本技術(shù)屬于生理監(jiān)測，具體涉及一種柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置。

背景技術(shù)：

1、申請人注意到，市面上已有兩種常用的角度測量傳感器。一種是慣性傳感器。該傳感器利用陀螺儀和加速度計來檢測關(guān)節(jié)運動產(chǎn)生的角速度和加速度變化，通過積分運算得出角度變化。這種傳感器數(shù)據(jù)漂移大，價格高，測量精度較低，且由于采用積分運算，容易產(chǎn)生累積誤差，不適合長時間連續(xù)測量，測量手部運動角度時時間長，角度跳變大。另一種是霍爾角度傳感器，它利用霍爾效應(yīng)檢測兩個相對運動的磁場之間的角度變化。這種傳感器體積較小，價格低，測量精度較高，但操作較復(fù)雜，易受干擾，并不適合大范圍角度檢測。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的狀況，克服以上缺陷，提供一種柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置。

2、本申請公開的柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，其主要目的在于，能夠測量手部腕關(guān)節(jié)活動過程，關(guān)節(jié)運動角度范圍。

3、本申請公開的柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，其另一目的在于，結(jié)合柔性測量模塊與電阻信號隔離變送器和arduino，從而有效地測量手部腕關(guān)節(jié)的運動角度。

4、本申請公開的柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，其另一目的在于，具有體積小、成本低、測量精度高、抗干擾能力強、安裝方便等特點，適合檢測人體關(guān)節(jié)大范圍運動的角度。

5、本實用新型采用以下技術(shù)方案，所述柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，包括柔性測量模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、mcu處理控制模塊、電源模塊和液晶顯示屏，所述柔性測量模塊與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊電性連接，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊分別與所述mcu處理控制模塊和所述電源模塊電性連接，所述mcu處理控制模塊與所述液晶顯示屏電性連接，其中：

6、所述柔性測量模塊包括彎曲傳感器、傳感器末端引腳焊片，所述彎曲傳感器采用超薄無記憶彈性材料制成，所述彎曲傳感器內(nèi)置有可變電阻，所述彎曲傳感器固定于腕關(guān)節(jié)的背部并且貼合于腕關(guān)節(jié)；

7、所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊包括電阻信號隔離變送器，所述傳感器末端引腳焊片與所述電阻信號隔離變送器焊接連接；

8、所述mcu處理控制模塊包括定值電阻、密封電位器和arduino?uno?r3開發(fā)板，所述arduino?uno?r3開發(fā)板通過數(shù)據(jù)線與所述電阻信號隔離變送器連接；

9、所述電源模塊包括碳性電池，所述碳性電池與所述mcu處理控制模塊電性連接。

10、作為以上技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，所述電阻信號隔離變送器的vcc端、gnd端分別與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的5v、gnd端連接；所述電阻信號隔離變送器的ao信號端與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的analog?pin0口相連。

11、作為以上技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，所述arduino?uno?r3開發(fā)板包括處理器單元，所述處理器單元的vin端、gnd端分別與所述碳性電池的正極、負(fù)極相連。

12、作為以上技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，所述液晶顯示屏的vss端、rw端、k端分別與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的gnd端相連，所述液晶顯示屏的rs端、e端、d4端分別與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的pin12端、pin11端、pin5端相連，所述液晶顯示屏的d5、d6、d7分別與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的pin4、pin3、pin2端相連，所述液晶顯示屏的vcc端與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的5v端相連，所述液晶顯示屏的a端通過所述定值電阻與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的5v端相連，所述液晶顯示屏的vo端與電位器滑動器的中間端連接；所述電位器滑動器的左端、右端分別與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的5v端、gnd端相連。

13、作為以上技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，所述碳性電池采用9v方塊碳性電池。

14、作為以上技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，所述彎曲傳感器采用flex?sensor?4.5inch。

15、作為以上技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，所述液晶顯示屏采用lcd1602。

16、作為以上技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，所述定值電阻采用220歐姆電阻。

17、作為以上技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，所述密封電位器采用rm10k密封電位器。

18、本實用新型公開的柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，其有益效果在于：

19、其一，能夠測量手部腕關(guān)節(jié)活動過程，關(guān)節(jié)運動角度范圍。

20、其二，結(jié)合柔性測量模塊與電阻信號隔離變送器和arduino，從而有效地測量手部腕關(guān)節(jié)的運動角度。

21、其三，具有體積小、成本低、測量精度高、抗干擾能力強、安裝方便等特點，適合檢測人體關(guān)節(jié)大范圍運動的角度。

技術(shù)特征：

1.一種柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，其特征在于，包括柔性測量模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、mcu處理控制模塊、電源模塊和液晶顯示屏，所述柔性測量模塊與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊電性連接，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊分別與所述mcu處理控制模塊和所述電源模塊電性連接，所述mcu處理控制模塊與所述液晶顯示屏電性連接，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，其特征在于，所述電阻信號隔離變送器的vcc端、gnd端分別與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的5v、gnd端連接；所述電阻信號隔離變送器的ao信號端與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的analog?pin0口相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，其特征在于，所述arduino?uno?r3開發(fā)板包括處理器單元，所述處理器單元的vin端、gnd端分別與所述碳性電池的正極、負(fù)極相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，其特征在于，所述液晶顯示屏的vss端、rw端、k端分別與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的gnd端相連，所述液晶顯示屏的rs端、e端、d4端分別與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的pin12端、pin11端、pin5端相連，所述液晶顯示屏的d5、d6、d7分別與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的pin4、pin3、pin2端相連，所述液晶顯示屏的vcc端與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的5v端相連，所述液晶顯示屏的a端通過所述定值電阻與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的5v端相連，所述液晶顯示屏的vo端與電位器滑動器的中間端連接；所述電位器滑動器的左端、右端分別與所述arduino?uno?r3開發(fā)板的5v端、gnd端相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，其特征在于，所述碳性電池采用9v方塊碳性電池。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，其特征在于，所述彎曲傳感器采用flex?sensor?4.5inch。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，其特征在于，所述液晶顯示屏采用lcd1602。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，其特征在于，所述定值電阻采用220歐姆電阻。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，其特征在于，所述密封電位器采用rm10k密封電位器。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，包括柔性測量模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、MCU處理控制模塊、電源模塊和液晶顯示屏，所述柔性測量模塊與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊電性連接，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊分別與所述MCU處理控制模塊和所述電源模塊電性連接，所述MCU處理控制模塊與所述液晶顯示屏電性連接。本技術(shù)公開的柔性電阻式手部腕關(guān)節(jié)角度測量裝置，其有益效果在于：其一，能夠測量手部腕關(guān)節(jié)活動過程，關(guān)節(jié)運動角度范圍。其二，結(jié)合柔性測量模塊與電阻信號隔離變送器和Arduino，從而有效地測量手部腕關(guān)節(jié)的運動角度。其三，具有體積小、成本低、測量精度高、抗干擾能力強、安裝方便等特點，適合檢測人體關(guān)節(jié)大范圍運動的角度。

技術(shù)研發(fā)人員：李益斌,張珝,徐東,徐晗,李曉龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：同濟大學(xué)浙江學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：20231109
技術(shù)公布日：2024/12/19