[實用新型]一種空間站人體生理參數檢測設備

有效

• 申請號: 201120537109.0
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN202426514U
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 宋愛國;馬妍;吳涓;崔建偉;李會軍;谷士鵬;宋光明
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本實用新型涉及一種空間站失重環境下的人體生理參數檢測設備。

背景技術

天宮一號的發射標志著我國已經擁有建立初步空間站的能力，國家規劃在2020年左右建成載人空間站。當越來越多的宇航員與太空親密接觸，承載著人類神圣使命的時候，他們的太空失重會引起一系列的生理變化，甚至出現病理反應或疾病，對航天員的身心健康造成影響，因此宇航員健康檢查是十分必要的。在航天失重環境中長時間停留可引起機體多個系統發生適應性改變和一些病理生理性質的變化，其中又以失重對心血管、肌肉、骨等系統的不良影響對宇航員健康和安全關系最大，故也最受重視。為了減少航天員由于失重而引起的生理變化，維持像在地球那樣的健康狀態，現已經出現了很多宇航員生理參數的檢測系統，來檢測在空間站中宇航員的參數，從而制定合適的訓練計劃。失重期間的血液循環障礙與中醫中的“血瘀癥”相似，出現血液循環障礙后，宇航員的體重、呼吸等生理參數可能沒有變化，只有重心位置發生了變化，而目前在宇航員的重心檢測方面還是一個空白，還沒有這樣一種設備來檢測宇航員的重心。

發明內容

發明目的：本實用新型的目的是填補宇航員生理參數檢測系統所存在的空間站失重環境下重心檢測方面的空白，提供一種人體生理參數檢測設備。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下的技術方案：

一種空間站人體生理參數檢測設備，包括機械臂，在機械臂的一端設置硬質平板，在硬質平板上設置若干可以圍成一定面積區域的壓力傳感器，硬質平板上還設有用于固定受測者軀體的固定帶，在壓力傳感器上設置有支撐板，固定帶和支撐板之間形成容納受測者軀干的空間；壓力傳感器通過信號調理模塊連接單片機模塊，單片機模塊連接上位機。

其中，所述機械臂上從固定端到活動端依次為第一轉動副、第二轉動副和第三轉動副，第三轉動副末端固定有硬質平板。

其中，所述機械臂上從固定端到活動端依次為轉動副、第一移動副和第二移動副，所述第二移動副末端固定有硬質平板。

其中，所述壓力傳感器的數目為四個，且四個壓力傳感器在硬質平板上呈矩形排布。

其中，所述固定帶為兩個，兩個固定帶之間相互平行或交叉設置。

有益效果：本實用新型采用安裝在機械臂末端的硬質平板上的壓力傳感器來檢測失重環境下人體重心的方法，實現了傳統檢測重心方法的創新。通過固定帶將受測者固定在傳感器附近，由單片機發出相應的電機驅動信號來驅動機械臂的運動，從而推動受測者進行運動；采集壓力傳感器的輸出信號并提交單片機進行數據采集與傳輸處理，最后通過上位機的重心計算軟件計算出受測者重心在硬質板上的投影點坐標。本實用新型具有結構簡單、成本低廉以及使用方便的特點，填補了宇航員的在失重環境下重心檢測方面的空白，對于航天事業的發展具有重要意義。

附圖說明

圖1為本實用新型空間站人體生理參數檢測設備實施例一的示意圖。

圖2為本實用新型測量方法的流程圖。

圖3為本實用新型實施例一的硬質平板上的壓力傳感器分布示意圖。

圖4為本實用新型實施例一的硬質平板的受力分析示意圖。

圖5為本實用新型機械臂的實施例二的示意圖。

圖6為本實用新型硬質平板上的壓力傳感器實施例二的分布示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型做更進一步的解釋。

實施例一

如圖1、2和3所示，本實用新型的空間站人體生理參數檢測設備包括一端固定的機械臂，在機械臂的另一活動端固定有方形的硬質平板1，在硬質平板1上設置四個壓力傳感器2與兩個相互交叉的固定帶3，壓力傳感器2在硬質平板1上呈矩形排布，即以每個壓力傳感器2為頂點，連線所圍成的幾何圖形是矩形。所述的壓力傳感器2至少是三個，因為在檢測的時候，硬質平板1大概位于受測者腰部，腰部是人在正常狀態下的重心所在，但是在失重狀態下，人體重心會有改變，但是還在腰部附近位置，為了找到重心位置，必須有三個壓力傳感器2才能組成面積，重心就位于該面積之內。本實用新型最佳選用四個組成矩形的壓力傳感器2，也可以采用可組成規則形狀的六個、八個壓力傳感器，組成正六角形或矩形，如圖6所示。

在每個壓力傳感器2上設置一個支撐板4，固定帶3和支撐板4之間形成容納受測者軀干的空間。每個壓力傳感器2均通過信號調理模塊5連接單片機模塊6，單片機模塊6連接上位機7。