[發(fā)明專利]一種基于環(huán)帶傳感器的頸部康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)和訓(xùn)練方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910215807.X
• 申請(qǐng)日: 2019-03-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110179643A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 主軒銘;宋凡迪;宋雯俐;吳易臻;徐欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號(hào): A61H9/00
• 分類號(hào): A61H9/00;A61N1/18;A61B5/0488;A61B5/0205;A61B5/1455;A61B5/00
• 代理公司: 上海麥其知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

1.一種基于環(huán)帶傳感器的頸部康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，包括：環(huán)帶傳感器、按摩模塊、手機(jī)端、電腦端和云端服務(wù)器；其中，

所述環(huán)帶傳感器設(shè)置在按摩模塊內(nèi)下側(cè)，其包括：用于檢測(cè)頸部肌肉電信號(hào)的肌電傳感器模塊、用于檢測(cè)光電容積脈沖信號(hào)的光電血氧傳感器模塊、用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模塊、用于傳輸數(shù)據(jù)的傳輸模塊、用于做出決斷的控制模塊、用于接收數(shù)據(jù)的接收器模塊；所述接收器模塊根據(jù)用戶選擇的手動(dòng)或智能模式，對(duì)數(shù)據(jù)做循環(huán)傳輸處理，其通過(guò)無(wú)線連接至所述手機(jī)端、通過(guò)有線連接至所述電腦端；

所述電腦端和所述手機(jī)端訪問(wèn)所述云端服務(wù)器，實(shí)時(shí)獲取判斷結(jié)果，從而對(duì)所述環(huán)帶傳感器檢測(cè)到的頸部健康狀況信息進(jìn)行情景可視化顯示。

2.如權(quán)利要求1所述的基于環(huán)帶傳感器的頸部康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述肌電傳感器模塊集成濾波、放大電路，將±1.5mv人體表面肌電信號(hào)進(jìn)行千倍放大，差分輸入、模擬濾波電路的方式抑制噪音；輸出信號(hào)的大小取決于被測(cè)頸部肌肉的活動(dòng)量，所述輸出信號(hào)傳送到控制模塊中檢測(cè)肌肉活動(dòng)情況；

所述光電血氧傳感器模塊，采用光電式容積脈搏波描記的方式，借光電手段在頸部組織中檢測(cè)血液容積變化；發(fā)出800-960nm的光束照射到皮膚表面時(shí)，根據(jù)光電血氧傳感器檢測(cè)到的光強(qiáng)度變化測(cè)得光電容積脈沖信號(hào)，然后通過(guò)傳輸模塊將數(shù)據(jù)傳送給控制模塊，從而檢測(cè)出頸部的健康狀況信息。

3.如權(quán)利要求1所述的基于環(huán)帶傳感器的頸部康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸模塊將信息通過(guò)LTCP協(xié)議傳輸?shù)剿鼋邮掌髂K，所述接收器模塊連接所述手機(jī)端和所述電腦端，所述手機(jī)端和所述電腦端通過(guò)HTTP協(xié)議訪問(wèn)所述云端服務(wù)器。

4.如權(quán)利要求1所述的基于環(huán)帶傳感器的頸部康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述云端服務(wù)器采用Nignx+Nodejs+Express+MongoDB架構(gòu)設(shè)計(jì)；所述云端服務(wù)器開(kāi)放多個(gè)端口分別用于數(shù)據(jù)收發(fā)及網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用，根據(jù)用戶所發(fā)起的不同請(qǐng)求進(jìn)行相應(yīng)的響應(yīng)，完成包括與客戶端的信息交互、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及利用前端框架實(shí)現(xiàn)管理頁(yè)面顯示的功能。

5.如權(quán)利要求1所述的基于環(huán)帶傳感器的頸部康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述按摩模塊啟動(dòng)方式分為手動(dòng)形式和智能形式，所述智能形式由按摩模塊根據(jù)頸部疲憊情況智能啟動(dòng)、停止所述按摩模塊，所述手動(dòng)形式由用戶自動(dòng)啟動(dòng)、停止所述按摩模塊。

6.如權(quán)利要求1所述的基于環(huán)帶傳感器的頸部康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述按摩模塊分為氣墊部分和電極片部分，所述氣墊部分具有熱敷和按摩功能，所述電極片部分可進(jìn)行穴位針灸、脈沖模式，檔位分為由輕到重四檔。

7.一種基于環(huán)帶傳感器的頸部康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-6之任一項(xiàng)所述的頸部康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，該方法包括如下步驟：

步驟一：將環(huán)帶傳感器設(shè)置于頸部按摩模塊內(nèi)下側(cè)，利用所述環(huán)帶傳感器采集頸部健康信號(hào)；其中，肌電傳感器模塊采集頸部肌肉電信號(hào)用于檢測(cè)頸部肌肉疲憊程度，光電血氧傳感器模塊采集光電容積脈沖信號(hào)用于檢測(cè)血壓、心率、精神壓力；

步驟二：傳輸模塊將獲取的所述信號(hào)傳輸至控制模塊，所述控制模塊檢測(cè)信號(hào)后，對(duì)頸部疲憊程度做出判斷，所述控制模塊將判斷信息與檢測(cè)信號(hào)值儲(chǔ)存在儲(chǔ)存模塊，并自行判斷是否啟動(dòng)按摩模塊；其中，所述信號(hào)包括頸部肌肉電信號(hào)和光電容積脈沖信號(hào)；

步驟三：所述傳輸模塊將獲取所述信號(hào)傳輸至云端服務(wù)器，所述云服務(wù)器端對(duì)信號(hào)預(yù)處理、特征提取、然后傳入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類模型中，做出控制決可由用戶在手機(jī)端自行決定是否傳給護(hù)頸儀控制模塊，增強(qiáng)判斷的準(zhǔn)確性；

步驟四：所述儲(chǔ)存模塊儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)傳送至手機(jī)端、電腦端和服務(wù)器數(shù)據(jù)；對(duì)頸部信息可視化具體方式包括：對(duì)用戶頸部健康檢測(cè)特征可視化；

步驟五：所述手機(jī)端下載并加載檢測(cè)可視化程序，用戶可實(shí)時(shí)獲取頸部健康信息，并且所述用戶可在所述手機(jī)端自行控制是否啟動(dòng)按摩模塊；

步驟六：所述控制模塊可根據(jù)檢測(cè)獲得的所述信號(hào)做出決斷，是否繼續(xù)開(kāi)啟或關(guān)閉按摩模塊。