[發(fā)明專(zhuān)利]一種人體運(yùn)動(dòng)信息采集系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010630087.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111631712A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭福來(lái);李衛(wèi)民;王海濱;王星博;許紅培
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東中科先進(jìn)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A61B5/0488
• 分類(lèi)號(hào): A61B5/0488;A61B5/11;A61B5/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種人體運(yùn)動(dòng)信息采集系統(tǒng)，包括傳感器模組陣列，用于采集用戶手臂的表面肌電信號(hào)和用戶手臂肌肉運(yùn)動(dòng)的加速度信號(hào)；信號(hào)處理模塊，與傳感器模組陣列連接，用于對(duì)表面肌電信號(hào)進(jìn)行濾除噪聲和干擾；A/D轉(zhuǎn)換器，與信號(hào)處理模塊連接，用于將濾除噪聲和干擾后的表面肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；無(wú)線傳輸模塊，與傳感器模組陣列和A/D轉(zhuǎn)換器連接，用于接收加速度信號(hào)和數(shù)字信號(hào)；上位機(jī)，與無(wú)線傳輸模塊連接，用于接收加速度信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。本發(fā)明公開(kāi)的人體運(yùn)動(dòng)信息采集系統(tǒng)，不僅能夠采集人體運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的表面肌電信號(hào)，還能采集人體運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉的加速度信號(hào)，能夠多方位采集人體運(yùn)動(dòng)信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息采集技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種人體運(yùn)動(dòng)信息采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

表面肌電信號(hào)是在人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在皮膚表面產(chǎn)生的生物電信號(hào)，能夠在一定程度上反映肌肉的活動(dòng)狀況。通過(guò)對(duì)表面肌電信號(hào)進(jìn)行處理分析能夠識(shí)別出人體運(yùn)動(dòng)意圖等信息。

表面肌電信號(hào)在人機(jī)接口、醫(yī)療康復(fù)、游戲娛樂(lè)中均具有廣泛的應(yīng)用前景，但是隨著這些應(yīng)用的不斷復(fù)雜化、精細(xì)化，單純采集表面肌電信號(hào)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)信息分析已經(jīng)無(wú)法滿足一些特定的應(yīng)用需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種人體運(yùn)動(dòng)信息采集系統(tǒng)，不再單純的采集人體運(yùn)動(dòng)時(shí)的表面肌電信號(hào)，能夠多方位采集人體運(yùn)動(dòng)信息。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種人體運(yùn)動(dòng)信息采集系統(tǒng)，包括：

傳感器模組陣列，用于采集用戶手臂的表面肌電信號(hào)和用戶手臂肌肉運(yùn)動(dòng)的加速度信號(hào)；

信號(hào)處理模塊，與所述傳感器模組陣列連接，用于對(duì)所述表面肌電信號(hào)進(jìn)行濾除噪聲和干擾；

A/D轉(zhuǎn)換器，與所述信號(hào)處理模塊連接，用于將濾除噪聲和干擾后的表面肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；

無(wú)線傳輸模塊，與所述傳感器模組陣列和所述A/D轉(zhuǎn)換器連接，用于接收所述加速度信號(hào)和所述數(shù)字信號(hào)；

上位機(jī)，與所述無(wú)線傳輸模塊連接，用于接收所述加速度信號(hào)和所述數(shù)字信號(hào)。

可選的，所述傳感器模組陣列包括至少兩個(gè)傳感器模組，各所述傳感器模組均設(shè)置有：

肌電電極，用于采集用戶手臂的表面肌電信號(hào)；

前置放大器，與所述肌電電極和所述信號(hào)處理模塊連接，用于對(duì)所述表面肌電信號(hào)進(jìn)行放大，并將放大后的表面肌電信號(hào)發(fā)送至所述信號(hào)處理模塊；

加速度傳感器，與所述無(wú)線傳輸模塊連接，用于采集用戶手臂肌肉運(yùn)動(dòng)的加速度信號(hào)，并將所述加速度信號(hào)發(fā)送至所述無(wú)線傳輸模塊。

可選的，各所述傳感器模組還設(shè)置有電路板，所述肌電電極、所述前置放大器和所述加速度傳感器均設(shè)置于所述電路板上。

可選的，所述肌電電極的圓盤(pán)采用鎳層上鍍金層的方式設(shè)計(jì)，所述圓盤(pán)通過(guò)所述電路板的過(guò)孔與所述前置放大器連接。

可選的，所述前置放大器通過(guò)導(dǎo)線與所述信號(hào)處理模塊連接，所述加速度傳感器通過(guò)導(dǎo)線與所述無(wú)線傳輸模塊連接。

可選的，所述肌電電極采用干電極的形式設(shè)計(jì)，所述肌電電極的數(shù)量為兩個(gè)。

可選的，所述信息采集系統(tǒng)還包括束帶，所述束帶束縛在用戶手臂上；所述傳感器模組陣列、所述信號(hào)處理模塊、所述A/D轉(zhuǎn)換器和所述無(wú)線傳輸模塊均設(shè)置于所述束帶上；

各所述肌電電極均設(shè)置于所述束帶與用戶手臂皮膚接觸的一側(cè)，各所述前置放大器和各所述加速度傳感器均設(shè)置于所述束帶不與用戶手臂皮膚接觸的一側(cè)。

可選的，各所述傳感器模組成陣列的形式布置于所述束帶上。