一种肌电采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及医疗设备领域，尤其是一种肌电采集装置，包括基体，以及设置于所述基体上的织物传感器，其包括与肌肉界面接触的电极层以及与其电连接的导电片，用于肌肉运动信息的采集和传输；通过所述导电片与所述织物传感器连接的收发模块，用于所述肌肉运动信息的接收和发送。该实用新型结构简单，成本较低，使用便捷舒适，具有无线传输功能，可以长时间使用的优点，非常适用于运动状态肌电信号的采集，在运动功能分析、职业体育医疗监护以及穿戴式医疗领域具有良好的应用前景。
【专利说明】—种肌电采集装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗设备领域，尤其是穿戴式织物肌电无线采集装置。
【背景技术】
[0002]表面肌电信号能够反映神经系统控制和肌肉运动之间的关系，而且具有检测无创性的优点，因此其在临床诊断、运动分析、职业体育医疗监护、假肢控制等医疗康复领域以及遥控机器人、虚拟现实、手势识别等人机交互领域都具有广泛的应用前景。
[0003]目前国内外市场上的肌电采集装置大多为有线连接，对运动功能分析等需要采集连续运动状态肌电信号的应用造成了很大的不便。也有少数的无线肌电信号采集装置，其与人体皮肤之间采用导电凝胶作为导电媒介，利用电极贴片进行固定，上述固定连接方式容易引起皮肤红肿过敏，造成使用者的负担，并且因为导电胶在使用过程中会干涸脱落，而且硬质电极表面运动过程中不能与人体皮肤表面完好贴合，因而不适用于长时间运动状态肌电信号采集。而且电极通过导线与信息记录装置连接，导线晃动容易引入运动伪迹，使得运动状态高质量肌电信号的采集非常困难。
[0004]近年来的研究主要是针对电极本体或无线发射功能进行相关性能改进，例如，部分肌电采集电极或系统装置主要对电极本体结构及佩戴方式进行改进和设计，虽然使用了柔性电极，但是信号采集需要有外接导线连接信号采集和处理电路，使用时要考虑到连线的整理、安放位置、以及运动过程中的导线干扰，造成使用不便；还有部分肌电采集装置虽然采用了无线传输模式，但是与人体皮肤接触的传感器件为金属结构，不具有柔软舒适性，采集过程中容易令人产生不适感。
[0005]由此看来，目前并没有一种兼具舒适性和无线传输方式的的肌电采集装置，能够针对运动功能分析、职业体育医疗监护以及穿戴式医疗领域中需要对运动状态肌电信号进行长时间高精度采集，并且考虑到长时间采集过程中的舒适度和皮肤安全等问题，实现长时间运动状态肌电信号高精度采集的目的。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种使用便捷、舒适，同时具有防过敏和无线传输功能，大大提高采集效率，能够实现长时间运动状态肌电信号高精度采集的织物肌电无线采集装置。
[0007]本实用新型解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0008]一种肌电采集装置，包括基体，以及
[0009]设置于所述基体上的织物传感器，其包括与肌肉界面接触的电极层以及与其电连接的导电片，用于肌肉运动信息的采集和传输；
[0010]通过所述导电片与所述织物传感器连接的收发模块，用于所述肌肉运动信息的接收和发送。
[0011]其中，所述导电片包括电连接的导电触点和插接件；所述导电触点与开设于所述电极层的导电采集窗口对应接触；所述插接件与所述收发模块插接。
[0012]其中，还包括设置于所述基体上的第一连接件，以及与所述第一连接件对应、并设置于所述织物传感器和/或所述收发模块上的第二连接件。
[0013]其中，所述第一连接件为铺设于所述基体表面的毛粘层；所述第二连接件为铺设于所述织物传感器和/或所述收发模块与所述基体接触面的钩粘层。
[0014]其中，所述织物传感器还包括一粘接层，所述粘接层设置于所述导电片和所述第二连接件之间，用于固定所述导电触点与所述导电采集窗口的相对位置。
[0015]其中，所述织物传感器与所述收发模块分设于所述基体的相对两侧。
[0016]其中，所述基体为带透气孔的橡胶材料。
[0017]其中，所述织物传感器的厚度小于1mm。
[0018]其中，所述基体还包括设置于其端部的第二连接件，用于与所述第一连接件配合使之在肌肉界面固定贴合。
[0019]经由上述技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果:
[0020](I)穿戴方便:基体为有弹性的，可以直接绑定在肢体上。
[0021](2)操作简单，提高效率:基体通过毛粘-钩粘直接粘接，快速缠绕在肢体上；织物电极和信号调理发射模块可以很快的连接并粘贴于基体上，无需涂导电膏和粘贴胶来增加导电性和稳定性。大大节约了实验操作时间。
[0022](3)成本较低:不须涂导电膏与和粘贴胶，可以大大节约实验成本。
[0023](4)舒适性好:与肢体采用绑带方式连接，不须涂导电膏与和粘贴胶，不用担心肢体过敏，不会引起不适反应；
[0024](5)使用方便:能够实现无线数据传输，可以连续长时间的对运动状态人体肌电信号进行采集和无线传输，使科研人员和医生能够方便准确的实现运动状态肌电信号的采集分析。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型的结构示意图；
[0026]图2为本实用新型的织物电极传感器结构示意图；
[0027]图3为本实用新型的导电片结构示意图；
[0028]图4为本实用新型的正面结构示意图；
[0029]图5为本实用新型的反面结构示意图；
[0030]图6为本实用新型的收发模块结构示意图；
[0031]图7为本实用新型的使用状态示意图。
[0032]其中:100-基体；110_织物电极传感器；120_信号调理及发射模块；130_毛面软粘；140-钩式硬粘；150-薄膜式柔性导电片；300_试验肢体；；1101-柔性电极层；1102-粘结层；110101_导电采集面；1501_导电触点；1502-接插件。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述:
[0034]如图1、图2所示，本实施例提供一种肌电采集装置200，包括用于固定于肌肉界面的基体100，以及织物传感器110和收发模块120。其中，织物传感器110设置于所述基体100上，其包括与肌肉界面(图中未示出)接触的电极层111以及与其电连接的导电片150，用于肌肉运动信息的采集和传输；收发模块120通过所述导电片150与所述织物传感器110连接，用于所述肌肉运动信息的接收和发送。基体100和其他器件的厚度应尽量薄，例如所述织物传感器的厚度小于1_。
[0035]进一步地,参见图3所示,本实施例的所述导电片150还包括电连接的导电触点1501和插接件1502 ;所述导电触点1501与开设于所述电极层111的导电采集窗口 112对应接触；所述插接件1502与所述收发模块120插接。当导电触点1501压接在导电采集窗口 112上，此时电极层111与所述导电片150连通，电极层111通过导电采集窗口 112收集到的肌肉运动信息则可以通过导电触点1501传输至其他功能件进一步分析。优选地，本实施例提供的电极层111其导电采集窗口 112由柔性导电材质制成，其他部分则由绝缘线织造而成，达到与肌肉形成全柔性的接触。类似地，本实施例的导电片150采用薄膜式柔性导电丝线材料制备，进一步保证了该肌电采集装置200的柔软性和舒适性。
[0036]基体100是用于捆绑人体的手臂、腿脚上进行肌肉运动信息的辅助件，为了使检测器件稳定且方便地固定于所述基体100上，又要保证基体100的柔软性和舒适性，基体100与其器件的连接也需要考虑柔软度。本实施例在所述基体100设置第一连接件，以及在所述织物传感器110上设置与所述第一连接件对应的第二连接件。例如，所述第一连接件为铺设于所述基体100表面的毛粘层130，所述第二连接件为铺设于所述织物传感器110底面(即与所述基体100的接触面)的钩粘层140 (参见图2)。当织物传感器140压在所述基体100表面，毛粘层130与钩粘层140压紧接触，织物传感器140固定于所述基体100上；当将所述毛粘层130与钩粘层140分离，织物传感器140也方便地从所述基体100脱离开来。
[0037]为了加强织物传感器110的电接触稳定性，在导电片150以及钩粘层140之间还设有一粘接层113(参见图2)，用于固定所述导电触点1501与所述导电采集窗口 112的相对位置，加强导电触点1501与所述导电采集窗口 112电接触稳定性。
[0038]为清楚地说明本实施例，定义织物传感器110所在的一侧为基体100正面，另一侧为基体100反面。
[0039]为了便于基体100自身在肌肉界面的固定，所述基体100还包括设置于其端部的第二连接件，可例如为一钩粘层(结合图4和图5所示)，用于与基体100表面的毛粘层130配合使基体100在肌肉界面固定贴合。基体100可以采用无弹性的织物丝线构成，在其他实施例中，基体100还可以采用弹性材质制成，例如为带有透气孔(图中未示出)的橡胶材料制作的松紧带，可方便地套设于人体肢体的待测肌肉位置，大大提高佩戴的舒适性和便捷性。
[0040]参见图6所示，本实施例的收发模块120起到信号调理及向服务终端发送肌肉运动信息的作用，其包括前置放大、带通滤波、二级放大、AD转换及无线发射模块。整个收发模块120用绝缘外壳包裹，与所述织物传感器110类似地，收发模块120与所述基体100的连接也可以通过在其底部设置钩粘层实现(图中未显示)。收发模块120所在的一侧为基体100的反面。
[0041]在实际应用中，为了达到产品的美观及最佳使用效果，可将基体制作为长条状或块状；所述织物传感器与所述收发模块制作成形状、大小相近的构型。优选地，较佳的安装方式是将所述织物传感器110与所述收发模块120分设于所述基体100的相对两侧，通过架设在所述基体100 —侧缘上的所述导电片150弯折后将两者相连。
[0042]使用时，选取所需试验的肢体300，用酒精擦拭干净。将若干个所述织物传感器和所述收发装置分别压粘在基体两侧，导电片的插接件与所述收发装置插件，使所述织物传感器和所述收发装置连通，形成肌肉运动信号采集回路。
[0043]将组装好的肌电采集装置200通过基体100绑定在肢体300上(如图5所示)。打开监测系统，对肢体进行肌电采集及分析。从织物传感器110的电极片采集到的肌肉运动信息，通过导电片输送至收发模块，在所述收发模块中信号通过前置放大、带通滤波、二级放大、AD转换的过程后由无线发射模块发送至服务终端进行分析。本实施例的基体100为有弹性的，对织物电极传感器110有一定的按压作用，故使电极与肢体皮肤贴合的更紧密，信号更强。整个实验过程不用逐个电极涂导电膏和粘贴胶等物质，准备时间大幅度缩减，受试者的舒适度提高。
【权利要求】
1.一种肌电采集装置，其特征在于，包括基体，以及 设置于所述基体上的织物传感器，其包括与肌肉界面接触的电极层以及与其电连接的导电片，用于肌肉运动信息的采集和传输； 通过所述导电片与所述织物传感器连接的收发模块，用于所述肌肉运动信息的接收和发送。
2.根据权利要求1所述的肌电采集装置，其特征在于，所述导电片包括电连接的导电触点和插接件；所述导电触点与开设于所述电极层的导电采集窗口对应接触；所述插接件与所述收发模块插接。
3.根据权利要求1所述的肌电采集装置，其特征在于，还包括设置于所述基体上的第一连接件，以及与所述第一连接件对应、并设置于所述织物传感器和/或所述收发模块上的第二连接件。
4.根据权利要求3所述的肌电采集装置，其特征在于，所述第一连接件为铺设于所述基体表面的毛粘层；所述第二连接件为铺设于所述织物传感器和/或所述收发模块与所述基体接触面的钩粘层。
5.根据权利要求3所述的肌电采集装置，其特征在于，所述织物传感器还包括一粘接层，所述粘接层设置于所述导电片和所述第二连接件之间，用于固定所述导电触点与所述导电米集窗口的相对位置。
6.根据权利要求1或2或3所述的肌电采集装置，其特征在于，所述织物传感器与所述收发模块分设于所述基体的相对两侧。
7.根据权利要求1所述的肌电采集装置，其特征在于，所述基体为带透气孔的橡胶材料。
8.根据权利要求1或2所述的肌电采集装置，其特征在于，所述织物传感器的厚度小于Imnin
9.根据权利要求4所述的肌电采集装置，其特征在于，所述基体还包括设置于其端部的第二连接件，用于与所述第一连接件配合使之在肌肉界面固定贴合。
【文档编号】A61B5/0488GK204091980SQ201420511782
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】张浩诗, 田岚, 匡星, 李光林 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院