[發明專利]一種人體骨關節運動學動態采集系統

有效

• 申請號: 201510030941.4
• 申請日: 2015-01-22
• 公開（公告）號: CN104545937B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 劉慶寬;張紅艷
• 申請（專利權）人: 劉慶寬
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種人體骨關節運動學動態采集系統，其特征在于，該人體骨關節運動學動態采集系統包括：X軸移動底座、Y軸移動底座、Z軸支撐架、人體支撐踏板、旋轉軸、第一支撐架、第二支撐架、第一X線球管、第一X線接收器、第二X線球管、第二X接收器、運動捕捉器、運動采集裝置、計算機控制器；

Y軸移動底座設置在X軸移動底座上，Z軸支撐架設置在Y軸移動底座上，人體支撐踏板獨立設置在地上，旋轉軸設置在Z軸支撐架上，第一支撐架、第二支撐架設置在旋轉軸上，第一X線球管和第一X線接收器設置在第一支撐架上，第二X線球管和第二X接收器設置在第二支撐架上，運動捕捉器設置在被采集對象上，運動采集裝置設置在旋轉軸上，計算機控制器獨立設置。

2.如權利要求1所述的人體骨關節運動學動態采集系統，其特征在于，X軸移動底座、Y軸移動底座、Z軸支撐架能根據計算機控制器給出的信號帶動旋轉軸進行X、Y、Z軸進行移動。

3.如權利要求1所述的人體骨關節運動學動態采集系統，其特征在于，運動采集裝置采集設置在被采集對象上的運動捕捉器的距離，將信號發送給計算機控制器，計算機控制器通過運算給出X軸移動底座、Y軸移動底座、Z軸支撐架的移動信號。

4.如權利要求1所述的人體骨關節運動學動態采集系統，其特征在于，第一支撐架、第二支撐架根據旋轉軸隨意調角度；第一支撐架、第二支撐架采用環形臂設置，環形臂設置有樞軸，第一X線球管、第一X線接收器、第二X線球管、第二X接收器在環形臂上隨意移動。

5.如權利要求1所述的人體骨關節運動學動態采集系統，其特征在于，該人體骨關節運動學動態采集系統還包括：第一動作體感攝像裝置和第二動作體感攝像裝置；第一動作體感攝像裝置，用于捕捉目標骨關節一側的肢體體表運動和位置信息；第二動作體感攝像裝置，用于捕捉目標骨關節相對應的另一側的肢體體表運動和位置信息。

6.如權利要求1所述的人體骨關節運動學動態采集系統，其特征在于，該人體骨關節運動學動態采集系統還包括第一校準裝置和第二校準裝置；第一校準裝置，用于對第一X線球管和第一X線接收器的偏移失準進行校正；第二校準裝置，用于對第二X線球管和第二X線接收器的偏移失準進行校正。

7.如權利要求1所述的人體骨關節運動學動態采集系統，其特征在于，計算機控制器與數據存儲裝置連接，用于接收和處理數據存儲裝置的數據，實時實現兩個平面內的二維影像信息通過快速空間配準轉化成骨關節系統的三維影像信息。

8.如權利要求1所述的人體骨關節運動學動態采集系統，其特征在于，運動采集裝置采用貼片式無線傳輸電子運動采集裝置，設有貼片式動作采集模組和數據接收模組；

貼片式動作采集模組設有傳感器、信號處理模塊、動作采集藍牙模塊和動作采集電源；傳感器的輸出端接信號處理模塊的輸入端口，信號處理模塊的輸出端口接動作采集藍牙模塊的輸入端，動作采集電源的穩壓電源輸出端分別與傳感器、信號處理模塊和動作采集藍牙模塊電連接，動作采集藍牙模塊發射數據；數據接收模組設有數據接收藍牙模塊、單片機、閃存芯片和數據接收電源；數據接收藍牙模塊接收動作采集藍牙模塊發射的數據，數據接收藍牙模塊的輸出端與單片機的輸入端口連接，單片機的輸出端口與閃存芯片連接，單片機的數據輸出端口通過USB串口接入PC機保存并在PC機中進行運動分析，數據接收電源的穩壓電壓輸出端分別與數據接收藍牙模塊、單片機和閃存芯片電連接；

動作采集電源設有充電控制電路、電池和穩壓電源，充電控制電路的輸出端接電池，電池與穩壓電源連接，充電控制電路和電池分別與充電口連接，穩壓電源輸出端分別與傳感器、信號處理模塊和動作采集藍牙模塊電連接；

數據接收電源設有數據接收電源充電控制電路、數據接收電源電池和數據接收電源穩壓電源，數據接收電源充電控制電路的輸出端接數據接收電源電池，數據接收電源電池與數據接收電源穩壓電源連接，數據接收電源充電控制電路和數據接收電源電池分別與USB串口連接，數據接收電源穩壓電源輸出端分別與數據接收藍牙模塊、單片機和閃存芯片電連接。