一种轮椅姿态调整系统技术方案

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种轮椅姿态调整系统
本专利技术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
，具体来说涉及一种轮椅姿态调整系统。
技术介绍
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，本专利技术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。本专利技术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。
技术实现思路
为实现本专利技术之目的，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。所述的电机驱动及反馈电路，其中：高速光耦隔离单元包括高速光耦隔离芯片U2及其外围电路元件，U2VIN1+端管脚1连接处理器输出PWM1的端口，VIN1-端管脚2连接保护电阻R26，R26阻值360欧；VIN2+端管脚4连接处理器输出PWM2的端口，VIN2-端管脚3连接保护电阻R30；GND端管脚5接地，同时通过滤波电容C22和+5V电压源连接，C22的容值为0.1μF；VOUT1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，R19的阻值为510欧；VOUT2管脚6输出PWM2的光耦隔离后的信号；VCC端(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：电机驱动单元包括U6、U7芯片及其外围电路元件，U6、U7芯片是电机驱动芯片，U6芯片VCC端管脚1接12V电压；IN端管脚2是输入端；COM端管脚4接地，12V电压和地之间接滤波电容C14；LO端管脚5是低侧栅极驱动输出，HO端管脚7连接22欧的电阻R2的一端，R2的另一端连接MOS管Q4的基极，Q4的集电极连接24V电压源，Q4的发射极与P3的管脚2和Q7的集电极连接；Q4的发射极和集电极之间由二极管D7连接，Q7的基极通过22欧电阻R7与U6的管脚5连接，Q7的发射极和集电极之间由二极管D10连接。所述的电机驱动及反馈电路，其中：U6芯片VS端管脚6是高端浮置电源偏移电压端，连接P3的2端，P31端和2端连接电动推杆的两根动力线，P3是电动推杆的驱动电源端，VS端还与自举电容C7的一端连接，C7的另一端与VB端管脚8连接，VB端管脚8连接二极管D3的负极，D3为1N4007，D3的正极连接12V电压，负极接VB端。所述的电机驱动及反馈电路，其中：其特征在于：U6芯片VB端管脚7是高侧浮动绝对电压端，VB端和12V电压之间连接D3二极管1N4007，D3正极接12V，负极接VB；VB和VS之间连接自举电容C7；Q7的集电极和发射极之间由二极管D10连接，D10为1N4007，D10的正极连接Q7的发射极，负极连接Q7的集电极。所述的电机驱动及反馈电路，其中：U7芯片VCC端管脚1是逻辑电源电压端，接12V电压；IN端管脚2是输入端；COM端管脚4接地；12V电压和地之间接滤波电容C12，LO端管脚5是低侧栅极驱动输出，HO端管脚7是高侧栅极驱动输出，连接22欧的电阻R4的一端，R4的另一端连接MOS管Q2的基极，Q2的集电极连接24V电压源，Q2的发射极与P3的管脚2和Q8的集电极连接；Q2的发射极和集电极之间由二极管D8连接，Q8的基极通过22欧电阻R8与U7的管脚5连接，Q8的发射极和集电极之间由二极管D11连接；VS端管脚6连接P3的1端，P3是电动推杆的驱动电源端，VS端还与自举电容C8的一端连接，C7的另一端与VB端管脚8连接；VB端管脚8连接二极管D4的负极；Q8的集电极和发射极之间由二极管D11连接。一种轮椅姿态调整系统，包括处理器，传感器电路、电机驱动及其反馈电路，其中：电机驱动器及其反馈电路包括的数量为5个，分别是电机驱动及其反馈电路1、电机驱动及其反馈电路2、电机驱动及其反馈电路3、电机驱动及其反馈电路4、电机驱动及其反馈电路5；电动推杆的设置位置如下：①靠背处设置一个，标记为B1，用于调节靠背的倾斜角度；②座位下设置两个，用于控制上升和倾斜，标记分别为S1和S2；③腿托下设置两个，标记分别为L1和L2，L1抬腿，L2伸缩；电机驱动器及其反馈电路是如权利要求1-9之一所述的电机驱动器及其反馈电路。附图说明图1是智能助行器控制电路结构图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一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，其特征在于：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。/n

【技术特征摘要】
1.一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，其特征在于：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。


2.根据权利要求1所述的电机驱动及反馈电路，其特征在于：低速光耦隔离单元包括U9芯片、元件UP4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，
申请(专利权)人：国家康复辅具研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11