一种小儿骨科牵引装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109223280A(43)申请公布日2019.01.18(21)申请号201811190893.5H02P8/04(2006.01)(22)申请日2018.10.12(71)申请人黄鲁豫地址710032陕西省西安市长乐西路127号4栋11号(72)发明人黄鲁豫徐会法严亚波李超刘峙辰(74)专利代理机构重庆市信立达专利代理事务所(普通合伙)50230代理人包晓静(51)Int.Cl.A61F5/042(2006.01)A61G13/12(2006.01)G06F17/11(2006.01)G06F17/13(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图1页(54)发明名称一种小儿骨科牵引装置(57)摘要本发明属于儿童骨科技术领域，公开了一种小儿骨科牵引装置。所述小儿骨科牵引装置设置有底板；所述底板下端通过螺栓安装有万向刹车轮；所述底板上端从左到右依次设置有第一伸缩杆、第二伸缩杆、第三伸缩杆和第四伸缩杆；所述第一伸缩杆、第二伸缩杆、第三伸缩杆和第四伸缩杆上分别安装有固定销；所述第一伸缩杆底部与底板螺栓固定，顶端螺栓固定有连接架；所述连接架一端固定在第一伸缩杆上，另一端通过螺栓连接有头部支架；所述第二伸缩杆、第三伸缩杆和第四伸缩杆底部通过螺栓连接于滑块。本发明实现了儿童患者方便使用牵引架，且便于医生完成各种手术动作；同时本发明结构简单，结构坚固，操作方便。CN109223280ACN109223280A权利要求书1/3页1.一种小儿骨科牵引装置，其特征在于，所述小儿骨科牵引装置设置有底板；所述底板下端通过螺栓安装有万向刹车轮；所述底板上端从左到右依次设置有第一伸缩杆、第二伸缩杆、第三伸缩杆和第四伸缩杆；所述第一伸缩杆、第二伸缩杆、第三伸缩杆和第四伸缩杆上分别安装有固定销。2.如权利要求1所述的小儿骨科牵引装置，其特征在于，所述第一伸缩杆底部与底板螺栓固定，顶端螺栓固定有连接架；所述连接架一端固定在第一伸缩杆上，另一端通过螺栓连接有头部支架。3.如权利要求1所述的小儿骨科牵引装置，其特征在于，所述第二伸缩杆、第三伸缩杆和第四伸缩杆底部通过螺栓连接于滑块，所述滑块位于底板上的滑槽内；所述第二伸缩杆、第三伸缩杆和第四伸缩杆顶部分别安装有肢体支架、大腿支架和小腿支架，滑块内部通过螺栓固定有步进电机，步进电机与嵌装在第一伸缩杆上侧的控制按钮电连接。4.如权利要求3所述的小儿骨科牵引装置，其特征在于，滑块内部通过螺栓固定有步进电机，步进电机转轴与滑槽卡合；作用在步进电机上的磁转矩T磁转矩和负载转矩T负载之间的关系为其中J为转动惯量,当转动惯量J一定时，负载转矩T负载越大，则T磁转矩－T负载就越小，步进电机就越难启动；以微分方程表示的数学模型为：转子力矩平衡方程式为：式中ua，ia，Ra分别为a相的电压、电流及电阻；J为电机转子本身及其所带负载的总惯量；D为粘滞摩擦系数；T电磁、T负载分别为电磁转距及负载转距；Lij及Ljk为各相的自电感及互电感，忽略高次谐波，分别由平均分量及基波分量组成：Laa＝L0+L1cosZrθLbb＝L0+L1cos(Zrθ-π)Lab＝Lba＝L01+L12cos(Zrθ-π)(5)若期望步进电机转过θ1的角度，而实际转过的角度为θ2，则可以导出步进电机的传递函数：2CN109223280A权利要求书2/3页其中θ1(s)＝∫∫ε1(s)dtdt，θ2(s)＝∫∫ε2(s)dtdt，ε1(s)和ε2(s)分别为期望的角加速度和实际的角加速度，以A相为参考相，其绕组A、B相的相电压平衡方程式为：ua＝Ria+Ldia/dt-Kmωsin(Zr)ub＝Rib+Ldib/dt-Kmωsin(Zrθ-π)转子力矩平衡方程式为：式中的ia，ib，ua，ub为A、B相电流及其电压；L，R为绕组的自感和电阻；θ，ω，J，Zr为转子的输出角位置、角速度、转动惯量及齿数；Km，D，T负载为电机的力矩常数、粘滞阻尼系数和负载力矩；假设T负载＝0，单相励磁，由公式(2)和(6)，步进电机的运动方程为：假设转子达到平衡位置时，t＝0，有细微振荡，由于只是单相励磁，所以ia不变，其增量方程为：增量δθ很小，并δθ＝θ2－θ1，上面方程整理得到：把θ1＝∫∫ε1dtdt，θ2＝∫∫ε2dtdt代入(9)，整理得到：由拉氏变换，并整理可以得到：为了方便计算取ia＝1.0，则式(12)代人相应参数得到步进电机的传递函数为：5.如权利要求4所述的小儿骨科牵引装置，其特征在于，步进电机采用加速度算法控制，设简单加速算法的函数曲线为：ω＝k1t+b1，其中k1、b1为控制算法的常数，k1≠0，对其求导，得到：ε＝k1(14)3CN109223280A权利要求书3/3页对(12