[實用新型]多參數手部舒適性測試評價系統

有效

• 申請號: 201220018982.3
• 申請日: 2012-01-17
• 公開（公告）號: CN202437116U
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 鄭加寬;王殊軼;王秉操;畢東東
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: A61B5/0488
• 分類號: A61B5/0488
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本實用新型涉及一種測試系統，特別涉及一種多參數手部舒適性測試評價系統。

背景技術

表面肌電信號是從粘在覆蓋肌肉的皮膚上的電極中測得肌肉電活動的信號，大量研究表明肌電信號偏向低頻肌肉活動，并且其幅值隨肌肉疲勞程度增加而增加，因此可以作為局部肌肉疲勞程度的客觀指標，通過檢測人體手部的表面肌電信號并進行分析能夠作為手部舒適性進行評價的一項參數。表面接觸壓力，反映了人體手部在完成特定工作時，手與器械的手柄的擠壓力，如果表面接觸壓力超過一定范圍會導致手部血流不暢，從而可能影響到神經，對人體手部造成傷害，因此表面接觸壓力是評價手部舒適性的另一項重要參數；最后，人體手指和手腕都有一定的工作范圍，頻繁的在工作范圍外的情況下進行操作，會導致手部的累積性傷害，通過采集以上三個參數能夠準確，客觀的對手部舒適性進行評價，并對勞動負荷進行定量的研究。

發明內容

本實用新型是針對現在對勞動負荷評定的必要性的問題，提出了一種多參數手部舒適性測試評價系統，該系統比較全面的采集了手部舒適性評價所需的參數，通過此系統能夠準確，客觀的對手部舒適性進行評價，對勞動負荷進行定量的研究。

本實用新型的技術方案為：一種多參數手部舒適性測試評價系統，包括計算機、數據采集卡、表面肌電電極、表面肌電信號調理模塊、壓力傳感器、壓力信號調理模塊、壓力信號接口板、人體角度測量傳感器、人體角度測量傳感器調理模塊，表面肌電電極置于身體測試部位，表面肌電電極信號通過屏蔽線經過表面肌電信號調理模塊處理后送入數據采集卡；壓力傳感器置于手掌測試部位，壓力傳感器信號通過壓力信號調理模塊處理后送入壓力信號接口板，壓力信號接口板輸出信號通過USB通訊線連接計算機；人體角度測量傳感器置于手指與手腕測試部位，人體角度測量傳感器信號通過人體角度測量傳感器調理模塊處理后，再通過導線連接到數據采集卡，數據采集卡將數據送入計算機處理。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型多參數手部舒適性測試評價系統，全面采集了手部舒適性評價所需的參數，通過此系統能夠準確，客觀的對手部舒適性進行評價，對勞動負荷進行定量的研究，具有廣泛的實用性。

附圖說明

圖1為本實用新型多參數手部舒適性測試評價系統結構示意圖；

圖2為本實用新型多參數手部舒適性測試評價系統工作流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種多參數手部舒適性評價系統，包括計算機1、數據采集卡2、表面肌電電極6、表面肌電信號調理模塊4、壓力傳感器8、壓力信號調理模塊10、壓力信號接口板11、人體角度測量傳感器7、人體角度測量傳感器調理模塊9、通訊線纜3、USB數據線。該系統是一套多參數、多通道數據采集與分析系統，通過采集手部動作過程中人體前臂的表面肌電信號，手與器械手柄的表面接觸壓力信號，手指與手腕的彎曲角度信號，通過通訊電纜線傳遞給數據采集卡2，輸入計算機1進行數據分析。計算機操作系統為WindowsXP+SP3，所用軟件為基于LabVIEW?2010自行開發的軟件。

將表面肌電信號調理模塊4中的肌電放大器增益設置在2000，高通濾波器設置在1Hz，低通濾波器設置在100Hz，用酒精和生理鹽水擦拭皮膚表面，然后再將3個一次性貼片電極貼附在需要測量的部位。用屏蔽電纜線連接電極與表面肌電信號調理模塊4、用導線連接表面肌電信號調理模塊4與數據采集卡接線端子；將薄膜壓力傳感器貼附在需要手掌需要測量的部位，連接壓力傳感器信號調理電路，再連接壓力傳感器接口板，通過USB電纜線12連接計算機1；將人體角度測量傳感器分別放置于手指與手腕待測位置，連接人體角度測量傳感器信號調理電路，再通過導線連接到數據采集卡的接線端子。

整個系統的工作流程如圖2所示：實驗人員進行模擬操作，利用該系統采集實驗人員前臂的表面肌電信號，手與器械的表面接觸壓力，以及操作過程中腕關節和指關節的活動范圍，將采集到的數據傳入計算機，通過軟件對數據進行分析處理，得出操作過程中的手部舒適性評價。?

系統的運行環境為：2G內存、240G硬盤的聯想計算機，操作系統為WindowsXP+SP3中文版，采用LabVIEW?2010編制軟件。該系統是一套多參數、多通道數據采集與分析系統，通過采集模擬腹腔鏡手術過程中，人體前臂的表面表面肌電信號，手與器械手柄的壓力信號，手指與手腕的彎曲角度信號，通過通訊電纜線傳遞給數據采集卡，傳入計算機進行數據分析。該系統比較全面的采集了多參數手部舒適性評價所需的參數。