移位机头的跟随控制装置的制作方法

1.本发明涉及天轨移位机头技术领域，尤其涉及一种移位机头的跟随控制装置。


背景技术：

2.目前，天轨康复训练移位系统主要是针对需要早期进行康复训练又不能负重下地的患者，在训练过程中给予减重免荷和保护的功能，让患者能够在安全的状态下尽早开始康复训练，能够有效避免运动系统、消化系统、呼吸系统等身体机能的下降，防止并发症发生，也能够促进原有病症的快速康复，对于受损功能可以有效的进行针对性训练，提高康复效果，天轨康复训练移位系统主要包括天轨轨道和移位机头，移位机头在天轨轨道上移动，移位机头上设置有吊带，通过吊带对患者进行辅助训练，可以帮助患者行走或者，或者对患者进行移动。
3.现有的移位机头，当患者在机头下方进行行走训练时，患者会时而向前运动，时而向后运动，但是机头无法根据患者的行走很快的做出反应，无法跟随患者进行动作，现有的跟随系统是使用类似无线相对坐标传感器，在吊具上装有传感器，可以根据患者的步态动作进行跟随，但是控制难度比较大，也容易受到干扰。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
5.为此，本发明提出一种移位机头的跟随控制装置，安装在移位机头上，移位机头包括中间板组、控制器和移动驱动组件，机头安装在天轨轨道上，所述移动驱动组件驱动机头在天轨轨道上行走，机头上设置吊带组件和升降驱动组件，吊带组件上设置有吊带，吊带对患者进行拉力减重，升降驱动组件驱动吊带进行上下移动，跟随控制装置包括：
6.跟随块，所述跟随块安装在中间板组上，所述跟随块与中间板组活动连接，所述跟随块与吊带滑动配合，所述吊带向左或者向右运动时会带动所述跟随块向左或者向右运动；
7.检测器，所述检测器与所述跟随块相连以对跟随块向左或者向右的运动进行检测感应，所述检测器与控制器电连接，所述控制器与移动驱动组件电连接以对移动驱动组件进行控制。
8.进一步，所述跟随块上设置有带孔，所述带孔为通孔，所述吊带从带孔中穿过，所述吊带在带槽与跟随块相接触。
9.进一步，所述中间板组上设置有两个导向限位块，两个所述导向限位块分别设置在跟随块的前后两侧，所述跟随块与两个导向限位块滑动配合。
10.进一步，所述检测器为拉力传感器，所述拉力传感器用于检测跟随块在向左或者向右运动过程中对拉力传感器的拉力。
11.进一步，所述机头上设置有滑移件，所述滑移件安装在中间板组上，所述滑移件与移动驱动组件传动连接，所述移动驱动组件驱动滑移件在天轨轨道上行走，所述滑移件与
天轨轨道相接触。
12.进一步，所述滑移件包括四个滑动轮，四个滑动轮均与中间板组转动连接，所述中间板组前端的两个滑动轮同轴固定连接，所述中间板组后端的两个滑动轮同轴固定连接，所述中间板组前端或后端的两个滑动轮与移动驱动组件传动连接以通过移动驱动组件驱动滑动轮转动。
13.进一步，所述移动驱动组件包括移动驱动电机、第一蜗轮蜗杆和第一齿轮机构，所述第一蜗轮蜗杆与移动驱动电机传动连接，所述第一齿轮机构与第一蜗轮蜗杆传动连接，所述第一齿轮机构与中间板组前端或后端的两个滑动轮传动连接，通过移动驱动组件驱动滑动轮转动，驱动机头在天轨轨道上行走。
14.进一步，所述吊带组件包括：
15.卷扬盘，所述卷扬盘与升降驱动组件传动连接，所述升降驱动组件驱动卷扬盘转动，所述吊带卷绕在卷扬盘上；
16.定滑轮，所述定滑轮安装在中间板组上，所述定滑轮与中间板组转动连接，所述吊带从定滑轮下方卷绕在定滑轮上；
17.动滑轮，所述动滑轮与滑动组件相连以随滑动组件同时运动，所述吊带从定滑轮下方穿过后再从动滑轮上方穿过，所述吊带从动滑轮上方绕设在动滑轮上。
18.进一步，所述升降驱动组件包括升降驱动件和升降传动件，所述升降驱动件与升降传动件传动连接以驱动升降传动件运动，所述升降传动件与所述卷扬盘相连以驱动卷扬盘转动，升降驱动件与控制器电连接，具体的，升降驱动件为电机。
19.进一步，所述升降传动件包括第二蜗轮蜗杆机构和第二齿轮机构，所述第二蜗轮蜗杆机构与升降驱动件的输出轴传动连接，所述第二齿轮机构与第二蜗轮蜗杆机构传动连接，所述第二齿轮机构的输出轴与卷扬盘同轴固定连接。
20.本发明的有益效果是，本发明的跟随控制装置，患者行走训练时，吊带在带孔内向左或者向右摆动，从而带动跟随块向左或者向右活动，进而带动拉力传感器发生压缩和拉伸的状态，压缩状态时，系统会认定吊带下方患者在做前进动作，拉力传感器将检测到的信息传递给控制器，控制器控制移动驱动件驱动机头在轨道上前进运动。拉力传感器伸长状态时，系统会认定吊带下方患者在做后退动作，拉力传感器将检测到的信息传递给控制器，控制器控制移动驱动件驱动机头在轨道上后退运动。从而，通过控制器控制移动驱动件驱动机头行走的方向与患者行走方向相同，从而实现患者在行走的过程中，机头会跟随患者同向移动。
附图说明
21.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
22.图1是本发明的机头与天轨轨道配合的示意图。
23.图2是本发明的机头的立体示意图一。
24.图3是本发明的机头的立体示意图二。
25.图4是本发明的升降驱动组件的装配分解示意图。
26.图5是本发明的刹车组件的装配分解示意图。
27.图6是本发明的机头的立体示意图三。
28.图7是本发明的机头的立体示意图四。
29.图8是本发明的柔性系统的结构示意图。
30.图9是本发明的柔性系统中的部分结构的示意图一。
31.图10是本发明的柔性系统中的部分结构的示意图二。
32.图11是本发明的跟随控制装置的部分结构示意图。
33.图中：1、天轨轨道；2、中间板组；3、移动驱动组件；4、滑移件；5、刹车组件；6、固定件；7、活动件；8、刹车驱动件；9、抵触件；10、刹车块；11、刹车座；12、销轴；13、销孔；14、滑动轮；15、移动驱动电机；16、第一蜗轮蜗杆；17、第一齿轮机构；18、升降驱动组件；19、吊带组件；21、检测组件；22、弹性支撑件；23、卷扬盘；24、定滑轮；25、动滑轮；26、滑动板；27、导向件；28、升降驱动件；29、升降传动件；30、第二蜗轮蜗杆机构；31、第二齿轮机构；32、跟随块；33、检测器；34、带孔；35、导向限位块；36、吊带；37、传感器钣金件。
具体实施方式
34.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.如图1至图11所示，是本发明最优实施例，一种移位机头的跟随控制装置，安装在移位机头上，移位机头包括中间板组2、控制器和移动驱动组件3，机头安装在天轨轨道1上，移动驱动组件3驱动机头在天轨轨道1上行走，机头上设置吊带组件19和升降驱动组件18，吊带组件19上设置有吊带36，吊带36对患者进行拉力减重，升降驱动组件18驱动吊带36进行上下移动，跟随控制装置包括跟随块32和检测器33，跟随块32安装在中间板组2上，跟随块32与中间板组2活动连接，跟随块32与吊带36滑动配合，吊带36向左或者向右运动时会带动跟随块32向左或者向右运动；检测器33与跟随块32相连以对跟随块32向左或者向右的运动进行检测感应，检测器33与控制器电连接，控制器与移动驱动组件3电连接以对移动驱动组件3进行控制，具体的，检测器33与移动驱动电机15电连接以控制移动驱动电机15对第一蜗轮蜗杆16机构的驱动。
37.跟随块32上设置有带孔34，带孔34为通孔，吊带36从带孔34中穿过，吊带36在带孔34与跟随块32相接触。中间板组2上设置有两个导向限位块35，两个导向限位块35分别设置
在跟随块32的前后两侧，跟随块32与两个导向限位块35滑动配合。
38.具体的，检测器33为拉力传感器，拉力传感器用于检测跟随块32在向左或者向右运动过程中对拉力传感器的拉力。
39.本发明的跟随控制装置，患者行走训练时，吊带36在带孔34内向左或者向右摆动，从而带动跟随块32向左或者向右活动，进而带动拉力传感器发生压缩和拉伸的状态，压缩状态时，系统会认定吊带36下方患者在做前进动作，拉力传感器将检测到的信息传递给控制器，控制器控制移动驱动件驱动机头在轨道上前进运动。拉力传感器伸长状态时，系统会认定吊带36下方患者在做后退动作，拉力传感器将检测到的信息传递给控制器，控制器控制移动驱动件驱动机头在轨道上后退运动。从而，通过控制器控制移动驱动件驱动机头行走的方向与患者行走方向相同，从而实现患者在行走的过程中，机头会跟随患者同向移动。
40.机头上还设置有柔性系统，柔性系统包括：吊带组件19、滑动组件、检测组件21和弹性支撑件22，升降驱动组件18安装在中间板组2上，升降驱动组件18与控制器电连接；吊带组件19上安装有吊带36，吊带组件19与升降驱动件28相连，升降驱动件28驱动吊带36活动以调节吊带36下端的高度，滑动轮14组的一部分与中间板组2固定连接，滑动轮14组的另一部分与中间板组2活动连接；滑动组件安装在中间板组2上，滑动组件与中间板组2滑动连接，滑动组件与滑动轮14组相连，滑动轮14组的一部分与滑动组件同时运动；检测组件21与滑动组件相连，检测组件21对滑动组件的位置或者位移量进行检测，检测组件21与控制电连接以进行信号传递；弹性支撑件22的一端与中间板组2相连，弹性支撑件22的另一端与滑动组件相连，弹性支撑件22对滑动组件进行支撑。
41.吊带组件19包括：卷扬盘23、定滑轮24和动滑轮25，卷扬盘23与升降驱动组件18传动连接，升降驱动组件18驱动卷扬盘23转动，吊带36卷绕在卷扬盘23上；定滑轮24安装在中间板组2上，定滑轮24与中间板组2转动连接，吊带36从定滑轮24下方卷绕在定滑轮24上。动滑轮25与滑动组件相连以随滑动组件同时运动，吊带36从定滑轮24下方穿过后再从动滑轮25上方穿过，吊带36从动滑轮25上方绕设在动滑轮25上。
42.具体的，滑动组件包括滑动板26，滑动板26与中间板组2滑动连接，滑动板26与动滑轮25固定连接。检测组件21为位移传感器，位移传感器与中间板组2固定连接，滑动板26与位移传感器的滑片相连以和滑片同时运动。弹性支撑件22为弹簧，弹簧的一端与滑动板26相抵触或者相连接，弹簧的另一端与中间板组2相抵触或者相连接。
43.中间板组2上还设置有导向件27，导向件27沿滑动组件的运动方向设置，导向件27与滑动组件滑动配合以对滑动组件的运动进行导向。具体的，导向件27为导向柱，导向柱贯穿滑动板26且与滑动板26滑动配合，导向柱沿竖直方向设置。弹簧套装在导向柱上，弹簧位于滑动板26的下方，弹簧对滑动板26进行支撑，滑动板26受到向下的拉力作用下弹簧压缩以为滑动板26提供运动的空间并对滑动板26进行缓冲减震。
44.滑动板26与位移传感器的滑片之间通过传感器钣金件相连，传感器钣金件的一端与滑动板26可拆卸连接，传感器钣金件的另一端与位移传感器的滑片可拆卸连接。
45.升降驱动组件18包括升降驱动件28和升降传动件29，升降驱动件28与升降传动件29传动连接以驱动升降传动件29运动，升降传动件29与卷扬盘23相连以驱动卷扬盘23转动，升降驱动件28与控制器电连接，具体的，升降驱动件28为电机。升降传动件29包括第二蜗轮蜗杆机构30和第二齿轮机构31，第二蜗轮蜗杆机构30与升降驱动件28的输出轴传动连
接，第二齿轮机构31与第二蜗轮蜗杆机构30传动连接，第二齿轮机构31的输出轴与卷扬盘23同轴固定连接。
46.本发明的柔性系统可以对吊带36负载的重物进行负载重量测试，柔性系统通过吊带36负载的重物，带动滑动板26上下移动，同时，滑动板26与位移传感器连接固定，滑动板26移动的同时，带动位移传感器上下移动。弹簧套在导向柱上，弹簧的自由位置为初始位置，压缩的最低位置为最大负载位置。位移传感器在出厂前会校准重量，位移传感器每段位置都会纪录对应得重量数值，初始状态时，弹簧不压缩，位移传感器对应重量为0，弹簧压缩到最低位置时，位移传感器对应重量为最大。从而对负载重物的重量的进行测试。
47.当吊带36下方负载的是患者时，当机头下方负载为患者时，患者正常移动时，身体重心高度会随着运动上下变化，从而会带动吊带36上下变化，同时也会带动滑动板26和位移传感器一起上下变化；当位移传感器位置发生变化时，系统会随之控制升降驱动件28动作，从而保持位移传感器原有位置，维持原有减重重量。
48.柔性系统对吊带36进行自动调节，以使吊带36的上下位置适应患者不同训练状态时重心位置的上下变化，患者在进行训练时，机头通过吊带36对患者提供拉力，患者在训练过程中，吊带36受到拉力向下运动时，动滑轮25在吊带36的拉力作用下也会向下运动，与动滑轮25相连的滑动板26也会同时向下运动，滑动板26带动位移传感器的滑片向下运动，通过位移传感器检测滑动板26向下运动的位移量，并且位移传感器将检测到的位移量数据传递给控制器，控制器对升降驱动件28，通过升降驱动件28的驱动和升降传动件29的传动，卷扬盘23转动，卷扬盘23放卷，动滑轮25和滑动板26在弹簧的作用下向上运动恢复到原来的位置，同时位移传感器的滑片和滑动板26同时运动回到原来的位置，对应位移传感器上原来的减重重量。
49.当患者的重心向上运动时，吊带36会具有向上运动的趋势，滑动板26和动滑轮25在弹簧的作用下向上运动，位移传感器的滑片也会和滑动板26同时向上运动，位移传感器将检测到的位移量的数据传递给控制器，控制器对升降驱动件28进行控制，升降驱动件28驱动卷扬盘23收卷，从而使得吊带36收紧，滑动板26和动滑轮25回到原来的位置，位移传感器的滑片也会回到原来的重量所对应的位置。
50.机头还包括：滑移件4和刹车组件5，移动驱动组件3安装在中间板组2上；滑移件4安装在中间板组2上，滑移件4与移动驱动组件3传动连接，移动驱动组件3驱动滑移件4在天轨轨道1上行走，滑移件4与天轨轨道1相接触。
51.刹车组件5安装在中间板组2上，刹车组件5的一部分在中间板组2上进行伸缩活动，刹车组件5能与天轨轨道1相抵触进行刹车，刹车组件5伸出时与天轨轨道1相抵触进行刹车，刹车组件5缩回时与天轨轨道1脱离抵触以解除刹车；控制器与刹车组件5电连接以控制刹车组件5的伸出和缩回，控制器与移动驱动组件3电连接以控制移动驱动组件3对滑移件4的驱动。
52.刹车组件5包括：固定件6、活动件7、刹车驱动件8和抵触件9，固定件6固定安装在中间板组2上；活动件7与固定件6活动连接，活动件7在固定件6上进行伸缩运动；刹车驱动件8与活动件7传动连接，刹车驱动件8驱动活动件7在固定件6上进行伸缩运动；抵触件9与活动件7相连，活动件7伸出时，抵触件9与天轨轨道1相抵触进行刹车。
53.具体的，固定件6为固定座，固定座的内部设置有滑动通道，活动件7设置在滑动通
道内部，活动件7延伸至固定座的外部，活动件7在滑动通道内滑动以进行伸出和缩回运动。活动件7为推杆，推杆与固定座滑动连接，推杆与刹车驱动件8传动连接以通过刹车驱动件8驱动推杆伸出和缩回。
54.具体的，抵触件9包括刹车块10和刹车座11，刹车座11与活动件7固定连接，刹车块10与刹车座11可拆卸固定连接。刹车块10为滑动摩擦因数高的橡胶材料制成，以提高刹车块10与天轨轨道1之间的摩擦力，加强刹车制动效果。
55.刹车座11与活动件7之间通过连接件相连，连接件与刹车座11和活动件7之间可拆卸固定连接。具体的，连接件包括销轴12，活动件7的一端插接进刹车座11中，刹车座11的侧面上设置有销孔13，销孔13贯穿刹车座11和活动件7，销轴12插接进销孔13内以将刹车座11和活动件7固定。
56.滑移件4包括四个滑动轮14，四个滑动轮14均与中间板组2转动连接，中间板组2前端的两个滑动轮14同轴固定连接，中间板组2后端的两个滑动轮14同轴固定连接，中间板组2前端或后端的两个滑动轮14与移动驱动组件3传动连接以通过移动驱动组件3驱动滑动轮14转动。
57.移动驱动组件3包括移动驱动电机15、第一蜗轮蜗杆16和第一齿轮机构17，第一蜗轮蜗杆16与移动驱动电机15传动连接，第一齿轮机构17与第一蜗轮蜗杆16传动连接，第一齿轮机构17与中间板组2前端或后端的两个滑动轮14传动连接，从而通过移动驱动组件3驱动滑动轮14转动，驱动机头在天轨轨道1上行走。
58.本发明的有益效果是，本发明的具有刹车功能的机头，在移位机头到达指定位置后需要进行刹车时，通过控制器对刹车组件5进行控制，控制刹车组件5伸出，刹车组件5与天轨轨道1相抵触，以迅速增大移位机头与天轨轨道1之间的摩擦力，从而避免移位机头在惯性的作用下继续向前滑行，从而避免后方的移位机头与前方的移位机头相撞，避免安全事故的发生。
59.本发明的刹车组件5，通过控制器控制刹车驱动件8驱动活动件7进行伸出和缩回，活动件7在固定件6上伸出时，抵触件9与活动件7同时运动，通过抵触件9与天轨轨道1相抵触，对机头起到刹车作用，刹车组件5的结构简单，操作简易，刹车组件5的稳定性高，使用性能好，成本低。
60.本发明的跟随控制装置与柔性系统相配合，实现步态训练的过程。机头可以根据患者的运动方向，进行跟随行走，不仅能降低患者步行阻力，有效减少患者的步行难度，还能减少医护人员的工作量。
61.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要如权利要求范围来确定其技术性范围。