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基于肌電信號的防跌倒裝置的制造方法

文檔序號:10670121閱讀:667來源:國知局
基于肌電信號的防跌倒裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于肌電信號的防跌倒裝置,包括:兩個固定環(huán),套在小腿的上下兩端;支撐柱,兩端分別與兩個固定環(huán)相連接;三個氣動桿,設置在支撐柱上,向三個方向彈出,分別是前向氣動桿、后向氣動桿和側向氣動桿;多個電極片,設置在固定環(huán)和支撐柱的內側;控制單元,用于處理多個電極片采集到的肌電信號,判斷是否出現(xiàn)摔倒的特征肌電信號,六軸陀螺儀,判斷摔倒的方向,若向前摔倒,則控制單元啟動前向氣動桿,向前伸出;若向后摔倒,控制單元啟動后向氣動桿,向后伸出;若側向摔倒,控制單元啟動側向氣動桿,向側面伸出。本發(fā)明的基于肌電信號的防跌倒裝置,根據(jù)跌倒的方向,控制相應的氣動桿伸出對腿部進行支撐,起到防止跌倒的作用。
【專利說明】
基于肌電信號的防跌倒裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種基于肌電信號的防跌倒裝置,屬于醫(yī)療器械領域。
【背景技術】
[0002]隨著老齡化的日趨嚴重,針對老年人群的醫(yī)療設備迎來了更多的需求。對于老年人來說,腿部肌肉的老化是一個比較常見的問題,腿部肌肉老化以后,老年人會比較容易摔倒,而且由于老年人多有骨質疏松的情況,因此摔倒后可能會帶來其它的損傷,因此,提供一種預防老年人摔倒的器械就成為一種提升老年人安全水平的事情。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種基于肌電信號的防跌倒裝置,以有效防止老年人跌倒。
[0004]本發(fā)明采用了如下技術方案:
[0005]—種基于肌電信號的防跌倒裝置,其特征在于,包括:兩個固定環(huán),套在小腿的上下兩端;支撐柱,兩端分別與兩個固定環(huán)相連接;三個氣動桿,設置在支撐柱上,向三個方向彈出,分別是前向氣動桿、后向氣動桿和側向氣動桿;多個電極片,設置在固定環(huán)和支撐柱的內側;控制單元,用于處理多個電極片采集到的肌電信號,判斷是否出現(xiàn)摔倒的特征肌電信號,六軸陀螺儀,判斷摔倒的方向,若向前摔倒,則控制單元啟動前向氣動桿,向前伸出,直到前端接觸地面;若向后摔倒,控制單元啟動后向氣動桿,向后伸出,直到前端接觸地面;若側向摔倒,控制單元啟動側向氣動桿,向側面伸出,直到前端接觸地面。
[0006]進一步,本發(fā)明的基于肌電信號的防跌倒裝置,還可以具有這樣的特征:其中,支撐柱上具有三個收納槽,分別收納前向氣動桿、后向氣動桿和側向氣動桿。
[0007]進一步,本發(fā)明的基于肌電信號的防跌倒裝置,還可以具有這樣的特征:氣動桿的前端具有防滑頭。
[0008]發(fā)明的有益效果
[0009]本發(fā)明的基于肌電信號的防跌倒裝置,由于使用肌電信號來判斷是否出現(xiàn)跌倒的情況,同時根據(jù)跌倒的方向,控制相應的氣動桿伸出對腿部進行支撐,起到防止跌倒的作用。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的基于肌電信號的防跌倒裝置的整體結構示意圖;
[0011 ]圖2是另一視角下的基于肌電信號的防跌倒裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]以下結合附圖來說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0013]如圖1和圖2所示,基于肌電信號的防跌倒裝置包括:兩個固定環(huán)11;支撐柱12;三個氣動桿,分別是前向氣動桿13、后向氣動桿14和側向氣動桿15;以及多個表面電極18。
[0014]兩個固定環(huán)11,套在使用者小腿的上下兩端,并收緊固定。固定方式可以使用彈性固定,即依靠固定環(huán)11本身的彈性固定?;蛘呤褂媒墡Ч潭ā?br>[0015]支撐柱12,兩端分別與兩個固定環(huán)11相連接,支撐柱的前面后面和側面上分別設置有收納槽16。
[0016]三個氣動桿,設置在支撐柱上,向三個方向彈出,分別是前向氣動桿13、后向氣動桿14和側向氣動桿15。三個氣動桿分別收納在各自的收納槽16中。氣動桿的前端還具有防滑頭17,面積較大,當支撐到地面時起到防滑作用。
[0017]如圖2所示,多個電極片18,設置在固定環(huán)11和支撐柱12的內側。
[0018]控制單元(圖中未顯示),用于處理多個電極片采集到的肌電信號,判斷是否出現(xiàn)摔倒的特征肌電信號。
[0019]六軸陀螺儀(圖中未顯示),判斷摔倒的方向。
[0020]控制單元還存儲有摔倒的特征肌電曲線,不斷與電極片18采集到的肌電信號做對比。如果出現(xiàn)與摔倒相同的特征肌電曲線則根據(jù)六軸陀螺檢測到的跌倒方向進行相應的動作:若向前摔倒,則控制單元啟動前向氣動桿,向前伸出,直到前端接觸地面;若向后摔倒,控制單元啟動后向氣動桿,向后伸出,直到前端接觸地面;若側向摔倒,控制單元啟動側向氣動桿,向側面伸出,直到前端接觸地面。
[0021]本實施方式中所說的肌電特征曲線是根據(jù)人摔倒時,小腿后側的腓腸肌會反射性的持續(xù)緊張,此時發(fā)出的大量高頻的肌電信號即可作為特征曲線來使用。當然,在其它的實施方式中也可以采用其它的具有顯著特征的肌電曲線來做為特征曲線。
[0022]本發(fā)明的基于肌電信號的防跌倒裝置的工作過程如下:
[0023]首先兩腿分別固定一個基于肌電信號的防跌倒裝置,將基于肌電信號的防跌倒裝置的兩個固定環(huán)11套在使用者小腿的上下兩端,并收緊固定,使支撐柱上的電極片盡量與小腿接觸。
[0024]然后啟動系統(tǒng),先對小腿部的肌肉進行半小時的肌電采集,作為正常肌電信號的參考。
[0025]第三,在行走過程中,電極片不斷采集肌電信號,當出現(xiàn)特征曲線時,說明使用者可能有跌倒的趨勢,此時根據(jù)六軸陀螺儀對傾斜方向的判斷,控制系統(tǒng)控制相應方位的氣動桿動作。如果是向正前方、正后方或者正側向傾斜,則只需要啟動相應方向的氣動桿。如果是向斜前方或者斜后方傾斜,則應同時啟動前向氣動桿和側向氣動桿或者后向氣動桿和側向氣動桿。對于斜向的判斷標準是偏離前進方向10度時就判斷為向斜前方或者斜后方傾斜。
[0026]氣動桿可以設置為兩種模式,一種是持續(xù)支撐模式,是指氣動桿前端接觸地面后還繼續(xù)保持長度不變,以提供持續(xù)的支撐力。另一種是緩慢收縮模式,是指當氣動桿前端接觸地面后,在保持一定的支撐力的情況下緩慢收縮,以減緩跌倒的速度。
【主權項】
1.一種基于肌電信號的防跌倒裝置,其特征在于,包括: 兩個固定環(huán),套在小腿的上下兩端; 支撐柱,兩端分別與兩個所述固定環(huán)相連接; 三個氣動桿,設置在所述支撐柱上,向三個方向彈出,分別是前向氣動桿、后向氣動桿和側向氣動桿; 多個電極片,設置在所述固定環(huán)和所述支撐柱的內側; 控制單元,用于處理所述多個電極片采集到的肌電信號,判斷是否出現(xiàn)摔倒的特征肌電信號, 六軸陀螺儀,判斷摔倒的方向, 若向前摔倒,則控制單元啟動前向氣動桿,向前伸出,直到前端接觸地面; 若向后摔倒,控制單元啟動后向氣動桿,向后伸出,直到前端接觸地面; 若側向摔倒,控制單元啟動側向氣動桿,向側面伸出,直到前端接觸地面。2.如權利要求1所述的基于肌電信號的防跌倒裝置,其特征在于: 其中,所述支撐柱上具有三個收納槽,分別收納所述前向氣動桿、所述后向氣動桿和所述側向氣動桿。3.如權利要求1所述的基于肌電信號的防跌倒裝置,其特征在于: 所述氣動桿的前端具有防滑頭。
【文檔編號】A61F5/00GK106038016SQ201610494746
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】夏唯, 夏唯一, 袁亦金
【申請人】蘇州海神聯(lián)合醫(yī)療器械有限公司
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