曲云霞 王梦迪 侯书军 李慨 白小帆 王世阳

摘要 针对课题组研发的振动颗粒康复仪，完成了控制系统设计并进行了相关试验，改善了该仪器应用过程中的操作性能。应用光电传感器与步进驱动系统的配合实现了零位控制，提高了康复仪启动的稳定性;将康复仪的主要工作参数（激振频率、振动方向角）转化为按摩方式、按摩强度等治疗参数，直观且容易操作;依据康复仪功能需求、控制系统功能需求，完成控制平台的搭建，通过离线仿真与在线试验，实现了康复仪控制系统的模块化、智能化及治疗时间的可调节性，为康复患者提供菜单式治疗方案。

关 键 词 康复仪;控制系统;颗粒流;PLC;仿真;试验

中图分类号 TP272;R496     文献标志码 A

Design and test on control system of particle vibration rehabilitation based on PLC

QU Yunxia， WANG Mengdi， HOU Shujun， LI Kai， BAI Xiaofan， WANG Shiyang

（School of Mechanical Engineering， Hebei University of Technology， Tianjin 300130）

Abstract In this paper， the control system of the vibration particle recovery instrument developed by the research group has been designed and tested， and the operational performance during the application of the instrument has improved.The application of photoelectric sensor and stepping drive system has realized the zero-location control and improved the stability of rehabilitation instrument during start-up;The main working parameters （excitation frequency， vibration direction Angle） of the rehabilitation instrument are converted into therapeutic parameters such as massage method and massage intensity， which are intuitive and easy to operate.According to the functional requirements of the rehabilitation instrument and the control system， the control platform was built.Through offline simulation and online testing， the modularization， intelligence and adjustment of treatment time of the rehabilitation instrument control system have been realized to provide a menu-based treatment plan for rehabilitation patients.

Key words instrument; control system; particle flow; PLC; simulation; test

0 引言

自然災害（如地震、泥石流等）以及非自然事故（如车祸、工伤等）影响着人们的正常生活，当受灾人群肢体损伤程度较大时，需要通过手术修复甚至截肢治疗，机体的术后恢复是一个比较漫长的过程，对康复治疗提出了较高的要求[1-3]。控制系统可使被控对象趋于某种稳定状态[4-5]，且具有较好的动态性能[6-7]，临床治疗中要求这种康复设备需要和控制系统结合，使其具有一定程度上的信息自动处理功能和自动控制功能，优化康复治疗的效果[8]。

该康复仪旨在为截肢患者提供方便有效的治疗方式，其主要工作参数为激振频率和振动方向角。激振频率影响按摩强度，激振频率越高，振动电机转速越快，振动强度越大，颗粒流对肢体的按摩强度越强;振动方向角影响按摩方式，不同振动方向角下振动电机的空间位姿不同，激振力方向不同，康复仪中颗粒流的运动形式不同，从而实现不同的按摩方式。……