基于閉環(huán)控制的綜合理療平臺(tái)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本新型涉及一種基于閉環(huán)控制的綜合理療平臺(tái)，包括：頸部牽引器，該頸部牽引器包括：固定架、托墊架，以及安裝與固定架兩側(cè)的用于升降所述托墊架的電動(dòng)升降裝置，該電動(dòng)升降裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制端與一處理器模塊的控制輸出端相連，所述處理器模塊的信號(hào)采集端與一用于頸部表面肌電信號(hào)檢測(cè)的肌電檢測(cè)模塊的輸出端相連。本實(shí)用新型通過(guò)處理器模塊采集患者的頸部表面肌電信號(hào)，以判斷在牽引過(guò)程中的頸部肌肉在牽引時(shí)的肌肉強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)控制托墊架的升降高度，進(jìn)而控制托墊架達(dá)到一個(gè)適合使用者頸部肌肉強(qiáng)度的高度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于閉環(huán)控制的綜合理療平臺(tái)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種家用理療器械，尤其涉及一種基于閉環(huán)控制的綜合理療平臺(tái)。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的家用理療器械的功能很多，包括手部按摩、背部按摩、腿部按摩、頸部按摩等，現(xiàn)有的理療器械往往通過(guò)一個(gè)牽引裝置，對(duì)頸部進(jìn)行牽引以達(dá)到按摩、理療的目的。
[0003]然而，由于每個(gè)病人不同的情況，需要對(duì)頸部牽引器的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得牽引力度、方向合適，才能達(dá)到預(yù)期的治療效果，但是現(xiàn)有的頸部牽引器調(diào)節(jié)固定架和托墊架之間距離時(shí)由于調(diào)節(jié)盒體上的升降旋鈕旋轉(zhuǎn)的高度不可控，因此在調(diào)節(jié)的時(shí)候，往往根據(jù)使用者的自我感覺(jué)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，該調(diào)節(jié)方式往往無(wú)法達(dá)到最佳的牽引力度，故治療效果差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于閉環(huán)控制的綜合理療平臺(tái)，該綜合理療平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了在頸部牽引理療過(guò)程中，托墊架的高度與最佳頸部肌肉強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的目的。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種基于閉環(huán)控制的綜合理療平臺(tái)，包括:頸部牽引器，該頸部牽引器包括:固定架、托墊架，以及安裝與固定架兩側(cè)的用于升降所述托墊架的電動(dòng)升降裝置，該電動(dòng)升降裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制端與一處理器模塊的控制輸出端相連，所述處理器模塊的信號(hào)采集端與一用于頸部表面肌電信號(hào)檢測(cè)的肌電檢測(cè)模塊的輸出端相連。
[0006]為了均勻的控制托墊架的升降速度，所述電動(dòng)升降裝置包括:用于推動(dòng)所述托墊架上升或下降的絲杠，該絲杠由所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制。
[0007]進(jìn)一步，所述肌電檢測(cè)模塊包括:用于產(chǎn)生刺激電流的電流輸出裝置，與該電流輸出裝置輸出端相連的用于釋放所述刺激電流的表面電極片，以及用于采集頸部表面肌電信號(hào)的采集模塊，該采集模塊的輸出端與所述處理器模塊的信號(hào)采集端相連。
[0008]進(jìn)一步，為了避免信號(hào)干擾，所述采集模塊包括:用于對(duì)采集的頸部表面肌電信號(hào)進(jìn)行放大的放大電路，所述放大電路通過(guò)一信號(hào)調(diào)理電路與所述處理器模塊的信號(hào)采集端相連，以及所述采集模塊采用浮地電源。
[0009]進(jìn)一步，為了更好的采集頸部表面肌電信號(hào)，所述放大電路包括:并聯(lián)型雙運(yùn)放差動(dòng)放大器，與該并聯(lián)型雙運(yùn)放差動(dòng)放大器輸出端相連的阻容耦合電路，以及與該阻容耦合電路輸出端相連的雙通道變?cè)鲆鎯x用放大器。
[0010]進(jìn)一步，所述信號(hào)調(diào)理電路包括:與所述雙通道變?cè)鲆鎯x用放大器輸出端相連的50HZ陷波器，與該50HZ陷波器的輸出端相連的高通濾波器，與該高通濾波器的輸出端相連的低通濾波器，以及與該低通濾波器的輸出端相連的信號(hào)升壓電路，該信號(hào)升壓電路的輸出端與處理器模塊的信號(hào)采集端相連。
[0011]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型通過(guò)處理器模塊采集患者的頸部表面肌電信號(hào)，以判斷在牽引過(guò)程中的頸部肌肉在牽引時(shí)的肌肉強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)控制托墊架的升降高度，進(jìn)而控制托墊架達(dá)到一個(gè)適合使用者頸部肌肉強(qiáng)度的高度，因此，整個(gè)控制過(guò)程為閉環(huán)控制，即，托墊架高度一頸部表面肌電信號(hào)一托墊架高度的過(guò)程，從而使頸部肌肉到達(dá)一個(gè)合適的強(qiáng)度，以避免使用者的頸部肌肉在牽引過(guò)程中受到損傷。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0013]圖1是綜合理療平臺(tái)中頸部牽引器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是綜合理療平臺(tái)中頸部牽引器的原理框圖；
[0015]圖3是采集模塊的原理框圖。
[0016]其中，固定架1、托墊架2、電動(dòng)升降裝置3、絲杠4。

【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
[0018]圖1示出了綜合理療平臺(tái)中頸部牽引器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2示出了綜合理療平臺(tái)中頸部牽引器的原理框圖。
[0020]如圖1和圖2所示，一種基于閉環(huán)控制的綜合理療平臺(tái)，包括:頸部牽引器，該頸部牽引器包括:固定架1、托墊架2，以及安裝與固定架兩側(cè)的用于升降所述托墊架的電動(dòng)升降裝置3，該電動(dòng)升降裝置3的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制端與一處理器模塊的控制輸出端相連；所述處理器模塊的信號(hào)采集端與一用于頸部表面肌電信號(hào)檢測(cè)的肌電檢測(cè)模塊的輸出端相連。具體的，所述處理器模塊采集患者的頸部表面肌電信號(hào)以判斷在牽引過(guò)程中的頸部肌肉在牽引時(shí)的肌肉強(qiáng)度，以控制托墊架2的升降高度，進(jìn)而控制托墊架2達(dá)到一個(gè)適合使用者頸部肌肉強(qiáng)度的高度，以避免頸部肌肉在牽引過(guò)程中受到損傷。因此，從整個(gè)控制過(guò)程來(lái)看，屬于閉環(huán)控制，即，托墊架2高度一頸部表面肌電信號(hào)一托墊架2高度的過(guò)程，直到頸部肌肉達(dá)到一個(gè)合適的強(qiáng)度。
[0021]其中，所述處理器模塊可以采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，且通過(guò)處理器模塊采集肌電信號(hào)的方法在論文文獻(xiàn)中已被公開(kāi)，例如2012年12期，發(fā)表于《醫(yī)療裝備》的“基于AVR單片機(jī)的肌電信號(hào)生物反饋測(cè)試儀的設(shè)計(jì)”對(duì)該方法進(jìn)行了公開(kāi)。
[0022]所述電動(dòng)升降裝置包括:用于推動(dòng)所述托墊架上升或下降的絲杠4，該絲杠由所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制；具體的所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以采用微型直流電機(jī)來(lái)控制。通過(guò)處理器模塊控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)屬于本領(lǐng)域慣用的技術(shù)手段。
[0023]所述肌電檢測(cè)模塊包括:用于產(chǎn)生刺激電流的電流輸出裝置，與該電流輸出裝置輸出端相連的用于釋放所述刺激電流的表面電極片，以及用于采集頸部表面肌電信號(hào)的采集模塊，該采集模塊的輸出端與所述處理器模塊的信號(hào)采集端相連。
[0024]圖3示出了采集模塊的原理框圖。
[0025]所述采集模塊包括:用于對(duì)采集的頸部表面肌電信號(hào)進(jìn)行放大的放大電路，所述放大電路通過(guò)一信號(hào)調(diào)理電路與所述處理器模塊的信號(hào)采集端相連，以及所述采集模塊采用浮地電源。
[0026]所述放大電路包括:并聯(lián)型雙運(yùn)放差動(dòng)放大器，與該并聯(lián)型雙運(yùn)放差動(dòng)放大器輸出端相連的阻容耦合電路，以及與該阻容耦合電路輸出端相連的雙通道變?cè)鲆鎯x用放大器。其中，所述并聯(lián)型雙運(yùn)放差動(dòng)放大器由兩個(gè)集成運(yùn)算放大器構(gòu)成，例如0PA2604 ;所述雙通道變?cè)鲆鎯x用放大器是將經(jīng)過(guò)阻容耦合電路的兩路信號(hào)轉(zhuǎn)換成單端信號(hào)輸出，具體的可以采用INA2128放大器實(shí)現(xiàn)。
[0027]所述信號(hào)調(diào)理電路包括:與所述雙通道變?cè)鲆鎯x用放大器輸出端相連的50HZ陷波器，與該50HZ陷波器的輸出端相連的高通濾波器，與該高通濾波器的輸出端相連的低通濾波器，以及與該低通濾波器的輸出端相連的信號(hào)升壓電路，該信號(hào)升壓電路的輸出端與處理器模塊的信號(hào)采集端相連。
[0028]其中，所述放大電路和信號(hào)調(diào)理電路中的相關(guān)電路模塊在論文參考文獻(xiàn):唐建，中南大學(xué)2013年5月所公開(kāi)的碩士論文《人體表面肌電信號(hào)檢測(cè)與神經(jīng)肌肉電刺激儀的設(shè)計(jì)》中均已公開(kāi)，作為現(xiàn)有技術(shù)，這里不再詳細(xì)論述。
[0029]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說(shuō)明或解釋本實(shí)用新型的原理，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。因此，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【權(quán)利要求】
1.一種基于閉環(huán)控制的綜合理療平臺(tái)，其特征在于，包括:頸部牽引器，該頸部牽引器包括:固定架、托墊架，以及安裝與固定架兩側(cè)的用于升降所述托墊架的電動(dòng)升降裝置，該電動(dòng)升降裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制端與一處理器模塊的控制輸出端相連， 所述處理器模塊的信號(hào)采集端與一用于頸部表面肌電信號(hào)檢測(cè)的肌電檢測(cè)模塊的輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于閉環(huán)控制的綜合理療平臺(tái)，其特征在于，所述電動(dòng)升降裝置包括:用于推動(dòng)所述托墊架上升或下降的絲杠，該絲杠由所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于閉環(huán)控制的綜合理療平臺(tái)，其特征在于，所述肌電檢測(cè)模塊包括:用于產(chǎn)生刺激電流的電流輸出裝置，與該電流輸出裝置輸出端相連的用于釋放所述刺激電流的表面電極片，以及用于采集頸部表面肌電信號(hào)的采集模塊，該采集模塊的輸出端與所述處理器模塊的信號(hào)采集端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于閉環(huán)控制的綜合理療平臺(tái)，其特征在于，所述采集模塊包括:用于對(duì)采集的頸部表面肌電信號(hào)進(jìn)行放大的放大電路，所述放大電路通過(guò)一信號(hào)調(diào)理電路與所述處理器模塊的信號(hào)采集端相連； 所述采集模塊采用浮地電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于閉環(huán)控制的綜合理療平臺(tái)，其特征在于，所述放大電路包括:并聯(lián)型雙運(yùn)放差動(dòng)放大器，與該并聯(lián)型雙運(yùn)放差動(dòng)放大器輸出端相連的阻容耦合電路，以及與該阻容耦合電路輸出端相連的雙通道變?cè)鲆鎯x用放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于閉環(huán)控制的綜合理療平臺(tái)，其特征在于，所述信號(hào)調(diào)理電路包括:與所述雙通道變?cè)鲆鎯x用放大器輸出端相連的50HZ陷波器，與該50HZ陷波器的輸出端相連的高通濾波器，與該高通濾波器的輸出端相連的低通濾波器，以及與該低通濾波器的輸出端相連的信號(hào)升壓電路，該信號(hào)升壓電路的輸出端與處理器模塊的信號(hào)采集端相連。
【文檔編號(hào)】A61B5/0488GK204121216SQ201420498229
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】楊易, 王然, 孔成 申請(qǐng)人:楊易, 王然, 孔成