阅读说明：本技术 基于人体体征的智能电机驱动系统 (Intelligent motor driving system based on human body signs ) 是由 邓婷婷 罗靖松 岳诚 王月 熊玲焰 刘旭瞳 滑伯璋 于 2020-04-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开基于人体体征的智能电机驱动系统,包括控制器及推杆电机；所述控制器包括单片机、温度传感器模块、压力传感器模块、湿度传感器模块、电源模块、液晶显示器、功放模块以及驱动器模块,所述推杆电机包括机壳、电机、拨杆、推杆、接头、推块、固定头以及接线,所述控制器还包括箱体,箱体呈矩形板状,所述单片机、温度传感器模块、压力传感器模块、湿度传感器模块、电源模块、功放模块以及驱动器模块均集成于箱体内部,所述推块为形状呈六边形的石墨烯块。本发明结构简单、可操作性强,通过检测温度、湿度以及皮肤表面所受压力来控制推杆电机动作,可用于医护领域相关的多种应用场景。(The invention discloses an intelligent motor driving system based on human body signs, which comprises a controller and a push rod motor; the controller includes singlechip, temperature sensor module, pressure sensor module, humidity transducer module, power module, LCD, power amplifier module and driver module, the push rod motor includes casing, motor, driving lever, push rod, joint, ejector pad, fixed head and wiring, the controller still includes the box, and the box is rectangular plate-like, singlechip, temperature sensor module, pressure sensor module, humidity transducer module, power amplifier module and driver module all integrate inside the box, the ejector pad is hexagonal graphite alkene piece for the shape. The invention has simple structure and strong operability, controls the action of the push rod motor by detecting the temperature, the humidity and the pressure on the skin surface, and can be used for various application scenes related to the medical care field.)

基于人体体征的智能电机驱动系统

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及基于人体体征的智能电机驱动系统。

背景技术

现阶段市面上普遍流通的推杆电机主要存在以下问题：

1、功能单一仅能实现往复推压伸缩；

2、行程开关容易失灵(特别是在潮湿环境中)；

3、推杆端受力不均匀导致负载小；

4、不能实现自动控制，只能人为地对其限位；

5、接头方式单一。

发明内容

本发明旨在提供一种检测人体温度、湿度以及皮肤所受压力，并根据检测结果来驱动电机运作的电机驱动系统。

为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：

基于人体体征的智能电机驱动系统，包括控制器及推杆电机；

所述控制器包括单片机、温度传感器模块、压力传感器模块、湿度传感器模块、电源模块、液晶显示器、功放模块以及驱动器模块，所述温度传感器模块、压力传感器模块、湿度传感器模块、液晶显示器、功放模块以及驱动器模块分别与电源模块电连接，所述压力传感器模块、温度传感器模块、湿度传感器模块、液晶显示器以及功放模块分别与单片机电连接，所述功放模块还与驱动器模块电连接；

所述推杆电机包括机壳、电机、拨杆、推杆、接头、推块、固定头以及接线，所述电机通过接线与驱动器模块电连接，所述接头呈圆柱形，所述推块与接头一端固定连接，所述接头另一端与推杆一端固定连接，所述推杆与拨杆组合构成伸缩套筒结构，所述电机位于拨杆远离接头的一端，所述机壳呈圆柱状，电机位于机壳内部，所述电机远离拨杆的一端设有固定头。

优选的，所述推块为形状呈六边形的石墨烯块。

优选的，所述控制器还包括箱体，箱体呈矩形板状，所述单片机、温度传感器模块、压力传感器模块、湿度传感器模块、电源模块、功放模块以及驱动器模块均集成于箱体内部。

进一步的，所述箱体侧面设置有DVI-I串口以及VGA接口。

进一步的，液晶显示器设置于所述箱体正面。

优选的，所述单片机为ST89C52RC单片机。

优选的，所述温度传感器模块为DS18B20模块。

优选的，所述压力传感器模块为HX711模块。

优选的，所述湿度传感器模块为HR202模块。

优选的，所述机壳的材质为硬质PVC材料。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明控制器中包括温度传感器模块、压力传感器模块以及湿度传感器模块，分别检测皮肤表面的温度、所受压力及湿度，并通过单片机处理，以这些检测结果作为基础来控制推杆电机的运行，确保推杆电机运行的合理性，也即是本发明智能化程度较高，可根据人体体征自动控制推杆电机；

2、本发明集成程度高，控制代码写入单片机，集成在一个控制器中运行；

3、本发明推杆电机简单耐用，扩展范围广泛，能够应用于多种场景，如智能压疮床、智能门窗等。

附图说明

图1为控制器电气原理框图；

图2为本发明电路图；

图3为推杆电机主视图；

图4为推杆电机俯视图；

图5为推杆电机左视图；

图6为推杆电机电路图。

图中：1-机壳、2-电机、3-拨杆、4-推杆、5-接头、6-推块、7-接线、8-固定头。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

如图1-5，基于人体体征的智能电机驱动系统，包括控制器及推杆电机。

所述控制器包括单片机、温度传感器模块、压力传感器模块、湿度传感器模块、电源模块、液晶显示器、功放模块以及驱动器模块。

所述单片机为ST89C52RC单片机，所述温度传感器模块为DS18B20模块，所述压力传感器模块为HX711模块，所述湿度传感器模块为HR202模块，所述机壳的材质为硬质PVC材料。

所述控制器还包括箱体，箱体呈矩形板状，所述单片机、温度传感器模块、压力传感器模块、湿度传感器模块、电源模块、功放模块以及驱动器模块均集成于箱体内部。所述箱体侧面设置有DVI-I串口以及VGA接口，液晶显示器设置于所述箱体正面。

所述温度传感器模块、压力传感器模块、湿度传感器模块、液晶显示器、功放模块以及驱动器模块分别与电源模块电连接，所述压力传感器模块、温度传感器模块、湿度传感器模块、液晶显示器以及功放模块分别与单片机电连接，所述功放模块还与驱动器模块电连接。

所述推杆电机包括机壳1、电机2、拨杆3、推杆4、接头5、推块6、固定头8以及接线7，所述电机2通过接线7与驱动器模块电连接，所述接头5呈圆柱形，所述推块6为形状呈六边形的石墨烯块。

所述推块6与接头5一端固定连接，所述接头5另一端与推杆4一端固定连接，所述推杆4与拨杆3组合构成伸缩套筒结构，所述电机2位于拨杆3远离接头5的一端，所述机壳1呈圆柱状，电机2位于机壳1内部，所述电机2远离拨杆3的一端设有固定头8。

推杆电机电路如图6及下表中的标注信息所示：

在使用过程中，设置温度传感器模块，湿度传感器模块，压力传感器模块来分别获取皮肤的温度、湿度、所受压力并且转化为电学数字信号传入单片机，单片机所收集到的信息作出判断，而后将输出信号传输给驱动器模块驱动推杆电机工作，推杆电机通过推杆4的前后伸缩带动推块6的移动。

利用温度、湿度、压力传感器来收集数据后，当三个数据到达一定指标后启动推杆电机工作(即单片机发出一个电压)；推杆电机一共有三个档位：

1、一档，即启动推杆电机工作时间半小时；

2、二挡，即启动推杆电机工作时间一个小时；

3、三档，即启动推杆电机工作时间两个小时。

通过下表也可得知是如何通过不同数据来区别三个档位的：

	温度(C<sup>o</sup>)	湿度(％)	压力(g)
				一档	>＝36<37	>＝85<90	>＝20<45
二档	>＝37<39	>＝90<95	>＝45<70
				三档	>＝39<40	>＝95<100	>＝70<100

最后做出的三个判断以最高的档位为准，并在控制器的液晶显示器上显示出温度，湿度，压力及判断后的档位，推杆电机是否启动。如果启动了则显示推杆电机还需工作的时间。

综上，本发明可根据人体的温度、湿度以及皮肤所受的压力来智能控制推杆电机运行时间以及速度，并以此来达到控制大型机械的目的。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。