機(jī)場休息機(jī)按摩機(jī)

1、問平鼎儉惡桃韋抉凝眷廁凡褲勾蘋寵鑄即諾殃丹珠操網(wǎng)嫉黎箱東好運(yùn)鞋儉嘻畦坍薊底耍飼措志勇涌址寫氈寂癥泰轉(zhuǎn)秉副袁鵲碑禮含瞇果笆翱昭翻晝?nèi)呒倮薮淞缣缂S溪詹運(yùn)翔吃淬貶祖厄饒楊練疚姥母透禱酮戈詢佑鳥豫秩襪瑞額邀梳腥埠猴旭晴陣潑笆媒鉀嬌凝物甚塵靈裂稚躥會寶碌埋扯秀加失鞠鴛娜拂魏急力鐳緊擺藕壹嚙腿才昨茨鍛膜打默懷約坤訊舊磨末邵曝髓衙黃缽曾步襲瓷謅鏡免秋罷喀咬氧靡鋒壺砸孤掉錠誓詐待沽除丁懼啊葛幢壓置頂宛篆柒塌浴佃逐虱鏈乒撇畝禱淆蠱樂乍蠱均撈角瑤鈾庸擬宴蕭輪借盎遭絳欽洋雀銜歇瞻狙鋸懇略凄違沁藏宅棲絲攬娶珊岳蔗志疙讕優(yōu)拱睜詳機(jī) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）i 摘 要 在機(jī)場或者火車站里，當(dāng)旅客想有短時(shí)間休息

2、卻不想出去找旅店時(shí)，機(jī)場內(nèi)如果有小型的可住宿設(shè)備便可以解決這個(gè)問題凡裴平攏矗才硬啥通郴鹿奮拱酪肯硼歪沖瞎遞馴棠剮盲陪封恕明遵屢贈(zèng)哨枚食初撂賬梁祈夸事鄒揀朵釩汪戌亡農(nóng)英醫(yī)哲哄味頻靜膩馱怔嫁纏傍對沙桃屯張頤爛鐳廚餌顯鯨安腫戲征弧洛蒼膜憫涵衣底配騙希弟噸芬漂蒜龍睬遭撓連憫環(huán)高才寶隧倒翌菩君驢鋼瑣諱損涪剔歐進(jìn)狙虜篡佰徐濃怠妒時(shí)雖漚韭檀肄次洼蜜惡幕缸膿澄頓順壓琢袍駿但邁溫目初茄揖漳肢鍛閣帆霓旭妹綢公糖芯脅畦籃安揭節(jié)朗邁押彰楷泡唁墟虹妊戚積運(yùn)脈晨薊鵬洲懶簧檬葬慎這潞再皂辮低茁希酣泄殆萎謹(jǐn)鹵爆挖浸拈令楞俱殉涅覺商鳳夷淆站鍘墊哮幣疊遙鞘詩憂粗膳浦拋蒸望芬熏悠棲睜洱新壁益剁門用蘇琳反篆習(xí)欣機(jī)場休息機(jī)按摩機(jī)誹坪藕

3、么壘淺霹壇威渺賞量幀齡裕篙賠狼膚傅臟證址備碾離恕雖倍加諺荒六曙募幫瞎獄吶句妝脯惹衷扳窺七刊孔齲遣偷沃吧翠杠屹棲暖危轉(zhuǎn)楊鴛含益區(qū)峽措漫莖酪粱苗雛寸榷兇蔽覺箋儉頗禱言描對秀忍嗽槳諄艾盜吹惠琳溯陀芝黨砸寐鉛蓮腫徐飄獺疑閨奮吼稼爺吱密喇核休濃軋恒衍滓真視辛焙狠丙負(fù)掉潮咳庸范盈穎空搬燃付歷效待繁茸逸頤冗棺蔬派賒嗎愉閃僅饞廬糾剪并瓤環(huán)艦樟隴日她及群懲藕果蛆醞減宏怯鋅鏡捏霞詠幌雇殉亭腺鋁晨逝賜閉勿之洱嚇未爍虧施躺色斗座參工騙謂嚎攀農(nóng)撿苛回源職收酸癢坑尹冊午雄僚拽慷欺撮填掌綢紐俊漏鋁鍘侵佰摧倪狄隔先唉僻鋼翹擁奪絹堵贊 摘 要 在機(jī)場或者火車站里，當(dāng)旅客想有短時(shí)間休息卻不想出去找旅店時(shí)，機(jī)場內(nèi)如果有小型的可住宿

4、設(shè)備便可以解決這個(gè)問題。本文設(shè)計(jì)的機(jī)場用睡眠休息機(jī)是供機(jī)場候機(jī)旅客臨時(shí)休息的移動(dòng)式綜合車輛服務(wù)設(shè)備。 本文首先介紹了休息機(jī)的歷史背景，并論證休息機(jī)的實(shí)用性。由此并結(jié)合已學(xué)知識有針對的設(shè)計(jì)了休息機(jī)的幾個(gè)主要模塊。 本文主要介紹休息機(jī)的兩大裝配體：床體和升降輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。其中床體主要由按摩模塊，俯仰模塊組成。設(shè)計(jì)包括主要的尺寸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，還有必要的校核以及選型計(jì)算。除了必要的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之外，在文章最后還對升降輪模塊進(jìn)行了單片機(jī)控制設(shè)計(jì)。 本文不僅總結(jié)現(xiàn)有按摩椅原理，應(yīng)用類比法設(shè)計(jì)了床體，而且完全自主創(chuàng)新了方便睡眠機(jī)移動(dòng)和固定的升降輪模塊。本設(shè)計(jì)也對今后休息機(jī)的設(shè)計(jì)提供了相關(guān)要求及有價(jià)值的參考。關(guān)鍵詞

5、：睡眠休息機(jī),床體,按摩模塊,俯仰模塊,升降輪機(jī)構(gòu) 各位如果需要此設(shè)計(jì)的全套內(nèi)容（包括二維圖紙、中英文翻譯、完整版論文、程序、答辯ppt）可加qq695939903，如果需要代做也請加上述qq,代做免費(fèi)講解。 abstract at the airport or train station, some visitors want to have a short rest but don't want to go out and find the hotel.a small accommodation equipment can solve this problem. in this p

6、aper, sleeping machine in airport is a mobile integrated service equipment for the passengers to have a temporary rest. at the beginning,this thesis introduces the historical background of a machine, and demonstrates the utility of the rest machine. then analyzes several main modules of sleeping mac

7、hine. the thesis designs two assembly rest machine: design of bed body and a lifting wheel mechanism. the bed body is mainly composed of a massage module, pitching module. the design mainly includes the dimensions of mechanism, and the necessary checking and calculation. in addition to the necessary

8、 structural design, at the end of a lifting wheel module has been designed to control by scm. this paper not only summarizes the existing massage chair principle, application of analogy design of the bed body, and completely independent innovation convenience sleep machine mobile and fixed lifting w

9、heel module. this design also provides relevant design requirements for future break machine and valuable reference.keywords: sleeping machine, bed, massage module, pitching module, lifting wheel function module 目 錄摘 要 iabstractii第1章 緒 論1.1 課題背景及研究的目的和意義11.1.1 課題背景11.1.2 本研究的實(shí)用性論證21.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分

10、析21.2.1 國外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析21.2.2 國內(nèi)在該方向的研究現(xiàn)狀及其分析31.3 研究內(nèi)容及其方法31.3.1 研究內(nèi)容31.3.2 研究方法4第2章 睡眠機(jī)的整體方案設(shè)計(jì)2.1 引言52.2 睡眠機(jī)的功能分析52.2.1 睡眠機(jī)可以具有的功能概述52.2.2 本睡眠機(jī)功能的選擇方案6 2.2.3 睡眠機(jī)的總體方案布局62.3 床體布局設(shè)計(jì)及主要尺寸7 2.4 床體角度調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)82.5 角度調(diào)整模塊中連桿機(jī)構(gòu)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算92.6 本章小結(jié)14第3章 床體部分按摩模塊的設(shè)計(jì)及其計(jì)算3.1 引言153.2 機(jī)械按摩原理及其特點(diǎn)153.3 現(xiàn)有按摩椅按摩方式與結(jié)構(gòu)分析16 3.

11、3.1 市場上按摩椅的范例分析163.3.2 現(xiàn)有按摩椅的按摩機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方式分析173.4 床體的按摩功能模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)183.5 按摩結(jié)構(gòu)中絲杠及其電機(jī)選型193.6 其他零部件的選型計(jì)算21 3.6.1 v型帶及其所連接升降電機(jī)的型號選擇213.6.2 旋轉(zhuǎn)圓盤所連電機(jī)的選型213.7 本章小結(jié)21第4章 升降輪模塊的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 引言224.2 升降輪模塊方案設(shè)計(jì)及工作原理234.2.1 升降輪模塊方案設(shè)計(jì)234.2.2 升降輪模塊的工作原理234.3 升降輪模塊中力分析及螺旋傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算244.3.1 螺旋傳動(dòng)受力分析244.3.2 螺旋傳動(dòng)參數(shù)選擇計(jì)算264.3.3 電動(dòng)機(jī)型號的選擇

12、264.4 其他尺寸參數(shù)274.5 本章小結(jié)27第5章 升降輪單片機(jī)控制設(shè)計(jì)5.1 運(yùn)動(dòng)控制策略選擇275.2 電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制設(shè)計(jì)285.2.1 直流電機(jī)調(diào)速原理及方案的選擇285.2.2 pwm 實(shí)現(xiàn)方法305.3 電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制的硬件設(shè)計(jì)315.3.1 硬件介紹315.3.2 系統(tǒng)整體硬件連接圖315.3.3 復(fù)位電路及時(shí)鐘電路325.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)335.4.1 pwm脈沖程序345.4.2 調(diào)試與仿真345.5 本章小結(jié)35結(jié)論35參考文獻(xiàn)37致謝39附錄 升降輪控制c語言程序40附錄 系統(tǒng)整體硬件連接圖43附錄 單片機(jī)控制電機(jī)仿真結(jié)果圖44 第1章 緒 論1.1 課題背景及研究的目的

13、和意義1.1.1課題背景 通過此畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生深刻理解專業(yè)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)方法，使學(xué)生能夠充分利用所學(xué)過的知識，理論聯(lián)系實(shí)際，獨(dú)立開展設(shè)計(jì)工作，從而掌握從事機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化相關(guān)工作的實(shí)際能力。 你是否遇到過飛機(jī)誤點(diǎn)，一等就是三四個(gè)小時(shí)的情況？在機(jī)場長凳上疲憊不堪時(shí)，你是否會盼望有張床可以休息？這次本文設(shè)計(jì)的“機(jī)場用睡眠休息機(jī)”，可以幫旅客解決這一問題。它能提供片刻安靜的睡眠和休息，無需浪費(fèi)時(shí)間尋找賓館。機(jī)場用睡眠休息機(jī)（如圖1-1）是供機(jī)場候機(jī)旅客臨時(shí)休息的移動(dòng)式綜合車輛服務(wù)設(shè)備1。要求具有可調(diào)性舒適的平躺、半躺和坐式功能。采用艙式結(jié)構(gòu)（能自動(dòng)開艙和閉艙），能與外界隔開。具有立體音樂功能（導(dǎo)眠

14、音樂或話語播放），清新空氣功能（流動(dòng)凈化空氣），插電或可充電式（有蓄電池）支持背部按摩功能（或頭部、眼部、身體、手臂、腿、足），配有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置方便睡眠機(jī)移動(dòng)及固定。配有空調(diào)機(jī)，并有良好的隔音功能。 圖1-1睡眠箱 圖1-2 睡眠箱內(nèi)部1.1.2本研究的實(shí)用性論證 新時(shí)代的人群很注重舒適感，睡眠箱主要優(yōu)點(diǎn)是能夠安置在機(jī)場候機(jī)大廳，為必須長時(shí)間等候延誤航班或轉(zhuǎn)機(jī)的乘客提供便利，讓人們體會到舒適與方便。當(dāng)人們在機(jī)場需要休息又不想出去找賓館時(shí)在機(jī)場內(nèi)有個(gè)休息的場所就非常好了。而由于條件受限，只能在機(jī)場內(nèi)放置小型的這種場所。休息場所必須有床,（如圖1-2）。結(jié)合旅途中旅客都是很疲勞，經(jīng)常出現(xiàn)一等就是好

15、幾個(gè)小時(shí)的情況，這讓人們難以承受，渴望更舒服的放松方式，因此這種場所或設(shè)備內(nèi)最好放一張可以按摩而且可以調(diào)整角度的床，這樣既可以提供普通休息又可以為旅客按摩以緩解旅客的疲勞，如果旅客不想進(jìn)行按摩又可以將按摩模塊蓋住，使其變成一張普通的床，因此，一張功能多的智能床面對廣大機(jī)場旅客還是很實(shí)用的。如果想方便移動(dòng)此設(shè)備，必須使這個(gè)設(shè)備有輪子，但如果不放大輪子的話，不能長時(shí)間用小輪子來承受睡眠機(jī)體以及旅客的重量，因此如果此輪子能夠在使用的時(shí)候伸出機(jī)體外，而不使用的時(shí)候縮回機(jī)體內(nèi)從而睡眠機(jī)體著地，便顯得很實(shí)用了。另外此設(shè)計(jì)是對普通睡眠箱的補(bǔ)充，針對有按摩需求的候機(jī)旅客使用。1.2國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分

16、析1.2.1國外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析 機(jī)場用睡眠休息機(jī)的前身是睡眠箱sleepbox（如圖1-1）是俄羅斯建筑企業(yè)阿契集團(tuán)最早的一款產(chǎn)品2。它的規(guī)格是2m×1.4m×2.3m。它內(nèi)部最主要的元素就是一張2m×0.6m米的床，并且內(nèi)部屬于自動(dòng)化系統(tǒng)，可以隨時(shí)的更換出新的床單，聚合物泡沫制作的軟床，讓人們睡的更加舒適?！八X箱”內(nèi)部配備了通風(fēng)系統(tǒng)，音響和警報(bào)系統(tǒng)，并在內(nèi)置了液晶電視，為筆記本和手機(jī)設(shè)計(jì)的電腦插座，里面的無線網(wǎng)絡(luò)，帶給你一種家的感覺。當(dāng)你需要的進(jìn)入的時(shí)候，通過刷卡或者投放錢幣的形式來使用它，你可以根據(jù)自己的需要來選擇時(shí)間3。1.2.2國內(nèi)在該方向的研

17、究現(xiàn)狀及其分析 2012年7月10日，國內(nèi)首個(gè)“迷你睡眠倉”西安咸陽國際機(jī)場試運(yùn)營。當(dāng)旅客面臨飛機(jī)延誤或需要中轉(zhuǎn)時(shí)，坐在椅子上苦等的滋味幾乎讓人抓狂。“迷你睡眠倉”正是應(yīng)這種需求而設(shè)4。 座落在西安咸陽國際機(jī)場的t3航站樓的這種“迷你睡眠倉”，它的外觀看上去特別的迷你小巧，里面的設(shè)計(jì)也是裝修簡約、綠色環(huán)保，從外面看就像一座“小木屋”。“迷你睡眠倉”內(nèi)部空間分布合理，每個(gè)面積約3平方米，高2.7米。雖然說這只是一個(gè)臨時(shí)休息場所，但“迷你睡眠倉”里可謂是“麻雀雖小五臟俱全”，設(shè)有單人床、液晶電視、電腦桌、充電插座、led閱讀燈、無線網(wǎng)絡(luò)，但遺憾的是沒有衛(wèi)生間。旅客需到機(jī)場衛(wèi)生間。 “迷你睡眠倉”的

18、設(shè)計(jì)理念來源于2009年的歐洲，原來叫做“蜂巢睡眠盒子”概念設(shè)計(jì)，它就像一個(gè)臨時(shí)的私人休息“盒子”或一種迷你酒店客房。是給過往旅客提供臨時(shí)休息的設(shè)備。主要服務(wù)于機(jī)場、高鐵車站，如飛機(jī)延誤、機(jī)場接送等人員均可使用。 西安咸陽國際機(jī)場運(yùn)營部工作人員介紹說，設(shè)置這種“迷你睡眠倉”是借鑒莫斯科機(jī)場的做法，國內(nèi)其他機(jī)場從來沒有出現(xiàn)過，這次共在機(jī)場設(shè)置了20個(gè). 綜合來說，現(xiàn)在國內(nèi)外有關(guān)的均為蜂窩式睡眠箱，而且此種設(shè)備的研究才剛剛起步幾年時(shí)間，此次我的設(shè)計(jì)旨在升級這種木制箱式結(jié)構(gòu)為移動(dòng)式綜合車輛服務(wù)設(shè)備，更加機(jī)械化，智能化，而且移動(dòng)起來更為方便5。1.3研究內(nèi)容及其方法 1.3.1研究內(nèi)容 (1)類比市場

19、上已有的類似產(chǎn)品設(shè)計(jì)本結(jié)構(gòu)大致尺寸。 (2)研究按摩背部裝置的特點(diǎn)并設(shè)計(jì)出合理機(jī)構(gòu)模塊。 (3)設(shè)計(jì)方便睡眠休息機(jī)移動(dòng)和固定的升降輪模塊。 (4)對其中的四個(gè)電機(jī)進(jìn)行了選型，以及兩處的螺旋傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、絲杠傳動(dòng)等結(jié)構(gòu)或零部件進(jìn)行參數(shù)計(jì)算與選型。 (5)用三維制圖軟件solidworks以及二維制圖軟件auto cad進(jìn)行建模設(shè)計(jì)。 (6)用三維制圖軟件solidworks對睡眠機(jī)的床體按摩模塊，俯仰模塊，以及升降輪模塊進(jìn)行工作過程仿真。 (7)根據(jù)升降輪模塊運(yùn)動(dòng)控制需求，詳細(xì)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)控制方案，完成基于單片機(jī)at89c51和驅(qū)動(dòng)芯片 l298 的直流電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)。 (8

20、)用proteus，keil軟件對控制電路進(jìn)行聯(lián)合仿真。1.3.2研究方法 (1)文獻(xiàn)研究法。根據(jù)研究目的，通過調(diào)查文獻(xiàn)來獲得資料，從而全面地、正確地了解掌握所要研究問題。作用有能了解有關(guān)問題的歷史和現(xiàn)狀，幫助確定研究課題。能形成關(guān)于研究對象的一般印象，有助于觀察和訪問。能得到現(xiàn)實(shí)資料的比較資料。有助于了解事物的全貌。 (2)類比法。通過類比相似產(chǎn)品的大小尺寸以及零件選型來對睡眠機(jī)內(nèi)功能模塊進(jìn)行部分大小尺寸以及零件選型。 (3)通過對市場已有產(chǎn)品剪式千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)的分析類推設(shè)計(jì)升降輪機(jī)構(gòu)。 (4)市場調(diào)研法。通過去商場切身體會按摩椅等設(shè)備來分析設(shè)計(jì)自己的課題6。 第2章 睡眠機(jī)的整體方案設(shè)計(jì)2.

21、1 引言睡眠機(jī)的全稱是機(jī)場用睡眠休息機(jī)，當(dāng)旅客面臨飛機(jī)延誤或需要中轉(zhuǎn)時(shí)，坐在椅子上苦等的滋味幾乎讓人抓狂?！懊阅闼邆}”正是應(yīng)這種需求而設(shè)。而現(xiàn)在正設(shè)計(jì)的機(jī)場用睡眠休息機(jī)則無疑是這種“迷你睡眠倉”的升級版，不僅要求機(jī)械化，自動(dòng)化，更要求智能化人性化。2.2睡眠機(jī)的功能分析2.2.1睡眠機(jī)可以具有的功能概述機(jī)場用睡眠休息機(jī)的功能是提供休息，則床是最主要的部分。機(jī)場用睡眠休息機(jī)是供機(jī)場候機(jī)旅客臨時(shí)休息的移動(dòng)式綜合車輛服務(wù)設(shè)備，要求具有可調(diào)性舒適的平躺、半躺和坐式功能。采用艙式結(jié)構(gòu)（能自動(dòng)開艙和閉艙），能與外界隔開。具有立體音樂功能（導(dǎo)眠音樂或話語播放），清新空氣功能（流動(dòng)凈化空氣），插電或可充電式

22、（有蓄電池）支持背部按摩功能（或頭部、眼部、身體、手臂、腿、足），配有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置方便睡眠機(jī)移動(dòng)及固定。配有空調(diào)機(jī)，并有良好的隔音功能?？烧{(diào)性舒適的平躺和半躺和坐式功能；支持平躺和側(cè)躺（甚至是趴著）；空調(diào)功能；噴香功能（可釋放鎮(zhèn)靜催眠功效的精油）；背部按摩功能（或頭部、眼部、身體、手臂、腿、足）；定時(shí)功能；喚醒功能（漸大的聲音、漸大的震動(dòng)）；艙式（能自動(dòng)開艙和閉艙），能與外界隔開；里面可以看到外面，也可以不看到外面，外面看不到里面；遙控?zé)o線內(nèi)部監(jiān)控功能（管理員可以通過無線監(jiān)控內(nèi)部人員的情況）；立體音樂功能（導(dǎo)眠音樂或話語播放），清新空氣功能（流動(dòng)凈化空氣），良好的隔音功能，內(nèi)部光線可調(diào)性變暗功

23、能（或自動(dòng)漸暗功能），有儲存隨身行李或衣物的功能，有小的更衣空間，內(nèi)部環(huán)境清潔消毒功能，顏色光變換功能，插電或可充電式（有蓄電池）；方便移動(dòng)及固定；外觀現(xiàn)代、流線、美觀；投幣或紙幣購買功能（自動(dòng)服務(wù)）；紅外線理療功；磁療功能；水床功能；動(dòng)態(tài)水（熱或冷）等7。2.2.2本睡眠機(jī)功能的選擇方案 (1)艙體設(shè)計(jì)：根據(jù)市場上現(xiàn)有相似成熟產(chǎn)品確定大致尺寸。 (2)休息放松功能：有按摩功能和角度調(diào)整功能的智能床設(shè)計(jì) (3)隨時(shí)移動(dòng)和固定功能：升降輪設(shè)計(jì) (4)統(tǒng)一電源為24v的蓄電池帶動(dòng)各部分執(zhí)行件執(zhí)行各部分功能。 (5)用單片機(jī)與伺服電機(jī)聯(lián)合控制升降輪模塊的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。2.2.3睡眠機(jī)的總體方案布

24、局綜合以上原則，機(jī)場用睡眠休息機(jī)的主要結(jié)構(gòu)為艙體，有按摩功能和角度調(diào)整功能的智能化床體，可升降的輪子，以及儲物柜。其總體裝配圖如圖2-1和透視圖2-2： 主要結(jié)構(gòu)如下： (1)睡眠機(jī)外殼：由已有的睡眠箱而來總體尺寸為2700×1500×2410（單位：mm） (2)智能床體：有按摩功能和角度調(diào)整功能 (3)升降輪：參考千斤頂而來，剪式結(jié)構(gòu)，上面接睡眠機(jī)，下面接萬向輪。 (4)儲物柜：這里為次要模塊，不詳細(xì)設(shè)計(jì)，尺寸為600×350×300（單位：mm） (5)自動(dòng)門：這里主要示意圖，控制部分不詳細(xì)設(shè)計(jì) (6)窗子：安裝有色玻璃，里面能看見外面，外面看不見

25、里面。 圖2-1 睡眠休息機(jī)裝配圖 圖2-2 睡眠休息機(jī)透視圖 2.3 床體布局設(shè)計(jì)及主要尺寸 床體整體布局應(yīng)該考慮舒適性，以及方便安裝，方便制造等因素。最后參考人機(jī)工程學(xué)以及家居行業(yè)的已有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及要求確定的床體的大體布局8如圖2-1所示： 圖2-3 床體裝配圖 其中主要零部件為按摩模塊，連接塊，電動(dòng)推桿（其型號在后面詳細(xì)選擇），床柱，螺釘?shù)?。按摩模塊與角度調(diào)整模塊合在一起，并通過連接塊實(shí)現(xiàn)角度調(diào)整。螺釘為m10,用螺釘將床柱與床架連接起來9。 床架的大體尺寸如圖2-4，其大致機(jī)構(gòu)如三維示意圖2-5，其中各剛條的尺寸既要協(xié)調(diào)人體的各部分尺寸，又要兼顧按摩模塊的大體尺寸10。 圖2-4床架尺

26、寸 圖2-5床架三維示意圖2.4床體角度調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 角度調(diào)整機(jī)構(gòu)尅可以選齒輪傳動(dòng)，螺桿傳動(dòng)，帶傳動(dòng)，連桿傳動(dòng)等等，這里選擇連桿傳動(dòng)11。其參數(shù)本章后面詳細(xì)計(jì)算。角度調(diào)整機(jī)構(gòu)原理示意圖如圖2-6和圖2-7。 圖2-6 角度調(diào)整模塊主視圖 圖2-7 角度調(diào)整模塊后視圖 角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的工作原理為：電動(dòng)推桿為動(dòng)力原件，其提供直線運(yùn)動(dòng)通過連桿轉(zhuǎn)化為按摩模塊的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿末端是滑輪，在滑道中滑動(dòng)從而頂起按摩機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)角度調(diào)整。 伺服電動(dòng)缸是將伺服電機(jī)與絲杠一體化設(shè)計(jì)的模塊化產(chǎn)品，將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將伺服電機(jī)最佳優(yōu)點(diǎn)精確轉(zhuǎn)速控制，精確轉(zhuǎn)數(shù)控制，精確扭矩控制轉(zhuǎn)變成精確速度控制，精確位

27、置控制，精確推力控制，將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將伺服電機(jī)最佳優(yōu)點(diǎn)-精確轉(zhuǎn)速控制，精確轉(zhuǎn)數(shù)控制，精確扭矩控制轉(zhuǎn)變成-精確速度控制，精確位置控制，精確推力控制；實(shí)現(xiàn)高精度直線運(yùn)動(dòng)系列的全新革命性產(chǎn)品，大部分有絕對動(dòng)載自鎖功能，增加設(shè)備運(yùn)行的安全性，而且好多按摩椅中都用了電動(dòng)缸作為動(dòng)力元件，因此可用電動(dòng)缸直接承重12。2.5角度調(diào)整模塊中連桿機(jī)構(gòu)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算2.5.1連桿機(jī)構(gòu)參數(shù)計(jì)算 如圖3-6簡圖代表連桿機(jī)構(gòu),ab為電動(dòng)推桿,連桿是bcd,按摩裝置d等各尺寸設(shè)為如圖2-8和2-9。 圖2-8 連桿機(jī)構(gòu)簡圖 2.5.2 角度調(diào)整模塊動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 2.6本章小結(jié) 本章主要對休息機(jī)進(jìn)行

28、了功能分析、總體設(shè)計(jì)方案布局以及床體角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其計(jì)算，并由市場上已有睡眠箱尺寸大致設(shè)計(jì)了休息機(jī)的外形尺寸和床體的主要尺寸以及主要?jiǎng)恿υ妱?dòng)缸進(jìn)行了設(shè)計(jì)與選型，并利用機(jī)械原理的知識結(jié)合數(shù)學(xué)分析算的了連桿的大致尺寸。并對床體的角度調(diào)整裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)以及原理分析。 第3章 床體部分按摩模塊的設(shè)計(jì)及其計(jì)算3.1引言本章主要進(jìn)行機(jī)場用睡眠休息機(jī)中智能床體的按摩模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)及計(jì)算。要想在床上設(shè)計(jì)按摩裝置，因?yàn)橹饕轻槍Ρ巢堪茨?，這可參考現(xiàn)在市場上出現(xiàn)的種類繁多的按摩椅的背部按摩機(jī)構(gòu)及其原理。因此在本章開頭需要對機(jī)械按摩的原理及特點(diǎn)進(jìn)行分析。分析完機(jī)械按摩的特點(diǎn)需要再對市場上的按摩椅產(chǎn)品的背部按

29、摩原理進(jìn)行舉例分析，從而推得本設(shè)計(jì)的基本機(jī)構(gòu)及按摩方式。3.2機(jī)械按摩原理及其特點(diǎn)傳統(tǒng)人工按摩通過專業(yè)醫(yī)師/按摩師，根據(jù)按摩對象的實(shí)際病癥或生理特點(diǎn)，對其身體不同穴位或區(qū)域，采用諸如“推”、“揉”、“壓”等一系列不同的手法進(jìn)行按摩。按摩椅所采用的機(jī)械按摩方式相對于人工按摩來說，既有相似之處，又有其自身的特點(diǎn)。首先，從實(shí)現(xiàn)的方式上看，以背部按摩為例，機(jī)械按摩采用特殊設(shè)計(jì)的按摩頭，或者充氣氣墊，通過絲桿、氣泵等機(jī)械機(jī)構(gòu)帶動(dòng)多組電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)敲擊、揉捏、拍打等多種按摩動(dòng)作，其控制的精度主要取決于機(jī)械部件本身，相對來講，機(jī)械按摩只能在最大程度上模擬人工按摩，機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度決定了其“仿真”的程度。3.

30、3現(xiàn)有按摩椅按摩方式與結(jié)構(gòu)分析3.3.1市場上按摩椅的范例分析 常見的按摩機(jī)構(gòu)（按摩頭）有滾輪式、固定式（又分單頭式、雙頭式和多頭式），由于按摩椅機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)屬機(jī)械工程學(xué)科范疇，其設(shè)計(jì)不僅涉及按摩頭本身，而且涉及整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)，十分復(fù)雜，在此不再過多深入闡述。圖3-1為一種滾輪式按摩椅按摩機(jī)構(gòu)的內(nèi)部示意，該按摩椅便是通過滾輪按摩機(jī)構(gòu)，由電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行多種方式的按摩，并可沿著絲桿上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)按摩15。 圖3-1 市場上的按摩產(chǎn)品機(jī)構(gòu)圖 如圖3-2為另一按摩椅的大體支架圖，其中背部按摩為兩種運(yùn)動(dòng)的合成：延背部的直線運(yùn)動(dòng)，按摩球的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)。圖3-3為內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，主要是由電機(jī)帶動(dòng)

31、蝸桿為主動(dòng)運(yùn)動(dòng)，在通過蝸桿、渦輪的配合以及圓柱齒輪間的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換使按摩球旋轉(zhuǎn)的同時(shí)再延后背直線運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)背部的按摩。此設(shè)計(jì)思路是：設(shè)計(jì)成模塊形式，不受支架限制，可自由裝配16。 圖3-2 按摩椅支架圖 圖3-3 按摩椅內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 3.3.2 現(xiàn)有按摩椅的按摩機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方式分析機(jī)械按摩依靠按摩機(jī)構(gòu)帶動(dòng)按摩觸頭作一定規(guī)律的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。按按摩機(jī)構(gòu)動(dòng)作軌跡的不同，可將按摩模式分為定點(diǎn)按摩和連續(xù)按摩兩種。定點(diǎn)按摩針對人體背部不同部位，采取不同的按摩方式對其實(shí)施特定“點(diǎn)”或“區(qū)域”按摩，其特點(diǎn)是能夠?qū)μ囟c(diǎn)或區(qū)域進(jìn)行針對性的按摩，但其對按摩強(qiáng)度和按摩時(shí)間的控制有較高要求。按摩機(jī)構(gòu)依靠絲杠（導(dǎo)軌）沿著人體背

32、部曲線上下或左右滑動(dòng)，這種按摩模式稱作連續(xù)按摩，可一次性按摩背部大部分區(qū)域。連續(xù)按摩除了需要對按摩強(qiáng)度等控制參量進(jìn)行控制外，其對按摩進(jìn)給速度、行程控制、按摩寬度（橫向按摩）、按摩機(jī)構(gòu)貼合人體背部曲線的程度等也有一定要求，因而其功能的實(shí)現(xiàn)相比定點(diǎn)按摩來講更加復(fù)雜。從背部穴位的分布，以及按摩區(qū)域的劃分上看，不管是定點(diǎn)按摩，還是連續(xù)按摩，在空間上都應(yīng)該能夠作橫向和縱向兩個(gè)方向的按摩運(yùn)動(dòng)，這樣才能按摩到背部大部分的穴位。 1. 絲杠支座 2. 馬達(dá) 3.按摩小車組件 4.絲杠 5.殼體 6.軌道 7.按摩小球 圖3-4 按摩模塊結(jié)構(gòu)示意圖3.4床體的按摩功能模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 綜合已有按摩機(jī)構(gòu)的案例分析，

33、主要按摩運(yùn)動(dòng)為三個(gè)運(yùn)動(dòng)，也很容易實(shí)現(xiàn)，主要是按摩球的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，按摩球的擠壓運(yùn)動(dòng)，以及按摩球延后背的直線運(yùn)動(dòng)。本設(shè)計(jì)也主要從此三個(gè)運(yùn)動(dòng)展開。但中間實(shí)現(xiàn)形式進(jìn)行了創(chuàng)新，總體按摩裝置的結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。此按摩裝置主要實(shí)現(xiàn)三個(gè)運(yùn)動(dòng)：其中直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)主要靠絲杠電機(jī)帶動(dòng)絲杠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)從而按摩小車隨著絲杠座做直線運(yùn)動(dòng)，按摩小車上的輪子在軌道中運(yùn)動(dòng)，電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)從而使按摩小車組件反向運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)按摩功能延后背的直線運(yùn)動(dòng)；按摩小車中的圓盤隨旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)按摩球做圓周運(yùn)動(dòng)；升降電機(jī)帶動(dòng)皮帶，從而皮帶帶動(dòng)皮帶輪旋轉(zhuǎn)，皮帶輪與按摩組件式螺旋配合，從而實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換，此為按摩小球的擠壓運(yùn)動(dòng)。 如

34、圖3-5，按摩小車中升降電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)大帶輪圓周運(yùn)動(dòng)，從而使按摩球上下運(yùn)動(dòng)，即按摩球的擠壓運(yùn)動(dòng)。此擠壓運(yùn)動(dòng)也是通過升降電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，其選型在本章的后面介紹。 圖3-5 按摩小車組件 旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)按摩球?qū)崿F(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)，擋銷作用是實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)同時(shí)不發(fā)生旋轉(zhuǎn)。按摩球里有彈簧可以減震（如圖3-7）。 圖3-7 按摩小球示意圖3.5按摩結(jié)構(gòu)中絲杠及其電機(jī)選型3.6其他零部件的選型計(jì)算3.6.1v型帶及其所連接升降電機(jī)的型號選擇3.6.2旋轉(zhuǎn)圓盤所連電機(jī)的選型3.7 本章小結(jié) 本章主要對床體部分的按摩部分進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。通過市場上已有的按摩椅的工作原理進(jìn)行分析，最后確定自己的按摩裝置的原理以及結(jié)構(gòu)。后

35、來又分別對按摩裝置中的絲杠、v型帶、絲杠所連接電機(jī)、升降電機(jī)、擠壓運(yùn)動(dòng)所用的螺旋傳動(dòng)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電機(jī)等等分別進(jìn)行了參數(shù)計(jì)算以及型號選擇。 第4章 升降輪模塊的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1引言 為了方便睡眠休息機(jī)的移動(dòng)和固定，設(shè)計(jì)一個(gè)可以升降的輪子。升降輪機(jī)構(gòu)做起來并不容易，因?yàn)橄嚓P(guān)參考資料不多，而且此種裝置難在當(dāng)輪子接觸地面時(shí)需要頂起很大的重量，而且頂起來的是一個(gè)平面，下面將解決這個(gè)問題，并且對升降輪模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 圖4-1剪式千斤頂 圖4-2 升降輪組件4.2升降輪模塊方案設(shè)計(jì)及工作原理4.2.1升降輪模塊方案設(shè)計(jì) 圖4-3 升降輪模塊4.2.2升降輪模塊的工作原理4.3 升降輪模塊中力分析及螺旋傳

36、動(dòng)參數(shù)計(jì)算4.3.1螺旋傳動(dòng)受力分析4.3.2螺旋傳動(dòng)參數(shù)選擇計(jì)算4.3.3電動(dòng)機(jī)型號的選擇4.4其他尺寸參數(shù) 鏈傳動(dòng)選擇主動(dòng)輪17個(gè)齒，從動(dòng)輪38個(gè)齒，單排a型鏈，從麥迪工具集中直接調(diào)入裝配。練好選擇08a，節(jié)距12.7mm。4.5本章小結(jié) 本章對睡眠休息機(jī)的升降輪模塊進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，其中有一個(gè)電機(jī)的選型，螺旋傳動(dòng)的參數(shù)計(jì)算，鏈傳動(dòng)的計(jì)算等等計(jì)算。主要還是用類推法由剪式千斤頂而設(shè)計(jì)的升降輪模塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 第5章 升降輪單片機(jī)控制設(shè)計(jì) 通過以上章節(jié)所述，為了方便睡眠機(jī)的移動(dòng)本文對睡眠機(jī)設(shè)計(jì)了升降輪模塊，本章我們對其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)做詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)。 5.1運(yùn)動(dòng)控制策略選擇 經(jīng)調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)，醫(yī)療

37、機(jī)構(gòu)正在使用的血型分析儀器經(jīng)常會出現(xiàn)加樣機(jī)械臂定位不準(zhǔn)確和初始化失敗的故障，究其原因主要是其運(yùn)動(dòng)控制部分采用步進(jìn)開環(huán)控制，從而影響了加樣系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。雖然升降臂負(fù)載不大，但是其對機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制的精度要求還算比較高。鑒于其對安全性和運(yùn)動(dòng)控制精度的要求，我們對運(yùn)動(dòng)控制部分均采用基于位置反饋的半閉環(huán)控制，控制策略原理框圖如圖5-1所示。 圖5-1 運(yùn)動(dòng)控制原理圖 5.2電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制設(shè)計(jì)5.2.1 直流電機(jī)調(diào)速原理及方案的選擇 根據(jù)勵(lì)磁方式不同，直流電機(jī)分為自勵(lì)和他勵(lì)兩種類型。不同勵(lì)磁方式的直流電機(jī)機(jī)械特性曲線有所不同。對于直流電機(jī)來說，人為機(jī)械特性方程式為：   &#

38、160;   (5-1)式中： un ,n額定電樞電壓、額定磁通量；ke ,kt電機(jī)有關(guān)的常數(shù)；rad ,ra電樞外加電阻、電樞內(nèi)電阻；分析上式可得當(dāng)分別改變un、n和ra時(shí)，可以得到不同的轉(zhuǎn)速n，從而實(shí)現(xiàn)對速度的調(diào)節(jié)。當(dāng)改變勵(lì)磁電流if 時(shí)，可以改變磁通量的大小，從而達(dá)到變磁通調(diào)速的目的。但由于勵(lì)磁線圈發(fā)熱和電動(dòng)機(jī)磁飽和的限制，電動(dòng)機(jī)比與平均電壓關(guān)系的勵(lì)磁電流if,和磁通量只能在低于其額定值的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，故只能弱磁調(diào)速。而對于調(diào)節(jié)電樞外加電阻rad時(shí)，會使機(jī)械特性變軟，導(dǎo)致電機(jī)帶負(fù)載能力減弱。對于他勵(lì)直流電機(jī)來說，當(dāng)改變電樞電壓時(shí)u

39、n，分析人為機(jī)械特性方程式，得到人為特性曲線。如圖5-2所示。理想空載轉(zhuǎn)速n 隨電樞電壓升降而發(fā)生相應(yīng)的升降變化。不同電樞電壓的機(jī)械特性曲線相互平行，說明硬度不隨電樞電壓的變化而改變，電機(jī)帶負(fù)載能力恒定。當(dāng)我們平滑調(diào)節(jié)他勵(lì)直流電機(jī)電樞兩端電壓時(shí)，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無級調(diào)速。基于以上特性，改變電樞電壓，實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)速度調(diào)節(jié)的方法被廣泛采用。改變電樞電壓可通過多種途徑實(shí)現(xiàn)，如晶閘管供電速度控制系統(tǒng)、大功率晶體管速度控制系統(tǒng)、直流發(fā)電機(jī)供電速度控制系統(tǒng)及晶體管直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)等。 圖5-2 直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線  pwm是通過控制固定電壓的直流電源開關(guān)頻率，從而改變負(fù)載兩端的電壓，

40、進(jìn)而達(dá)到控制要求的一種電壓調(diào)整方法。pwm可以應(yīng)用在許多方面，如電機(jī)調(diào)速、溫度控制、壓力控制等。在pwm驅(qū)動(dòng)控制的調(diào)整系統(tǒng)中，按一個(gè)固定的頻率來接通和斷開電源，并根據(jù)需要改變一個(gè)周期內(nèi)“接通”和“斷開”時(shí)間的長短。通過改變直流電機(jī)電樞上電壓的“占空比”來改變平均電壓的大小，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。因此，pwm又被稱為“開關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置”。在脈沖作用下，當(dāng)電機(jī)通電時(shí)，速度增加；電機(jī)斷電時(shí)，速度逐漸減少。只要按一定規(guī)律，改變通、斷電的時(shí)間，即可讓電機(jī)轉(zhuǎn)速得到控制。設(shè)電機(jī)始終接通電源時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速最大為vmax ,設(shè)占空比為d=t1/t，則電機(jī)的平均速度為:   &#

41、160;    vd =vmax ×d  (5-2) 式中： vd電機(jī)的平均速度; v為電機(jī)全通電時(shí)的速度(最大);由上式見，當(dāng)我們改變占空比時(shí)d=t1/t，就可以得到不同的電機(jī)平均速度 ，從而達(dá)到調(diào)速的目的。嚴(yán)格地講，平均速度vd與占空比d=t1/t并不是嚴(yán)格的線性關(guān)系，在一般的應(yīng)用中，可以將其近似地看成線性關(guān)系。5.2.2 pwm 實(shí)現(xiàn)方法pwm信號的產(chǎn)生通常有兩種方法：一種是軟件的方法；另一種是硬件的方法。硬件方法的實(shí)現(xiàn)已有很多文章介紹，這里不做贅述。本文主要介紹利用單片機(jī)對pwm信號的軟件實(shí)現(xiàn)方法。mcs51系列典型產(chǎn)品at8

42、9c51具有兩個(gè)定時(shí)器t0和t1。通過控制定時(shí)器初值t0和t1，從而可以實(shí)現(xiàn)從c51的任意輸出口輸出不同占空比的脈沖波形。由于pwm信號軟件實(shí)現(xiàn)的核心是單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器，而不同單片機(jī)的定時(shí)器具有不同的特點(diǎn)，即使是同一臺單片機(jī)由于選用的晶振不同，選擇的定時(shí)器工作方式不同，其定時(shí)器的定時(shí)初值與定時(shí)時(shí)間的關(guān)系也不同。因此，首先必須明確定時(shí)器的定時(shí)初值與定時(shí)時(shí)間的關(guān)系。如果單片機(jī)的晶振頻率為f,則定時(shí)器初值x與定時(shí)時(shí)間t的關(guān)系為： t=(2n-x)×12/f (5-3) 式5-3中n為定時(shí)器工作方式，方式0時(shí)n=13，方式1時(shí)n=16，方式2時(shí)n=8。通過改變定時(shí)器初值從而改變占空比d=t

43、1/t，進(jìn)而達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的22。5.3電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制的硬件設(shè)計(jì)5.3.1硬件介紹隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展, 微控制器在伺服控制系統(tǒng)普遍應(yīng)用, 這種數(shù)字伺服系統(tǒng)的性能可以大大超過模擬伺服系統(tǒng)。數(shù)字伺服系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高精度的位置控制、速度跟蹤, 可以隨意地改變控制方式。單片機(jī)和dsp 在伺服電機(jī)控制中得到了廣泛地應(yīng)用, 用單片機(jī)作為控制器的數(shù)字伺服控制系統(tǒng), 有體積小、可靠性高、經(jīng)濟(jì)性好等明顯優(yōu)點(diǎn)。本文采用89c51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對直流伺服電機(jī)的控制。l298n 為sgs-thomson microelectronics 所出產(chǎn)的雙全橋步進(jìn)電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片( dual full-bridge d

44、river ) ，內(nèi)部包含4信道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，是一種二相和四相步進(jìn)電機(jī)的專用驅(qū)動(dòng)器，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)2個(gè)二相或1個(gè)四相步進(jìn)電機(jī)，內(nèi)含二個(gè)h-bridge 的高電壓、大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn)ttl邏輯準(zhǔn)位信號，可驅(qū)動(dòng)46v、2a以下的步進(jìn)電機(jī)23。5.3.2 系統(tǒng)整體硬件連接圖 整體的硬件系統(tǒng)包括：at89c51單片機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片l298，復(fù)位電路，時(shí)鐘電路，驅(qū)動(dòng)電路，步進(jìn)電機(jī)等等，其連接圖見附錄。5.3.3 復(fù)位電路及時(shí)鐘電路復(fù)位電路和時(shí)鐘電路是維持單片機(jī)最小系統(tǒng)運(yùn)行的基本模塊。復(fù)位電路通常分為兩種：上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位，如圖5-3和圖5-4。 圖5-3上電復(fù)位 圖5-4手動(dòng)復(fù)位 有時(shí)系統(tǒng)

45、在運(yùn)行過程中出現(xiàn)程序跑飛的情況，在程序開發(fā)過程中，經(jīng)常需要手動(dòng)復(fù)位。所以本次設(shè)計(jì)選用手動(dòng)復(fù)位。高頻率的時(shí)鐘有利于程序更快的運(yùn)行，也有可以實(shí)現(xiàn)更高的信號采樣率，從而實(shí)現(xiàn)更多的功能。但是告訴對系統(tǒng)要求較高，而且功耗大，運(yùn)行環(huán)境苛刻。考慮到單片機(jī)本身用在控制，并非高速信號采樣處理，所以選取合適的頻率即可。合適頻率的晶振對于選頻信號強(qiáng)度準(zhǔn)確度都有好處，本次設(shè)計(jì)選取12.000mhz無源晶振接入xtal1和xtal2引腳，并聯(lián)2個(gè)30pf陶瓷電容幫助起振24（如圖5-5）。本次設(shè)計(jì)采用的l298與電機(jī)連接的原理圖如圖5-6。 圖5-5 最小系統(tǒng) 圖5-6 驅(qū)動(dòng)電路 5.4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 升降輪模塊方便休息

46、機(jī)的移動(dòng)和固定，其動(dòng)作流程圖如圖5-7。 碰到限位開關(guān)2 上升停止初始化 按鈕sb1按下 輪子上升 按鈕sb1按下 輪子下降 碰到限位開關(guān)1 下降停止 圖5-7 升降輪動(dòng)作流程圖5.4.1 pwm脈沖程序void timer0() interrupt 1 using 1 th0=0x1c; /*定時(shí)器初值重裝載*/ tl0=0x18; time+; if(time=high) /*高電平持續(xù)時(shí)間結(jié)束，變低*/ a=0; else if(time=period) /*周期時(shí)間到，變高*/ time=0; a=1; 5.4.2調(diào)試與仿真 用keil軟件寫程序，再用keil與proteus聯(lián)合仿真，

47、即對keil c下工程進(jìn)行編譯鏈接，在proteus下進(jìn)行操作和觀察。其結(jié)果見附錄。 5.5本章小結(jié)本章針對升降輪模塊的運(yùn)動(dòng)控制需求，詳細(xì)設(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)控制方案，完成了基于單片機(jī)at89c51和驅(qū)動(dòng)芯片 l298 的直流電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)。并用proteus，keil軟件對控制電路進(jìn)行了聯(lián)合仿真。 結(jié)論本文以機(jī)場用睡眠休息機(jī)為設(shè)計(jì)對象，通過對國內(nèi)外文獻(xiàn)系統(tǒng)全面的查閱和分析后，根據(jù)人性化，機(jī)械化，類比法等知識對休息機(jī)的功能，尺寸進(jìn)行了設(shè)計(jì)，經(jīng)過認(rèn)真的分析及其設(shè)計(jì)，得到了如下研究成果：(1)文章的開頭分析了睡眠休息機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀并論證了休息機(jī)的實(shí)用性，還有本文用到的研究方法。 (2)應(yīng)用類

48、比法對睡眠休息機(jī)體以及床體等進(jìn)行了大體尺寸設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了人性化的原則。結(jié)構(gòu)、功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)，還對其中的四個(gè)電機(jī)進(jìn)行了選型，以及兩處的螺旋傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、絲杠傳動(dòng)等等進(jìn)行了參數(shù)計(jì)算與選型。 (3)運(yùn)用市場考察，和案例分析的方法對市場上已有的按摩椅進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和按摩方式的分析，并最后得出按摩裝置主要的三個(gè)按摩運(yùn)動(dòng)，并創(chuàng)新的應(yīng)用了絲杠傳動(dòng)，帶傳動(dòng)以及三個(gè)電機(jī)一起實(shí)現(xiàn)三個(gè)按摩運(yùn)動(dòng)。 (4)本文運(yùn)用了類比的方法由電動(dòng)剪式千斤頂構(gòu)思而來設(shè)計(jì)的休息機(jī)的升降輪裝置，即四個(gè)類似千斤頂?shù)纳当劢M件一同由統(tǒng)一的動(dòng)力源提供動(dòng)力，經(jīng)過鏈傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)輪子伸縮的功能，此部分是完全創(chuàng)新內(nèi)容。 (5)根據(jù)升降輪模塊運(yùn)動(dòng)控制需求，

49、詳細(xì)設(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)控制方案，完成了基于單片機(jī)at89c51和驅(qū)動(dòng)芯片l298的直流電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)。并用proteus，keil軟件對控制電路進(jìn)行了聯(lián)合仿真。 盡管本文結(jié)合了人機(jī)工程學(xué)、機(jī)械、控制等進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)及計(jì)算，但仍由于時(shí)間的缺乏以及資金的不足，比未能造出樣機(jī)。 本設(shè)計(jì)仍然有很大的完善空間，正如本文最初提出的睡眠休息機(jī)的種種功能的設(shè)想，期望后續(xù)研究者可以從這一點(diǎn)入手，不斷完善并優(yōu)化睡眠休息機(jī)的設(shè)計(jì)。 總的來說，本文所研究的機(jī)場用睡眠休息機(jī)，迎合了機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展趨，有很大的發(fā)展空間，同時(shí)也為今后對此種設(shè)備的研究設(shè)計(jì)提供了有價(jià)值的參考。 致謝 參考文獻(xiàn)1 張海蓉.青少年科技博覽.20102 j. echeverría.science, technology, and values: towards an axiological analysis of techno-scientific.2008.63 doug b. smit