可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0037]下面通過具體的實施例子并結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。
[0038]參見圖1,本實用新型實施例提供的一種壓力刺激試驗裝置,包括施力組件和所述施力組件同軸排布設置的測力組件,其中:
[0039]所述施力組件包括依次設置的電機1、絲杠5、連接板10、滾珠絲杠螺母6、光杠8、直線軸承9、壓力彈簧11、承力臺12和承力板13 ;所述電機I與所述絲杠5同軸轉動連接;所述絲杠5與所述滾珠絲杠螺母6螺紋連接;所述連接板10的一端固定連接在所述滾珠絲杠螺母6的頂部;所述連接板10的另一端固定連接在所述直線軸承9的頂部;所述直線軸承9、所述連接板10和所述壓力彈簧11沿著所述光杠8自下而上依次套接,且所述連接板10接觸連接所述壓力彈簧11的底部;所述壓力彈簧11上端與所述承力臺12下端接觸連接;所述承力臺12與所述承力板13接觸連接;需要說明的是,連接板即用于連接固定施力組件和測力組件的基板,其可以選擇使用多種材料,例如:作為一種優選的可實施方式選擇使用鋼板作為連接板;上述電機可以選擇伺服電機或是步進電機、變頻電機等,并不局限于使用步進電機;只是作為最優選的可實施方式,可以選擇使用步進電機作為驅動動力源。
[0040]所述測力組件包括自上而下依次設置的頂蓋16、稱重測力傳感器15和壓力接觸頭14 ;其中,所述頂蓋16的底部設置有用于作為所述承力臺12滑動的軌道腔體;所述頂蓋16的所述軌道腔體內自上而下依次排列設置所述稱重測力傳感器15、所述壓力接觸頭14、所述承力板13和所述承力臺12 ;所述稱重測力傳感器15設置在所述頂蓋16的底面與所述壓力接觸頭14之間,并與所述壓力接觸頭14電連接;所述壓力接觸頭14的底部與所述承力板13的頂面貼合,實際工作狀態下可分離;實際工作狀態下,所述壓力接觸頭14的底部與所述承力板13的頂面之間分離,所述試驗腔體用于固定受力人體部位。
[0041]需要說明的是,上述連接板、上述圓柱螺旋壓力彈簧和上述承力臺排列設置;所述承力臺用于承接下方所述圓柱螺旋壓力彈簧傳遞的壓力,順序傳遞給承力板上面的受力物(如手指,手指即可以作為人體實現痛感試驗的身體部位);頂蓋還可以起到一定的防塵、固定作用,與此同時上述頂蓋將作為承力臺滑動軌道。
[0042]需要說明的是,本實用新型實施例中的關于電機是如何進行控制可以選擇多種控制方式,例如:配合使用PLC控制器和電機驅動器對電機進行控制,也可以選用變頻器或是模擬電路對電機進行控制;但是作為一種優選的可實施方案,應該選用PLC控制器和電機驅動器以及步進電機的組合方式。
[0043]下面對本實用新型實施例提供的壓力刺激試驗裝置的具體結構做一下詳細說明:
[0044]在具體的壓力刺激試驗裝置的結構中,上述壓力刺激試驗裝置具體還包括機架;所述施力組件還包括設置在所述電機的底部的承接板2,所述承接板2分別與所述機架和所述電機I固定連接;即承接板的主要是將電機固定在機架上;所述機架還與所述絲桿的兩端通過軸承固定連接。
[0045]具體地,所述施力組件還包括設置在所述電機的底部的聯軸器3:所述聯軸器3的兩端分別與所述電機I的輸出軸與所述絲杠5鍵連接。
[0046]需要說明的是,即通過上述鍵連接的連接方式可知:上述聯軸器主要起動力傳遞作用,其可以將電機轉動扭矩傳遞給絲杠,進而實現絲杠的同軸轉動(即同軸轉動連接);
[0047]具體地,所述施力組件還包括設置在所述絲杠5的頂端的深溝球軸承4,所述深溝球軸承4與所述絲杠5的頂端成軸承配合連接。所述施力組件還包括設置所述絲杠的尾端的止推軸承7,所述止推軸承7與所述絲杠5的尾端成軸承配合連接。
[0048]需要說明的是,即上述深溝球軸承主要用于固定絲杠的頂端。然而止推軸承其可以承受豎直方向的載荷,其主要用于固定絲杠的尾端;止推軸承是用來專門承受軸向力的專用軸承,其承受軸平行的方向的力載荷的能力和作用更加突出。
[0049]具體地,所述測力組件還包括直線軸承9 ;所述直線軸承9豎直固定連接在所述機架上,且所述直線軸承9與所述連接板10滑動連接。
[0050]具體地,在所述測力組件結構中,所述壓力接觸頭14與所述承力板13可拆卸連接。需要說明的是,通過不同的壓力接觸頭的調換,可以實現最合適的施壓條件;
[0051]具體地,在所述施力組件結構中,所述電機I為步進電機;所述壓力彈簧11為圓柱螺旋狀壓力彈簧。
[0052]如圖1所示,下面對本實用新型實施例中的壓力刺激試驗裝置的具體各個組成結構構造分別做一下簡要介紹:
[0053]電機I (在其中一個實施方式中為步進電機):由步進電機驅動器直接控制,是機械系統部分的輸入端、動力源;承接板2:將步進電機固定在機架上;聯軸器3:起動力傳遞作用,將電機轉動傳遞給絲杠轉動;深溝球軸承4:固定絲杠;絲杠5:運動形式轉化,將絲杠轉動轉化為滾珠絲杠螺母的直線運動;滾珠絲杠螺母6:與絲杠形成滾珠絲杠螺母副;止推軸承7:固定絲杠、承受豎直方向的載荷;光杠8: (I)、傳遞直線運動,為直線軸承和承力板提供直線運動的軌道(2)、作為彈簧的導桿,防止彈簧失穩;直線軸承9:傳遞直線運動;連接板10(即鋼板):固聯滾珠絲杠螺母和直線軸承;壓力彈簧11 (即在一種優選的可實施方式中其特指圓柱螺旋壓力彈簧):能量轉換,將直線位移轉化為彈簧勢能實現指定壓力;承力臺12:承接下方彈簧壓力,傳遞給承力板上面的受力物(如手指);承力板13:固定受力物位置;壓力接觸頭14:通過不同的壓力接觸頭的調換,實現最合適的施壓條件;稱重測力傳感器15:檢測力、反饋力;頂蓋16:防塵、固定、作為承力臺滑動軌道。
[0054]需要說明的是,分析上述壓力刺激試驗裝置的機械執行機構可知:電機作為測力組件中直接的動力輸出設備其被固定在機架上,其在旋轉過程中將會帶動聯軸器以及絲杠同軸轉動;由于絲杠與滾珠絲杠螺母螺紋連接,這樣上述這些零件組成了“螺紋螺桿傳動機構”。在絲杠以不同的轉動方向轉動時,其絲杠上配合的滾珠絲杠螺母也將進行豎直向上或是豎直向下的移動;例如:在連接板豎直向上移動時(在此過程中由于連接板的一端固定連接在滾珠絲杠螺母的頂部;連接板的另一端固定連接了側力組件中的壓力彈簧上;即壓力彈簧和連接板的另一端沿著光杠自下而上依次套接),測量組件中的壓力彈簧也將受壓變形產生彈性變形。最后通過承力臺、承力板、壓力接觸頭、稱重測力傳感器、頂蓋實現逐級的壓力傳遞。由于承力板的底面與承力臺的頂面之間形成試驗腔體用于固定受力物(例如,人體手指);在此過程中電機輸出動力經過一系列機械聯動和動力轉換,將輸入轉動機械能量轉化為彈簧壓縮量,產生不同大小的壓力,實現了不同壓力的痛覺刺激。)。其中,當壓力最終傳遞給稱重測力傳感器時,稱重測力傳感器還可以根據所受壓力檢測得到實際輸出的壓力值;
[0055]需要說明的是,PC控制系統與稱重測力傳感器和PLC控制器均建立的通信連接(即圖2中串口線示意了相關連接關系);具體地,稱重測力傳感器與PC控制系統存在接口連接(例如:RS232總線串口、RS485總線串口等其他總線串口方式);本實用新型實施例中的PLC控制器可以采用不同的通訊協議與上位機(即PC機或稱PC控制系統)連接,可以通過RS232的串口通訊,或者通過RS485串行通訊,當用上位機(即PC機)和PLC控制器通訊的時候不但可以采用傳統的D形式的串行通訊,還可以采用更適合工業控制的雙線的PROFIBUS-DP通訊。關于通信模板的選擇屬于本領域技術人員能夠理解的公知常識,本實用新型實施例對此不再贅述。即PC機或稱PC控制系統通過串口線直接與現場可編程邏輯控制器進行通信,在PC機配置過程中需設置串口屬性與現場PLC串口匹配,串口屬性主要有:波特率、停止位、奇偶校驗、數據位、流控制。在建立無線通信鏈路前,設置網絡通信協議(所述網絡通信協議為傳輸控制協議/互聯網協議(TCP/IP)),成功建立通訊后,PLC控制器接收所采集的數據及從服務器(即PC控制系統)接收到的控制指令,實現實時控制。這樣通過通訊接口以及稱重測力