹车拉索与所述第二摆臂的端部连接。
7.根据权利要求5或6所述的一种平衡器,其特征在于:第二壳体和第二左端盖,所述第二固定座安装在所述第二左端盖,所述刹车机构安装在所述第二左端盖上,所述第二刹车轮轴通过单向的滚动轴承安装在所述第二左端盖。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的平衡器的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取输入数据,根据所述输入数据配置基准点和触发阈值;
读取编码器的输出信号;
根据传感器的输出信号和所述基准点换算出所述辊轴释放所述平衡拉索的长度,当所述长度大于所述触发阈值,则控制所述刹车机构限制所述辊轴旋转。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010756196.2A CN111904802B (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 平衡器及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010756196.2A CN111904802B (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 平衡器及其控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111904802A CN111904802A (zh) | 2020-11-10 |
CN111904802B true CN111904802B (zh) | 2022-04-22 |
Family
ID=73287413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010756196.2A Active CN111904802B (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 平衡器及其控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111904802B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115556077B (zh) * | 2022-10-25 | 2024-01-05 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | 一种智能型可穿戴腰部助力外骨骼装置及控制方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103673956A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-03-26 | 中联重科股份有限公司 | 卷扬的放绳长度检测系统、方法、装置及起重机 |
CN104443448A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-03-25 | 清华大学 | 一种模拟零重力及低重力环境的索驱动机器人装置 |
CN105476821A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-13 | 吉林大学 | 柔索驱动六自由度并联康复装置 |
CN206051398U (zh) * | 2016-08-24 | 2017-03-29 | 德马科起重机械有限公司 | 一种起重机超起自动排绳装置 |
CN106924933A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-07 | 南阳市中心医院 | 一种智能行走康复护理装置 |
CN107029382A (zh) * | 2016-02-03 | 2017-08-11 | 广州曼纽科实验分析仪器有限公司 | 气动减重训练器及气动减重训练系统 |
CN110450135A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-15 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种动态悬吊式体重支持系统 |
CN110584958A (zh) * | 2019-10-18 | 2019-12-20 | 广州虹扬医疗科技有限公司 | 一种多功能的天轨电动位移机 |
-
2020
- 2020-07-31 CN CN202010756196.2A patent/CN111904802B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103673956A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-03-26 | 中联重科股份有限公司 | 卷扬的放绳长度检测系统、方法、装置及起重机 |
CN104443448A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-03-25 | 清华大学 | 一种模拟零重力及低重力环境的索驱动机器人装置 |
CN105476821A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-13 | 吉林大学 | 柔索驱动六自由度并联康复装置 |
CN107029382A (zh) * | 2016-02-03 | 2017-08-11 | 广州曼纽科实验分析仪器有限公司 | 气动减重训练器及气动减重训练系统 |
CN206051398U (zh) * | 2016-08-24 | 2017-03-29 | 德马科起重机械有限公司 | 一种起重机超起自动排绳装置 |
CN106924933A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-07 | 南阳市中心医院 | 一种智能行走康复护理装置 |
CN110450135A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-15 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种动态悬吊式体重支持系统 |
CN110584958A (zh) * | 2019-10-18 | 2019-12-20 | 广州虹扬医疗科技有限公司 | 一种多功能的天轨电动位移机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111904802A (zh) | 2020-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2672638T3 (es) | Sistema de protección contra sobreaceleración y sobrevelocidad de elevador | |
CN111904802B (zh) | 平衡器及其控制方法 | |
JP6655047B2 (ja) | エンドレス・ケーブル・ウインチ | |
CN110523019A (zh) | 基于钢板弹簧的缓冲式速差防坠装置 | |
CN107473038B (zh) | 立井提升系统刚性罐道提升容器失稳评估装置及评估方法 | |
CA2312718A1 (en) | Motor-driven stair climbing device | |
CN111780707B (zh) | 一种应变测量装置 | |
CN206520489U (zh) | 一种误踩油门变刹车系统中快速踩和超限踩的检测机构 | |
CN102602770A (zh) | 助力梯过速保护机构 | |
CN107244597A (zh) | 电梯鼓式制动器弹簧力的测量装置 | |
CN112362490B (zh) | 线路砼杆抗倾稳定性检测装置及其检测方法 | |
CN212158515U (zh) | 传感器支座及使用传感器支座的传感器装置 | |
CN205220636U (zh) | 桥梁检测车的作业调平装置 | |
CN210438237U (zh) | 一种带提拉力的提拉装置 | |
CN206927407U (zh) | 电梯鼓式制动器弹簧力的测量装置 | |
TW202231313A (zh) | 臨時水平生命線裝置 | |
CN111780708A (zh) | 一种应变计 | |
CN213180712U (zh) | 一种液压锚杆钻机加载试验装置 | |
CN201311334Y (zh) | 防风制动能力检测仪 | |
CN216060503U (zh) | 一种六维力传感器 | |
CN113425316B (zh) | 悬吊式x线摄影系统及其悬挂机构 | |
CN214569907U (zh) | 升降机超速保护装置 | |
JPH0743436Y2 (ja) | シヤツタ−の落下防止装置 | |
JP2509921Y2 (ja) | 訓練補助装置 | |
CN216593915U (zh) | 一种起重机拉力检验测试装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20201209 Address after: No.298, Deshan Avenue, economic and Technological Development Zone, Changde City, Hunan Province, 415100 Applicant after: Manuco medical devices (Hunan) Co.,Ltd. Address before: No.88, Shiji village, Shilian Road, Shiqi Town, Panyu District, Guangzhou City, Guangdong Province Applicant before: Manuko Health Industry (Guangzhou) Co.,Ltd. |
|
TA01 | Transfer of patent application right | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |