[发明专利]局部振动康复训练设备

权利要求书

1.一种局部振动康复训练设备，其特征在于，包括：

振动子，所述振动子包括振动腔体和振动膜，所述振动腔体和所述振动膜密封连接并共同限定出气室；所述振动膜用于与人体局部部位接触；所述振动腔体采用硬质材料制成，所述振动膜采用软质材料制成；

气动回路系统，所述气动回路系统与所述振动子相连，用于对所述振动子的所述气室反复交替吹气和吸气，以使所述振动子的所述振动膜产生振动；所述气动回路系统包括空气压缩机、气动三联件、电气比例阀、流量传感器、第一电磁阀、第二电磁阀和真空发生器；其中，所述空气压缩机产生的气体经过所述气动三联件过滤干燥后，经过一转二转换接头分成两路：一路经所述电气比例阀、所述流量传感器和所述第一电磁阀后进入所述气室，产生向所述振动子吹气的动作；所述流量传感器用来实时检测流入整个气路的流量大小，并反馈给所述电气比例阀，通过气动闭环控制系统控制所述电气比例阀的开口大小，来精确控制流入到整个气路的流量大小，实现对流入到所述气室的气体量的精确控制，从而达到对所述振动子的振幅的精确控制；另一路经所述第二电磁阀流入所述真空发生器，以使所述真空发生器产生真空，进而使得所述气室内的气体经所述第一电磁阀、所述真空发生器排到大气中，产生向振动子吸气的动作；

气动闭环控制系统，所述气动闭环控制系统控制所述气动回路系统，以精确调节所述振动子的振动频率、振幅以及振动间隔/持续时间，且所述气动闭环控制系统实现对所述振动子的振动频率在0～300Hz范围内以及振幅在0～5cm范围内精确可调；

所述气动闭环控制系统包括上位机和下位机；

所述下位机包括PLC、模拟量输入模块和模拟量输出模块；

所述上位机将设定的振动频率传输给所述PLC，所述PLC根据设定的振动频率来控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的通断频率，以实现对所述振动子的振动频率的精确控制；

所述上位机将设定的振幅传输给所述PLC，所述PLC将设定的振幅转换成对应的目标流量值，并将目标流量值转换成数字量的目标量；所述流量传感器将检测到的实际流量值经所述模拟量输入模块转换成数字量的实际量输入给所述PLC；所述PLC根据实际量和目标量的差异，经所述模拟量输出模块调节所述电气比例阀的输入电压值，从而改变输入气压值，通过反复地闭环调节，直到实现目标值和实际值一致为止，最终实现振幅的精确调节；

所述上位机将设定的振动持续时间/间隔时间传输给所述PLC，所述PLC根据设定的振动持续时间/间隔时间来控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的通断频率，以实现对所述振动子的振动持续时间/间隔时间的控制；

所述PLC包括时间控件、模数转换模块、数模转换模块和PID模块；其中，

所述PLC将设定的振动频率值转换成所述第一电磁阀和所述第二电磁阀对应的开闭持续时间，并通过所述时间控件控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的开闭持续时间，实现所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的互锁，达到对振动频率的控制；

所述模数转换模块将对应的目标流量值转换成数字量的目标量；所述PID模块将目标量和实际量进行对比，发现如果两者存在差异时，所述PID模块将调节指令经所述模拟量输出模块传达到所述电气比例阀中，所述电气比例阀通过调节对应的输入电压来不断调节气路中的气压值来改变所述流量传感器监测到的气体流量值，这样如此反复，直到所述PID模块找到合适的比例、积分和差分值，使得目标量和实际量相等，从而通过精确闭环控制实现所述振动子在设定的振幅下工作；

所述PLC将设定的振动持续时间/间隔时间转换成所述第一电磁阀和所述第二电磁阀对应的开闭持续时间，并通过所述时间控件控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的开闭持续时间，实现所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的互锁，达到对振动持续时间/间隔时间的控制；

所述振动腔体包括顶壁、第一环侧壁和第一连接环，所述顶壁覆盖于所述第一环侧壁的轴向一端，所述第一连接环环设于所述顶壁与所述第一环侧壁之间的连接部处的外侧，所述顶壁、所述第一环侧壁和所述第一连接环为一体成型件；

所述振动膜包括膜片主体、第二环侧壁和第二连接环，所述膜片主体覆盖于所述第二环侧壁的轴向一端，所述第二连接环环设于所述第二环侧壁轴向另一端的外周处，所述膜片主体、所述第二环侧壁和所述第二连接环为一体成型件；

所述振动腔体的所述第一环侧壁适配地嵌套于所述振动膜的所述第二环侧壁的内侧，且所述振动腔体的所述第一连接环与所述振动膜的所述第二连接环密封贴合并通过紧固件紧固。