3、康复设备与起重机安全模拟系统技术解析

康复设备与起重机安全模拟系统技术解析

1. 踝关节康复气动设备

1.1 角度变化情况

在踝关节康复设备中，有两个关键角度会随滑块（关节 D）位置变化而改变。当滑块完全缩回（l3 = 883.7 mm）时，角度 u1 为 7.39°；滑块处于中间位置时，u1 增加到 9.67°；当滑块完全展开（l3 = 1044.9 mm），u1 最终减小到 9.08°。

另外，脚踝处脚与胫骨之间的角度 u3 补角（u3 supplementary = 180° − u3）也很关键。经计算，该角度在 137.395°到 79.084°之间变化，变化幅度为 58.311°，与设备预期值（60°）近似。

1.2 康复设备的驱动系统

康复设备采用气动驱动，其系统构成如下：
- 由 Festo 生产的 MPYE 比例方向控制阀驱动的气动肌肉。
- 安装在滑块上的电阻式位置传感器。
- 用于编程和保存工作位置、运动类型及其顺序的 SPC 200 控制器。
- 电子元件，用于将传感器的信息传输到控制器，并将控制器发出的命令传输到比例阀（SPC - AIF 接口包含的电子元件）。

位置传感器提供与参考系原点相关的位移测量值。该系统可根据每个患者的活动能力编程一个或多个康复锻炼周期。

气动肌肉自由端的速度在两个运动方向上均可调节，能满足不同愈合阶段关节的康复需求。在肌肉行程的右端（腿部完全放松），还可调节运动延迟，防止患者过度劳累。

1.3 康复设备优势

这款气动肌肉驱动的踝关节康复设备具有成本效益高、结构简单且坚固的特点，方便脚踝功能障碍患者