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CN106821378A - 一种基于电子表皮的便携式肌肉疲劳度检测设备 - Google Patents

一种基于电子表皮的便携式肌肉疲劳度检测设备 Download PDF

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杨泽宇
郭仪
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Abstract

本发明公开了一种基于电子表皮的便携式肌肉疲劳度检测设备，包括电子表皮、放大与滤波电路、肌肉疲劳度检测主控电路、运动检测模块、蓝牙数据电路，肌肉疲劳度检测主控电路、放大与滤波电路由柔性电路板制成，运动检测模块集成在柔性电路板上，电子表皮采用蛇形互联岛桥结构且与柔性电路板相连，放大与滤波电路将电子表皮采集的人体肌电信号滤除工频干扰等干扰信号，保留10‑500Hz信号，同时，运动检测模块将采集的人体运动信息，肌肉疲劳度检测主控电路对肌电信号及人体运动信息进行分析处理，通过蓝牙数据电路传输至上位机实时显示肌肉疲劳度及运动数据，适合在医疗康复及运动健康领域推广应用。

Description

一种基于电子表皮的便携式肌肉疲劳度检测设备
技术领域
本发明涉及移动肌电检测设备技术领域，尤其是涉及一种基于电子表皮的便携式肌肉疲劳度检测设备。
背景技术
随着我国社会经济高速发展，人们的健康意识逐渐增强，运动健身及健康检查的频率也逐渐增加。然而在运动健身时，由于目前缺乏实时监测肌肉疲劳度的手段，很多健身爱好者不知自身肌肉疲劳度状况，而造成运动性肌肉损伤的例子也不少，此外，对于一些隐性肌肉疾病，缺乏已经出现临床症状之前的监测手段，往往有了临床症状才治疗的效果并不佳，医疗成本高昂，现有的肌电信号检测检测设备，检测肌电信号精度不高、抗干扰能力弱，极易受人体运动影响，造成检测数据不精确，很难提供准确的肌肉疲劳度信息。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够高精度、实时的一种基于电子表皮的便携式肌肉疲劳度检测设备。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于电子表皮的便携式肌肉疲劳度检测设备，包括放大与滤波电路、电子表皮肌电电极、肌肉疲劳度检测主控电、运动状态检测模块、蓝牙数据电路，所述放大与滤波电路、肌肉疲劳度检测主控电路由柔性电路板制成，其特征在于：所述柔性电路板连接在电子表皮肌电电极上，所述运动状态检测模块集成在柔性电路板上，所述肌肉疲劳度检测主控电路包括设备信息存储电路、ADC接口、数据接口、设备信息接口、数据存储电路、肌肉疲劳度检测算法电路、运动状态检测算法电路、肌电数据接口、运动数据接口，所述ADC接口与所述放大与滤波电路导线连接，所述数据接口与运动状态检测模块导线连接，所述肌电数据接口与肌肉疲劳度检测算法电路导线连接，所述运动数据接口与运动状态检测算法电路导线连接，所述设备信息接口、肌电数据接口、运动数据接口与蓝牙数据电路导线连接。
优选地，本发明所述电子表皮肌电电极为蛇形互联岛桥结构。
优选地，本发明所述电子表皮肌电电极的外周面积小于柔性电路板的表面积。
优选地，本发明所述运动状态检测模块为压电式三轴传感器。
本发明的使用方法是：
当进行检测时，使用者将检测设备佩戴在运动部位，例如手腕、手臂肱二头肌处，当人体在运动时，肌肉伸缩产生的肌电信号首先经电子表皮肌电电极采集，采集后的肌电信号通过放大与滤波模块，滤除工频干扰等干扰信号，保留10-500Hz信号，肌肉疲劳度检测主控电路中的ADC采集放大滤波后的肌电信号，将其转换成数字信号存储，并通过肌肉疲劳度检测算法电路，计算出肌肉疲劳度，分析处理后的肌电信号数据通过蓝牙传输至手机端进行实时显示。集成在电子表皮上的运动状态检测模块采集人体运动信息，发送至肌肉疲劳度检测主控电路，通过运动检测算法电路进行分析处理，运动数据接口接收运动数据，并通过蓝牙传输至手机端显示。运动过后的肌电信息，通过运动前后肌电信息的变化得出运动后的肌肉疲劳度变化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一、柔性电路板设计放大与滤波电路、运动状态检测模块及肌肉疲劳度检测主控电路，体积小、精度高，可有效地抑制人体运动干扰，便于人体长期佩戴，降低设备成本。
二、柔性电路板能提高本检测设备的延展性，信噪比高，抗干扰能力强，能获得比传统针状电极更高的测量精度。柔性电路板连接在电子表皮肌电电极上，从而保证在人体运动状态下还能贴合体表不脱落，且电子表皮肌电电极接触噪声抑制能力强，能够极大的降低由人的运动和振动所引起电极与皮肤阻抗变化，提高测量精度。
三、运动状态检测模块检测人体运动的轴向信息，可以与肌电信号做出对比性分析，便于人们更清楚地了解相应运动体位下的肌肉疲劳度状况，提高本设备在医疗康复领域的实用性。
四、采用蓝牙通讯技术不仅能实现检测数据的无线传输，且利用上位机对检测数据进行存储，通过肌电信号的前后期对比，及早发现肌电信号异常变化，为佩戴者预警肌肉萎缩、肌无力等疾病，督促佩戴者早日就医治疗。
附图说明
图1为本发明所述的电子表皮肌电电极；
图2为本发明所述的一种基于电子表皮的便携式肌肉疲劳度检测设备结构原理图；
图3为本发明所述的一种基于电子表皮的便携式肌肉疲劳度检测设备三维结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
如图1、2、3所示，该基于电子表皮的便携式肌肉疲劳度检测设备，包括放大与滤波电路202、电子表皮肌电电极201、肌肉疲劳度检测主控电路203、运动状态检测模块204、蓝牙数据电路215，所述肌肉疲劳度检测主控电路203包括设备信息存储电路206、ADC接口207、数据接口208、设备信息接口212、数据存储电路209、肌肉疲劳度检测算法电路210、运动状态检测算法电路211、肌电数据接口213、运动数据接口214，所述放大与滤波电路202、肌肉疲劳度检测主控电路203由柔性电路板301制成。
具体结构为：所述柔性电路板301连接在电子表皮肌电电极201上，所述运动状态检测模块204集成在柔性电路板301上。
具体连接方式为：所述ADC接口207与所述放大与滤波电路202导线连接，所述数据接口208与运动状态检测模块204导线连接，所述肌电数据接口213与肌肉疲劳度检测算法电路210导线连接，所述运动数据接口214与运动状态检测算法电路211导线连接，所述设备信息接口212、肌电数据接口213、运动数据接口214与蓝牙数据电路215导线连接。
本实施例中与蓝牙数据电路215进行实时传讯的上位机205为手机。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于电子表皮的便携式肌肉疲劳度检测设备，包括放大与滤波电路(202)、电子表皮肌电电极(201)、肌肉疲劳度检测主控电路(203)、运动状态检测模块(204)、蓝牙数据电路(215)，所述放大与滤波电路(202)、肌肉疲劳度检测主控电路(203)由柔性电路板(301)制成，其特征在于：所述柔性电路板(301)连接在电子表皮肌电电极(201)上，所述运动状态检测模块(204)集成在柔性电路板(301)上，所述肌肉疲劳度检测主控电路(203)包括设备信息存储电路(206)、ADC接口(207)、数据接口(208)、设备信息接口(212)、数据存储电路(209)、肌肉疲劳度检测算法电路(210)、运动状态检测算法电路(211)、肌电数据接口(213)、运动数据接口(214)，所述ADC接口(207)与所述放大与滤波电路(202)导线连接，所述数据接口(208)与运动状态检测模块(204)导线连接，所述肌电数据接口(213)与肌肉疲劳度检测算法电路(210)导线连接，所述运动数据接口(214)与运动状态检测算法电路(211)导线连接，所述设备信息接口(212)、肌电数据接口(213)、运动数据接口(214)与蓝牙数据电路(215)导线连接。
2.如权利要求1所述的一种基于电子表皮的便携式肌肉疲劳度检测设备，其特征在于：所述电子表皮肌电电极(201)为蛇形互联岛桥结构。
3.如权利要求1或2所述的一种基于电子表皮的便携式肌肉疲劳度检测设备，其特征在于：所述电子表皮肌电电极(201)的外周面积小于柔性电路板(301)的表面积。
4.如权利要求1或2所述的一种基于电子表皮的便携式肌肉疲劳度检测设备，其特征在于：所述运动状态检测模块(204)为压电式三轴传感器。
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