本實(shí)用新型涉及醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種基于空間傳感器的智能手套。
背景技術(shù):
隨著偏癱患者數(shù)量的逐年增加,目前我國上肢殘疾并伴功能障礙者超過400百萬人,其中絕大部分為手功能(手的感覺、運(yùn)動(dòng)功能)障礙,因此,患者運(yùn)動(dòng)功能的康復(fù)越來越多地引起人們的重視,尤其是手功能恢復(fù)對(duì)患者的日常生活能力影響很大,也是康復(fù)治療中難以解決的問題之一,已成為現(xiàn)代康復(fù)醫(yī)學(xué)的研究熱點(diǎn)。
目前,國內(nèi)有穿戴式手功能康復(fù)機(jī)器人,針對(duì)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),表面肌電信號(hào)的辨識(shí)等進(jìn)行深度研究,但是,現(xiàn)有的穿戴式手功能康復(fù)機(jī)器人往往存在信噪比低、長期佩戴不舒適、易受到光照、背景等外界環(huán)境的干擾、抗運(yùn)動(dòng)干擾能力差等缺點(diǎn);同時(shí),在測(cè)量肌電信號(hào)時(shí),使用者必須在身上通過電線連接所有的傳感器,通??赡苓€需要一臺(tái)較龐大的主機(jī),這將嚴(yán)重限制使用者的行動(dòng) ;再者,若需要在測(cè)量期間移動(dòng)時(shí),醫(yī)護(hù)人員就必須重新對(duì)連接線進(jìn)行配接,這也給醫(yī)護(hù)人員造成很多麻煩。
因此,構(gòu)建一種穿戴式手功能康復(fù)機(jī)器人,準(zhǔn)確地采集手運(yùn)動(dòng)功能障礙患者的手部主要關(guān)節(jié)矢狀軸運(yùn)動(dòng)角度變化、力量的變化,已成為亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于,提供一種基于空間傳感器的智能手套,可方便佩戴,使用舒適度,靈活性強(qiáng)、精確度高。
為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供了一種基于空間傳感器的智能手套,包括控制裝置、手套本體及多個(gè)空間傳感器;所述空間傳感器封裝于所述手套本體內(nèi),并用于采集運(yùn)動(dòng)過程中目標(biāo)關(guān)節(jié)的矢狀軸運(yùn)動(dòng)角度變化及力量變化;所述控制裝置與空間傳感器相連,并用于存儲(chǔ)所述空間傳感器所采集的目標(biāo)關(guān)節(jié)的矢狀軸運(yùn)動(dòng)角度變化及力量變化。
作為上述方案的改進(jìn),所述目標(biāo)關(guān)節(jié)包括拇指指間關(guān)節(jié)、拇指掌指關(guān)節(jié)、四指近節(jié)指間關(guān)節(jié)、掌指關(guān)節(jié)及腕關(guān)節(jié)。
作為上述方案的改進(jìn),所述空間傳感器封裝于所述目標(biāo)關(guān)節(jié)的對(duì)應(yīng)位置。
作為上述方案的改進(jìn),所述空間傳感器為針織柔性傳感器。
作為上述方案的改進(jìn),所述控制裝置包括控制器及無線傳輸裝置,所述控制裝置與空間傳感器之間通過無線傳輸裝置相連。
作為上述方案的改進(jìn),所述無線傳輸裝置包括藍(lán)牙無線傳輸裝置和/或2.4GHz無線傳輸裝置。
實(shí)施本實(shí)用新型的有益效果在于:
本實(shí)用新型將空間傳感器與手套本體相結(jié)合,形成具有采集功能的智能手套,方便佩戴,實(shí)現(xiàn)了智能化與舒適化的有效結(jié)合,使本實(shí)用新型不會(huì)受到光照、背景等外界環(huán)境的干擾。
同時(shí),根據(jù)實(shí)際需求將空間傳感器封裝于目標(biāo)關(guān)節(jié)(拇指指間關(guān)節(jié)、拇指掌指關(guān)節(jié)、四指近節(jié)指間關(guān)節(jié)、掌指關(guān)節(jié)及腕關(guān)節(jié))的對(duì)應(yīng)位置,實(shí)現(xiàn)空間傳感器與目標(biāo)關(guān)節(jié)的一一對(duì)應(yīng),針對(duì)性強(qiáng)、精確度高。其中,本實(shí)用新型中的空間傳感器選用針織柔性傳感器,可進(jìn)一步提高智能手套的舒適度。
另外,本實(shí)用新型引入無線傳輸裝置實(shí)現(xiàn)空間傳感器與控制裝置的無線傳輸,克服了監(jiān)測(cè)區(qū)域受限的缺點(diǎn),靈活性強(qiáng)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型基于空間傳感器的智能手套的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型中控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。僅此聲明,本發(fā)明在文中出現(xiàn)或即將出現(xiàn)的上、下、左、右、前、后、內(nèi)、外等方位用詞,僅以本發(fā)明的附圖為基準(zhǔn),其并不是對(duì)本發(fā)明的具體限定。
參見圖1,圖1顯示了本實(shí)用新型基于空間傳感器3的智能手套的具體結(jié)構(gòu),其包括控制裝置1、手套本體2及多個(gè)空間傳感器3。
所述空間傳感器3封裝于所述手套本體2內(nèi),并用于采集運(yùn)動(dòng)過程中目標(biāo)關(guān)節(jié)的矢狀軸運(yùn)動(dòng)角度變化及力量變化;具體地,所述目標(biāo)關(guān)節(jié)包括拇指指間關(guān)節(jié)、拇指掌指關(guān)節(jié)、四指近節(jié)指間關(guān)節(jié)、掌指關(guān)節(jié)及腕關(guān)節(jié)。
所述控制裝置1與空間傳感器3相連,并用于存儲(chǔ)所述空間傳感器3所采集的目標(biāo)關(guān)節(jié)的矢狀軸運(yùn)動(dòng)角度變化及力量變化。
進(jìn)一步,所述空間傳感器3為針織柔性傳感器,通過針織柔性傳感器可有效實(shí)現(xiàn)紡織及微電子技術(shù)的融合,可根據(jù)實(shí)際需求舒適地采集信號(hào),完成智能化與舒適化的有效結(jié)合。
如圖1所示,所述空間傳感器3封裝于所述目標(biāo)關(guān)節(jié)的對(duì)應(yīng)位置,可有效地采集各目標(biāo)關(guān)節(jié)的矢狀軸運(yùn)動(dòng)角度變化及力量變化,針對(duì)性強(qiáng)、精確度更高。
如圖2所示,所述控制裝置1包括控制器11及無線傳輸裝置12,所述控制裝置1與空間傳感器3之間通過無線傳輸裝置12相連。
需要說明的是,本實(shí)用新型中控制裝置1與空間傳感器3之間通過無線傳輸裝置12相連,克服了監(jiān)測(cè)區(qū)域受限的缺點(diǎn),靈活性強(qiáng)。
進(jìn)一步,所述無線傳輸裝置12包括藍(lán)牙無線傳輸裝置和/或2.4GHz無線傳輸裝置。其中,藍(lán)牙無線傳輸裝置可實(shí)現(xiàn)近距離的無線傳輸,使得傳輸變得更加迅速高效 ;2.4GHz無線傳輸裝置可支持最大11Mbps和54Mbps的速度,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。
采集信號(hào)前,手運(yùn)動(dòng)功能障礙患者穿戴智能手套,使手部的目標(biāo)關(guān)節(jié)與空間傳感器3準(zhǔn)確貼合;采集信號(hào)時(shí),空間傳感器3實(shí)時(shí)采集手運(yùn)動(dòng)功能障礙患者運(yùn)動(dòng)過程中目標(biāo)關(guān)節(jié)的矢狀軸運(yùn)動(dòng)角度變化及力量變化,并轉(zhuǎn)化為電信號(hào),然后,電信號(hào)通過無線傳輸裝置12以無線方式傳輸至控制器11進(jìn)行存儲(chǔ),從而實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)關(guān)節(jié)的矢狀軸運(yùn)動(dòng)角度變化及力量變化的有效采集,以便進(jìn)一步指導(dǎo)醫(yī)護(hù)人員對(duì)手運(yùn)動(dòng)功能障礙患者的康復(fù)治療。
由上可知,本實(shí)用新型將空間傳感器3與手套本體2相結(jié)合,形成具有采集功能的智能手套,方便佩戴,實(shí)現(xiàn)了智能化與舒適化的有效結(jié)合,使本實(shí)用新型不會(huì)受到光照、背景等外界環(huán)境的干擾;同時(shí),空間傳感器3選用針織柔性傳感器,可進(jìn)一步提高智能手套的舒適度;另外,引入無線傳輸裝置12實(shí)現(xiàn)空間傳感器3與控制裝置1的無線傳輸,克服了監(jiān)測(cè)區(qū)域受限的缺點(diǎn),靈活性強(qiáng)。
以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。