踝泵运动机设计——控制系统plc

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1、淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第Ⅱ页共Ⅱ页目录1绪论11.1课题背景与研究意义11.2踝泵运动的定义及优点21.3论文主要工作21.4本章总结22踝泵运动机控制系统概述及方案选择32.1踝关节运动模型分析32.2工作模式及轨迹控制52.3踝泵运动机的医学参数52.4本章总结53踝泵运动机的机械部分63.1踝泵运动机的机械组成63.2踝泵运动机运动的实现63.3医学参数的实现73.4数据参数输入方式选型73.5电机的选择83.6踝泵运动机主控制器方案论述93.7总体控制方案113.8本章小结124踝泵运动机控制系统硬件设计与选型124.1触摸

2、屏的选型124.2步进电机与驱动器选型124.3PLC选型154.4其他器件选型174.5踝泵运动机的接线图设计175踝泵运动机触摸屏系统设195.1DOP-Soft软件的使用方法195.2踝泵运动机的触摸屏画面设计216PLC程序设计246.1PLC程序设计的基本原则246.2控制运行要求246.3系统的I/O地址分配256.4本章小结267系统安装与调试277.1硬件接线287.2调试287.3本章小结28淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第Ⅱ页共Ⅱ页8结论28致谢29参考文献30淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第32页共33页1绪论1.1

3、课题背景与研究意义随着人们的生活水平的提高，以及生活节奏的变快，人口老龄化也成为了一个不可避免的问题，而且汽车的增多也加大了交通事故的发生率，不管是老人还是发生交通事故，都会导致这些人群的肢体在运动上非常的不方便，而脚踝是人体中承重最大的一个部位，人体的绝大部分的体重都会在脚踝上产生作用，比如说在人们的生活中，不管是人们在正常的走路中，还是在弹跳运动中，这些动作主要就是依靠脚踝的屈伸进行的，而老年人的脚踝是最容易发生损伤的，人们在运动中也比较容易损伤脚踝，而脚踝一旦发生损伤，就会使得人们行走困难，从而对人们的生活产生巨大的影响，而且如果长期的

4、不能走路的话，就会造成肌肉萎缩这样严重的疾病，甚至，更严重的会造成静脉血栓[1]。所以说，对于脚踝来说，进行康复练习是非常重要的，对于一些运动障碍的疾病来说，早期就进行康复练习对于运动障碍的恢复是非常有好处的，不仅仅能够促进身体的恢复，还能够促进静脉中血液的流动，使得身体越来越健康。对于脚踝的康复训练可以利用一些医疗器械，促进脚踝的自主运动，并增强脚踝的柔韧性，以及增加脚踝之间的协调性，主要就是以自主运动为主要的训练方法，而以被动的辅助性的运动为次要的方式，通过对脚踝运动的刺激，能够使得脚踝的肌肉群更加的发达，并产生柔韧性，对于脚踝的下次损伤

5、也有一定的预防的作用[2-4]。而目前来说，对于脚踝的训练还是以人工为主，就是通过支付昂贵的训练成本来请专业的康复训练师来进行训练，而这种训练方式除了会增加较高的费用之外，还会有一些缺点，比如不能够对康复训练实现强度较高的训练，而且不能够实现多次的重复性的训练，对于训练也无法进行完全针对性的练习，对于训练成效也不能进行在线的实时的监控，而只能依靠训练师的主观的判断，此外，目前市场上的脚踝康复训练机械大都是需要较多的人为的参与，而且，功能也较少，所以对于研制一套综合性的、先进的脚踝训练机还是非常具有现实意义的，并且还会具有较为广阔的市场前景，还

6、能够大大的降低康复训练的成本。淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第32页共33页1.2踝泵运动的定义及优点踝泵运动，就是通过踝关节的运动，像泵一样促进下肢血液循环和淋巴回流。踝泵运动是下肢骨折功能锻炼最简便、有效的训练方法，主要通过踝关节的活动带动下肢肌肉收缩，加快血液回流，促进肿胀消除及肢体功能康复；术后早期的踝泵训练能使高凝状态的血液流动增快[6]。1.3论文主要工作（1）通过查阅资料，分析了脚踝康复机的研究背景与研究意义，并介绍了脚踝康复机目前的研究概况。（2）进行脚踝运动机控制系统的方案设计，并进行主要控制器的选型。（3）对PLC进行了

7、详细的介绍，给出了PLC的两种定义，以及PLC的主要功能还有主要特点，并给出了PLC的硬件组成，以及PLC的工作原理。（4）对脚踝运动机控制系统进行硬件设计与选型，详细介绍了脚踝运动机控制系统中PLC的选型，以及I/O地址分配。（5）给出了脚踝运动机控制系统设计的流程图，然后给出了系统接线图以及人机界面的组态图。1.4本章总结本章为脚踝运动机控制系统的绪论部分，首先介绍了本课题踝泵运动机的背景以及本课题关于脚踝运动机的研究意义，接着介绍了脚踝运动机控制系统的发展概况，最后介绍了本设计的主要工作。淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第32页共33页

8、2踝泵运动机控制系统概述及方案选择2.1踝关节运动模型分析2.1.1踝关节运动分析在人体进行运动的过程中，踝关节扮演着非常重要的角色，而几乎所有的运动都可以分解为几