[發明專利]一種用于人體指關節助力及康復設備的運動控制器

在審

• 申請號: 201811399175.9
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109498365A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 廖敏;趙甫;張凌云;張隆龍;張諾舟;李海
• 申請（專利權）人: 北京計算機技術及應用研究所;北京保利健醫藥技術發展有限責任公司
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

1.一種用于人體指關節助力及康復設備的運動控制器，其特征在于，所述運動控制器包括主控部件MCU、信號調理電路、電流采樣電路、H橋驅動電路、上位機、壓力傳感器和液晶顯示屏，其中：

所述主控部件MCU采用STM32F103VC芯片，該芯片采用Cortex-M3內核，集成了定時器、脈沖寬度調制PWM、通用異步收發傳輸器UART、串行外設接口SPI、控制器局域網絡CAN、通用串行總線USB、數模轉換模塊D/A、模數轉換模塊A/D；

所述主控部件MCU用于分析并處理來自所述壓力傳感器的信號，根據分析結果輸出信號給所述H橋驅動電路，根據所述電流采樣電路輸出的信號控制電機輸出恒定力矩；通過SPI模塊與所述液晶顯示屏通信，實現參數的讀寫；通過UART模塊與所述上位機通信，實現相關信息的上傳；

所述信號調理電路由濾波電路和運算放大電路組成，用于接收壓力傳感器的壓力反饋信號，并對壓力反饋信號進行調理，并將調理后的信號輸入至所述主控部件MCU的模數轉換模塊A/D中；同時用于所述電流采樣電路輸出電流信號的調理，并將調理后的信號輸入至所述主控部件MCU的模數轉換模塊A/D；

所述電流采樣電路用于實現電機電流采樣，并將采樣的電流信號轉換成電壓信號，經過所述信號調理電路調理后輸入至所述主控部件MCU的模數轉換模塊A/D；

所述H橋驅動電路依據PWM信號導通或關斷MOSFET，改變施加在電機兩端的電壓，實現電機的運動控制；

所述上位機通過UART串口與所述主控部件MCU通信，實現康復數據的上傳；

所述壓力傳感器分布在仿生筋腱執行終端上，當所述仿生筋腱執行終端上的壓力值發生變化時，所述壓力傳感器的電阻值也發生變化；所述壓力傳感器接入所述信號調理電路，當壓力值發生變化時，調理電路的輸出也發生變化，根據變化規律可獲得壓力值；

所述液晶顯示屏通過SPI模塊與所述主控部件MCU通信，實現人機交互。

2.根據權利要求1所述用于人體指關節助力及康復設備的運動控制器，其特征在于，

所述運動控制器采用人體安全電壓DC 6V供電。

3.根據權利要求1所述用于人體指關節助力及康復設備的運動控制器，其特征在于，

所述運動控制器的尺寸為150mm×80mm×40mm，使用時佩戴在使用者的腰部。