一种电容式防人体受伤害检测系统的制作方法

专利2022-06-29  72


本实用新型涉及电动工具及园林工具安全检测系统领域,具体为一种电容式防人体受伤害检测系统。



背景技术:

随着社会的发展,电动工具成为工人工作的必需品,现有的电动工具及园林工具安全检测系统不强,当人体触碰机器时没有停机的安全保护,如果工人在操作不当或者长期工作后出现疲劳时,人体容易意外触碰到使用工具的机械金属部件,导致人体受到严重伤害,甚至危及生命安全。



技术实现要素:

针对上述提到的现有技术中的电动工具以及园林工具的缺点,本实用新型提供一种电容式防人体受伤害检测系统,通过人体触摸检测模块输出直流化的触摸感应信号,通过检测mcu检测ad的大小判断出人体是否和金属部件有触碰,将检测结果传递给电机控制模块,并通知控制器立即进行电机刹车停机,保证人的身体不受到运动机械的伤害。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种电容式防人体受伤害检测系统,包括人体触摸检测模块、电机控制模块、电机、机械金属部件、人体和人手,所述人体触摸检测模块分别与电机控制模块、机械金属部件以及人手连接,所述人体触摸检测模块实时检测人手上的人体触摸信号,并通过人体触摸信号的强弱来判断人体是否与机械金属部件有接触,所述机械金属部件与人体连接导通,相当于在触摸信号源正负端并入了一个人体电容,所述人体触摸检测模块将人体触摸信号检测的结果传递给电机控制模块,所述电机控制模块与电机连接,并控制电机的运转。

优选的,所述人体触摸检测模块、电机控制模块以及电机均设在机械金属部件内,所述机械金属部件为具有导电性的金属材料制作。

优选的,所述人体触摸检测模块上设置有人体触摸检测电路,该人体触摸检测电路需要两个触摸点:一个是人手,另一个是通过机械金属部件相连的人体,且两个触摸点是触摸信号的正、负极输入,其中人体触摸点是负极输入,与电源的地信号相连,人手触摸点是正极输入,与负极输入组成高频脉冲式的触摸感应信号。

优选的,所述人体触摸检测电路上设置有检测mcu,该检测mcu产生的pwm脉冲为100-800khz。

优选的,所述人体电容的大小为30~50pf。

优选的,所述电机控制模块为电机控制器。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:

本实用新型通过设置人体触摸检测模块,该人体触摸检测模块输出直流化的触摸感应信号,通过检测mcu检测ad的大小判断出人体是否和金属部件有触碰,将检测结果传递给电机控制模块,并通知控制器立即进行电机刹车停机,保证人的身体不受到运动机械的伤害。

附图说明

图1为本实用新型的框架图;

图2为本实用新型人体触摸检测电路图;

图3为本实用新型的一种实施例的结构图。

图中的附图标记及名称如下:

1、人体触摸检测模块;2、电机控制模块;3、电机;4、机械金属部件;5、人体;6、人手;7、金属外壳或金属运动部件;8、手持部。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图2,本实用新型提供的一种实施例:一种电容式防人体受伤害检测系统,包括人体触摸检测模块1、电机控制模块2、电机3、机械金属部件4、人体5和人手6,所述人体触摸检测模块1分别与电机控制模块2、机械金属部件4以及人手6连接,所述人体触摸检测模块1实时检测人手6上的人体触摸信号,并通过人体触摸信号的强弱来判断人体5是否与机械金属部件4有接触,当机械金属部件4与人体5连接导通时,相当于在触摸信号源正负端并入了一个人体电容,该人体电容的大小为30~50pf,所述人体触摸检测模块1将人体触摸信号检测的结果传递给电机控制模块2,所述电机控制模块2与电机3连接,并控制电机3的运转,所述电机控制模块2为电机控制器,优选的是无刷电机控制器,在具体实施时,可以根据电机3的大小选用控制器的型号,所述人体触摸检测模块1、电机控制模块2以及电机3均设在机械金属部件4内,所述机械金属部件4为具有导电性的金属材料制作。

具体的,人体触摸检测模块1上设置有人体触摸检测电路,该人体触摸检测电路需要两个触摸点:一个是人手6,另一个是通过机械金属部件4相连的人体5,且两个触摸点是触摸信号的正、负极输入,其中人体5触摸点是负极输入,与电源的地信号相连,人手6触摸点是正极输入,与负极输入组成高频脉冲式的触摸感应信号;所述人体触摸检测电路上设置有检测mcu,该检测mcu,该检测mcu产生的pwm脉冲为100-800khz。

在具体实施时,我们在电动工具及园林工具上增加该电容式防人体受伤害检测系统,该系统通过人体触摸检测模块输出直流化的触摸感应信号,通过检测mcu检测ad的大小判断出人体是否和金属部件有触碰,将检测结果传递给电机控制模块,并通知控制器立即进行电机刹车停机,保证人的身体不受到运动机械的伤害。

如图3所示,我们选用电动工具及园林工具中的电动剪刀,做进一步的说明,上述机械金属部件4为电动剪刀的金属外壳或金属运动部件7,使用时人手6手持电动剪刀的手持部8,并与手持部8形成一个人手触摸点,当金属外壳或金属运动部件7与人体5接触时,形成一个人体触摸点,人手触摸点和人体触摸点是人体触摸检测电路的触摸信号的正、负极输入,两个触摸信号组成高频脉冲式的触摸感应信号,该触摸感应信号经过阻容滤波后形成稳定的直流输出电压,该电压经过人体触摸检测电路上的检测mcu放大后作ad检测,检测mcu通过ad的大小判断出人体5是否和电动剪刀的金属外壳或金属运动部件7有触碰,并将处理结果通过串口或pwm方式传递给电机控制模块2,如有接触电机控制模块2立马进行电机刹车停机,保证人的身体不受到运动机械的伤害,需要说明的是电机3和控制电机3驱动的电机控制器均设置在手持部8的内部,电机3选用的型号为yl-90l5-2的电机,控制该电机3的控制器的型号为dkq101,检测mcu的型号为:pic16f1704,该型号的检测mcu产生的pwm脉冲为300-600khz。

对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。


技术特征:

1.一种电容式防人体受伤害检测系统,包括人体触摸检测模块(1)、电机控制模块(2)、电机(3)、机械金属部件(4)、人体(5)和人手(6),其特征在于:所述人体触摸检测模块(1)分别与电机控制模块(2)、机械金属部件(4)以及人手(6)连接,所述人体触摸检测模块(1)实时检测人手(6)上的人体触摸信号,并通过人体触摸信号的强弱来判断人体(5)是否与机械金属部件(4)有接触,所述机械金属部件(4)与人体(5)连接导通,相当于在触摸信号源正负端并入了一个人体电容,所述人体触摸检测模块(1)将人体触摸信号检测的结果传递给电机控制模块(2),所述电机控制模块(2)与电机(3)连接,并控制电机(3)的运转。

2.根据权利要求1所述的一种电容式防人体受伤害检测系统,其特征在于:所述人体触摸检测模块(1)、电机控制模块(2)以及电机(3)均设在机械金属部件(4)内,所述机械金属部件(4)为具有导电性的金属材料制作。

3.根据权利要求1所述的一种电容式防人体受伤害检测系统,其特征在于:所述人体触摸检测模块(1)上设置有人体触摸检测电路,该人体触摸检测电路需要两个触摸点:一个是人手(6),另一个是通过机械金属部件(4)相连的人体(5),且两个触摸点是触摸信号的正、负极输入,其中人体(5)触摸点是负极输入,与电源的地信号相连,人手(6)触摸点是正极输入,与负极输入组成高频脉冲式的触摸感应信号。

4.根据权利要求3所述的一种电容式防人体受伤害检测系统,其特征在于:所述人体触摸检测电路上设置有检测mcu,该检测mcu产生的pwm脉冲为100-800khz。

5.根据权利要求1所述的一种电容式防人体受伤害检测系统,其特征在于:所述人体电容的大小为30~50pf。

6.根据权利要求1所述的一种电容式防人体受伤害检测系统,其特征在于:所述电机控制模块(2)为电机控制器。

技术总结
本实用新型公开了一种电容式防人体受伤害检测系统,包括人体触摸检测模块、电机控制模块、电机、机械金属部件和人手,所述人体触摸检测模块实时检测人手上的人体触摸信号,所述机械金属部件与人体连接导通,相当于在触摸信号源正负端并入了一个人体电容,所述人体触摸检测模块将人体触摸信号检测的结果传递给电机控制模块,所述电机控制模块与电机连接,并控制电机的运转。本实用新型通过人体触摸检测模块输出直流化的触摸感应信号,通过检测MCU检测AD的大小判断出人体是否和金属部件有触碰,将检测结果传递给电机控制模块,并通知控制器立即进行电机刹车停机,保证人的身体不受到运动机械的伤害。

技术研发人员:马先鹏
受保护的技术使用者:东莞市嘉航实业有限公司
技术研发日:2019.03.30
技术公布日:2020.06.09

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