一种同步检测触觉刺激力和肌电信号的触觉检测装置的制作方法

文档序号:11434707阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种同步检测触觉刺激力和肌电信号的触觉检测装置,其特征在于:包括可调力触觉激励装置和肌电信号采集放大装置,所述可调力触觉激励装置包括用于发送脉冲并带动偏心轮转动的交流电机机构、用于产生弹性形变的弹性钢尺机构、用于产生力数据的偏心轮机构和用于产生竖直方向上位移以改变刺激生物体表皮的探针机构,所述交流电机机构与偏心轮机构固连,所述偏心轮机构的偏心轮(10)紧贴在弹性钢尺机构的弹性钢尺(9)上,弹性钢尺机构的下端面固设探针机构;所述肌电信号采集放大装置包括前级放大电路(15),其输入端接收人体表面的肌电信号,其输出端依次通过四阶低通滤波电路(16)、50Hz工频陷波电路、后级放大电路(17)和电平抬升电路与低功耗微控制器的输入端相连,低功耗微控制器通过无线蓝牙模块与STM32微控制器无线通讯。

2.根据权利要求1所述的同步检测触觉刺激力和肌电信号的触觉检测装置,其特征在于:所述交流电机机构包括交流电机(13)和电机驱动器,所述偏心轮机构由偏心轮(10)、轴套(4)和延长轴(5)组成,所述偏心轮(10)通过紧固螺栓与轴套(4)相连,轴套(4)通过紧固螺栓与延长轴(5)相连,延长轴(5)通过紧固螺栓与交流电机(13)的电机输出轴轴连。

3.根据权利要求1所述的同步检测触觉刺激力和肌电信号的触觉检测装置,其特征在于:所述弹性钢尺机构包括弹性钢尺(9)、X轴方向微调装置(3)、Y轴方向微调装置(8)和上支撑板(1),所述弹性钢尺(9)和上支撑板(1)均为水平布置,所述上支撑板(1)位于弹性钢尺(9)的上方,所述上支撑板(1)通过铁质支撑柱(2)固定在钢制底板(7)上,上支撑板(1)向下通过紧固螺钉固定安装X轴方向微调装置(3),X轴方向微调装置(3)向下通过紧固螺钉固定安装Y轴方向微调装置(8),Y轴方向微调装置(8)通过紧固螺钉固定在弹性钢尺(9)上,所述弹性钢尺(9)向下固定探针机构。

4.根据权利要求1或3所述的同步检测触觉刺激力和肌电信号的触觉检测装置,其特征在于:所述探针机构包括压力传感器(12)和探针(11),压力传感器(12)通过紧固螺丝固定在弹性钢尺(9)的末端上,压力传感器(12)的测力方向与弹性钢尺(9)的振动方向一致,探针(11)粘贴在压力传感器(12)上,所述压力传感器(12)的输出端与STM32微控制器的输入端相连,STM32微控制器的输出端与PC上位机的输入端相连。

5.根据权利要求2所述的同步检测触觉刺激力和肌电信号的触觉检测装置,其特征在于:所述交流电机(13)的外表面包裹防电磁材料(6),所述交流电机(13)固设在大泡沫板(14)上。

6.根据权利要求1所述的同步检测触觉刺激力和肌电信号的触觉检测装置,其特征在于:所述前级放大电路(15)包括放大器U1A,其正相输入端通过电阻R1接表面肌电信号IN+信号,其反相输入端与电阻R3的一端相连,其输出端与分别与电容C5的一端、电阻R6的一端相连,电容C5的另一端接放大器U2的3脚,电阻R2跨接在放大器U1A的反相输入端和输出端上,电阻R6的另一端接放大器U1C的正相输入端,放大器U1C的反相输入端与其输出端相连,且该输出端接地,电阻R7的一端接放大器U1C的正相输入端,电阻R4跨接在放大器U1B的反相输入端和输出端上,放大器U1B的正相输入端通过电阻R5接表面肌电信号IN-信号,放大器U1B的输出端分别接电阻R7的另一端、电容C6的一端,电容C6的另一端接放大器U2的2脚,放大器U2的1脚通过电阻R10接放大器U2的8脚,放大器U2的输出端作为前级放大电路(15)的输出端;所述放大器U1A和放大器U1B均采用OPA4277UA芯片,所述放大器U2采用INA118芯片。

7.根据权利要求1所述的同步检测触觉刺激力和肌电信号的触觉检测装置,其特征在于:所述四阶低通滤波电路(16)包括运放U3A,其正相输入端依次通过电阻R19、电阻R22接前级放大电路(15)的输出端,运放U3A的正相输入端与电阻R19的一端相连,电阻R19的另一端与电容C11的一端相连,电容C11的另一端分别与运放U3A的反相输入端、运放U3A的输出端相连,运放U3A的输出端与电阻R20的一端相连,电阻R20的另一端分别与电阻R21、电容C14的一端相连,电阻R21的另一端接运放U3B的正相输入端,电容C14的另一端分别接运放U3B的反相输入端、运放U3B的输出端,运放U3B的输出端作为四阶低通滤波电路(16)的输出端;所述运放U3A和运放U3B均采用OPA4277UA芯片。

8.根据权利要求1所述的同步检测触觉刺激力和肌电信号的触觉检测装置,其特征在于:所述后级放大电路(17)包括运放U3C,其正相输入端与50Hz工频陷波电路的输出端相连,其反相输入端一方面通过电阻R11接地,另一方面通过电阻R12与运放U3C输出端相连,运放U3C的输出端通过电阻R13接运放U3D的正相输入端,运放U3D的反相输入端分别与电阻R16、电阻R17的一端相连,电阻R16的另一端接地,电阻R17的另一端与运放U3D的输出端相连,运放U3D的输出端通过电阻R18与电平抬升电路的输入端相连;所述运放U3C和运放U3D均采用OPA4277UA芯片。

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