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線性滑軌應用

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線性滑軌應用 - PowerPoint PPT Presentation


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線性滑軌應用. 電輔助運動健身系統. 現今社會生活 品質的 上升, 人們對於運動保健及醫療也相對更加的積極 投入。 傳統的健身器材 佔用空間大 、 重量太重 、 可能造成使用者受傷 使用的是以 皮帶或鍊條帶動,將重量質塊 提起,皮帶 或鍊條經過 長時間的 使用 會 有 磨損 可能會 有斷裂 的 危險 1 :馬達來 代替質塊的 重量 2 : 螺桿代替皮帶或鍊條. 磁簧開關、微動開關來做移動平台的 原點位置判斷 以及 系統的安全機制 功能。. 拉力 計所偵測 到的訊號送到控制 核心 AD 轉換完將值給 PWM 再給驅動電路和大功率晶體驅動馬達。.

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Presentation Transcript
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電輔助運動健身系統

現今社會生活品質的上升,人們對於運動保健及醫療也相對更加的積極投入。

傳統的健身器材佔用空間大、重量太重、可能造成使用者受傷

使用的是以皮帶或鍊條帶動,將重量質塊提起,皮帶或鍊條經過長時間的使用

會有磨損可能會有斷裂的危險

1:馬達來代替質塊的重量

2:螺桿代替皮帶或鍊條

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磁簧開關、微動開關來做移動平台的原點位置判斷以及系統的安全機制功能。磁簧開關、微動開關來做移動平台的原點位置判斷以及系統的安全機制功能。

拉力計所偵測到的訊號送到控制核心AD轉換完將值給 PWM再給驅動電路和大功率晶體驅動馬達。

SPI:作兩組控制核心的溝通,造成連動效果。

dsPIC30F4011為控制核心

QEI:利用光學尺得到距離

控制架構圖

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阻抗控制架構圖

輸出速度 和輸出位置 能協調地追蹤命令值,左右施力 與 愈大,位移速度愈快、位移量愈大;阻抗值設定愈大時,位移速度要快或位移想要大時則需要更大的施力,這是可以依照使用者所需來設定更改

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機構運作流程

開始運作→兩個移動平台會先進行歸位的動作→先碰到微動開關→再碰到磁簧開關感應到後便停止→等兩個移動平台都歸位到原點之後→完成歸位動作(沒有的話就繼續進行);

拉力計用來偵測輸入訊號,拉力計上面的壓力感測器偵測到訊號後,送到控制核心經由A/D(類比轉數位)運算計算出力的值,用來計算使用者力的大小。磁簧開關用來當做原點的偵測,移動平台的下方有一個鐵片,只要經過磁簧開關就會送出訊號,有訊號就代表回到原點。

歸位完成之後進入到PWM的工作模式,拉力計就會開始感應使用者所出的力。線性滑軌的前後兩側各有一個微動開關,用來防止因使用者施力過大所造成的失控情形,只要移動平台碰到微動開關,就會關閉PMW波形輸出讓機器停止運作,不僅保護使用者的安全也可以保護機器因此而受損,如果沒有,就會經由QEI(正交編碼器介面)去作移動平台位置的讀取,經過SPI控制器運算後,產生適當的PWM訊號,移動平台就會開始隨著使用者所出的力往歸位的反方向移動;光學尺用於將移動平台的位置編碼送到控制核心經由QEI位置讀取之後再經由數學式計算移動平台的位置。

本創作是將兩組線性滑軌,使用SPI功能來實現虛擬連接,SPI主要做兩組控制核心的溝通功能,運用虛擬連接建立各種不同類型之健身器材。舉重模式、滑輪下拉模式、拉舉模式,以上模式利用SPI進行虛擬連接後,兩組線性滑軌的動作與位移將相同,是為了實踐需使用雙手同時動作的健身器材所設計。彈簧健身機模式、蝴蝶機模式、蝴蝶式擴胸機。而雙手在不同時間內進行運動,兩組線性滑軌將不再同步,在此模式中如果雙手施力程度不同時,可經由調整內部阻抗參數讓雙手可擁有各自適合的程度進行訓練,而不會造成一隻手過度訓練,另外一隻手訓練過輕的情況。