[發明專利]一種基于表面肌電信號的步態分析系統

在審

• 申請號: 201811495268.1
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109394230A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 王墨;王新安;黃繼攀;趙天夏;陳紅英;何春舅
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B5/0488
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕;彭家恩

1.一種基于表面肌電信號的步態分析系統，其特征在于，包括多個電極片單元、肌電放大與濾波模塊和主控制模塊；

所述多個電極片單元用于連接人體以采集人體表面的肌電信號；

所述肌電放大與濾波模塊用于對所述肌電信號進行濾波和放大；

所述主控制模塊用于將放濾波和放大后的所述肌電信號轉化為數字信號并打包，并將打包后的所述數字信號進行發送。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述肌電放大與濾波模塊包括儀表放大電路、高通濾波電路、低通濾波電路、比例放大電路和50Hz陷波電路；

所述儀表放大電路用于將所述肌電信號進行放大，并將放大后的所述肌電信號發送給所述高通濾波電路；

所述高通濾波電路用于濾除所述肌電信號的低頻干擾信號，并將濾除低頻干擾信號的所述肌電信號發送給所述低通濾波電路；

所述低通濾波電路用于濾除所述肌電信號的高頻干擾信號，并將濾除高頻干擾信號的所述肌電信號發送給所述比例放大電路；

所述比例放大電路用于對所述肌電信號進行放大，并將放大后的所述肌電信號發送給所述50Hz陷波電路；

所述50Hz陷波電路用于濾除所述肌電信號的50Hz干擾信號，并將濾除50Hz干擾信號的所述肌電信號發送給所述主控制模塊。

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，每個電極片單元包括一對電極片、四根含屏蔽線的導聯線和三節音頻接口；所述電極片用于粘貼于人體表面，其中一個電極片通過兩根導聯線分別與三節音頻接口的第一端和第三端連接，另一個電極片通過兩根導聯線分別與三節音頻接口的第二端和第三端連接；所述三節音頻接口用于插接所述肌電放大與濾波模塊，且所述三節音頻接口的第三端與所述肌電放大與濾波模塊的接地端電連接。

4.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述肌電放大與濾波模塊還包括右腿驅動電路，所述右腿驅動電路與所述儀表放大電路連接，用于降低所述肌電信號的共模干擾。

5.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述主控制模塊包括模數轉換器、控制器和通訊模塊；

所述模數轉換器，用于將所述肌電信號轉化為數字信號；

所述控制器，用于將所述模數轉換器轉化的所述數字信號進行打包；

所述通訊模塊，用于將打包后的所述數字信號通過無線方式進行發送。

6.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述主控模塊對所述數字信號進行打包的數據包包括26個字節；其中，第1字節為數據包起始標志位，第2字節為時間標志位，從第3個字節開始，每3個字節記錄一個所述電極片單元獲取的數字信號信息。

7.如權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括上位機處理模塊，所述上位機處理模塊包括上位機、顯示裝置和存儲設備；

所述上位機，用于接收所述主控制模塊發出的所述數字信號，并依據所述數字信號獲得表面肌電信號的電壓變化情況；所述顯示裝置，用于將所述上位機獲取的表面肌電信號的電壓變化情況進行顯示；所述存儲設備，用于存儲所述數字信號和所述表面肌電信號的電壓變化。

8.如權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括電源模塊，所述電源模塊用于給所述肌電放大與濾波模塊和主控制模塊提供電源；所述電源模塊包括電池。

9.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述肌電放大與濾波模塊和所述主控制模塊的硬件電路板采用柔性PCB。

10.如權利要求1至9任一項所述的系統，其特征在于，

所述主控制模塊用于：

初始化配置，并等待采集開始信號或停止采樣信號；

響應于采集開始信號，啟動肌電信號的采集；

以1000SPS進行采樣，采樣間隔定時器設置為1ms，依次對每個電極片單元經肌電放大與濾波模塊濾波和放大的肌電信號進行采集；

判斷是否對各個電極片單元的肌電信號都采集完畢；

如果判斷采集完畢，則將所采集到的數據進行打包；

將打包后的數據進行發送；

響應于停止采集信號，停止肌電信號的采集。