一种可自由定位传感器位置的腰带式生理信号采集装置的制作方法

本实用新型涉及一种生理信号采集装置，尤其是一种可自由定位传感器位置的腰带式生理信号采集装置。

背景技术：

在科学研究和实验过程中，生理信号采集终端可以根据人体或动物肌肉的位置，通过手工部署或佩戴具有固定传感器位置的可穿戴的设备的方式来获取生理信号，从而支持后续的医学、运动学等相关研究。其中手工定位和部署采集位置的生理信号采集终端虽然能够准确采集到多通道生理信号，但是需要用户在每次采集中逐个定位、粘贴和加固传感器，来保证感知位置的正确和采集状态的稳定，故而该方法操作十分繁琐。而且手工定位操作和不同人员、不同时间的定位操作也会造成受试者采集位置的偏差，从而影响感知信号的质量；可穿戴式生理信号采集设备虽然可以固定采集位置，保证受试者采集位置的稳定，但是其采集位置固化，无法根据不同受试者的身材和个体差异调整传感器位置，从而造成感知位置不准确、采集信号质量差的问题。虽然现有可穿戴装置可分为多种尺寸来适应不同患者的个体差异，但是无法保证采集位置和每位受试者完全贴合，影响采集到的生理信号质量。同时工厂需要为不同大小的采集装置投入和制作多套模板或生产线，增加生产成本。

为适应不同受试者的个体差异，满足不同身材、体态的患者腰部生理信号采集的需求，本实用新型专利采用可自由定位传感器位置的可穿戴腰带的形式。本实用新型专利可以根据受试者个体差异个性化修改传感器的位置，从而个性化、准确定位受试者的目标肌肉。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种生理信号采集装置，在进行生理信号的采集操作时，实验准备时间短，操作简单，传感器定位准确，多次实验中采集位置偏差小，采集到的生理信号稳定；

本实用新型实施例提供一种可自由定位传感器位置的腰带式生理信号采集装置，具备：腰带弹力基底(101)；位于弹力基底(101)内侧用于吸附传感器的魔术贴圆面内衬(102)；传感器(105)，数量和用途可以根据实际采集需求自由配置；各个传感器背面均设有用于吸附于腰带的魔术贴针面(106)；传感器由魔术贴针面(106)粘附在腰带内侧的魔术贴圆面内衬(102)上，传感器(105)的正面与人体皮肤接触。

每个传感器可以根据采集目的使用不同传感类型的成品传感器，如肌电、肌动、温度、湿度、光电容积传感器等；

其中，传感器数量可以根据实际采集需求自由配置；

其中，每个传感器可利用背面的魔术贴针面与腰带上的魔术贴圆面内衬相粘连，从而实现采集位置的独立选择与固定，且可以根据不同用户的身材体型多次定位采集位置；

其中，传感器采集端的正面与人体表面接触。

其中，所述魔术贴圆面内衬与人体表面接触。

其中，所述魔术贴圆面内衬的面积为所述弹性基底的面积。

其中，所述传感器背面的魔术贴针面面积比所述弹性基底上的魔术贴圆面面积小。

其中，所述传感器还包括：金属导线和金属导线外的绝缘层。

所述金属导线的一端与所述传感器固定连接，所述金属导线的另一端和生理信号监测设备固定连接。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

通过在弹性基底上的魔术贴圆面上自由粘连传感器，其中传感器与人体直接接触采集生理信号，传感器通过金属导线将信号传输给外界的生理信号监测设备，从而实现生理信号的采集。采用本实用新型实施例提供的生理信号采集装置进行生理信号的采集时，可根据受试者身材和体型等因素自由配置传感器位置，灵活、准确且稳定的部署传感器，保证生理信号采集的质量，实验准备时间短，操作简单，方便受试者佩戴，且多次采集中传感器位置相对稳定，提高了生理信号采集的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行简单介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种生理信号采集装置的立体示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种生理信号采集装置的正面视图；

图3是本实用新型实施例提供的一种生理信号采集装置的背面视图；

图4是本实用新型实施例提供的传感器的背面视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本使用新型实施例中的方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种腰带式可穿戴生理信号采集装置，该装置采用弹性基底作为底料，上有用于粘附传感器的魔术贴圆面，在腰带佩戴至腰部时魔术贴圆面直接接触皮肤，传感器种类和数量可根据实际需求自行增加或减少，传感器正面接触人体皮肤，背面有魔术贴针面，用于粘附在弹性基底的魔术贴圆面之上，传感器连接金属导线，导线另一端连接至外界的采集设备，实现生理信号的采集。采用本实用新型实施例提供的生理信号采集装置进行生理信号的采集时，用户可根据受试者身材、体型和肌肉位置等因素自由配置传感器位置，灵活、准确且稳定地部署传感器，保证生理信号采集的质量，实验准备时间短，操作简单，方便受试者佩戴，且多次采集中传感器位置相对稳定，提高了生理信号采集的一致性。

请参见图1，图1是本实用新型实施例提供的一种生理信号采集装置的立体示意图，在本实用新型实施例中，该装置包括：弹性基底101、魔术贴圆面内衬102(魔术贴圆面内衬102在弹性基底正面，与人体表面201接触，在图1中并未示出，请一并参见图2，图2是图1中的腰带形采集设备的内侧视图)、用于佩戴和固定腰带的魔术贴针面103(用于加固的魔术贴针面103在弹性基底正面，请一并参见图2，图2是图1中腰带形采集设备的内侧视图)、用于佩戴和固定腰带的魔术贴圆面104(用于加固的魔术贴圆面104在弹性基底反面，请一并参见图3，图3是图1中腰带形采集设备的外侧视图)、传感器105(传感器105在弹性基底正面，请一并参见图2，图2是图1中腰带形采集设备的内侧视图)和用于采集和传感器导线110。其中，传感器105和传感器导线110固定连接，且传感器导线110的另一端连接至外界的生理信号采集装置200。通常，生理信号采集装置上已根据人工经验在魔术贴圆面内衬102表面预先设置有一定数量的传感器，本实用新型不作限制，在本实用新型实施例中，传感器的数量以5个为例。其中，传感器105背面有用于粘附在魔术贴圆面内衬102上的魔术贴针面106，它可以根据用户需求可重复地、自由地粘附在魔术贴圆面内衬102上的任意位置。

图1中，人体表面201为受试者腰部的皮肤。

其中，弹性基体101为有弹性的绝缘材料制成。且各传感器105质量较轻，当生理信号采集装置上附着很多传感器时，整体肢体感受的重量仍然较轻。

请参见图2，图2是图1所示的生理信号采集装置的内侧示意图，每个传感器105设置在魔术贴圆面102的表面，即腰带内侧，传感器背面的魔术贴针面106(传感器背面的魔术贴针面106请一并参见图4，图4是传感器背面视图)可粘附于魔术贴圆面内衬102上，传感器105的正面和魔术贴圆面内衬102直接接触人体表面201。每个传感器105与对应的传感器导线110固定连接，传感器导线110从生理信号采集装置的内侧延伸出采集设备，且传感器导线110的末端与生理参数监测设备200连接。

请参见图3，图3是图1所示的生理信号采集装置的外侧示意图，其中104是用于佩戴和固定腰带的魔术贴圆面，它和图2中用于佩戴和固定腰带的魔术贴针面103组合粘附可在实际使用中用于加固采集设备，减轻在运动中传感器相对皮肤位移所导致的生理信号质量下降问题。

请参见图4，图4是图2所示的传感器105的背面示意图，其中传感器背面的魔术贴针面106与魔术贴圆面内衬102之间可以进行粘附和剥离操作，但结合很紧密，属于经常性粘贴剥离组件。其中105是传感器主体，它可以根据需求使用多种不同功能的传感器，如肌电、肌动、温度、湿度等传感器，本实用新型不对传感器的大小、重量、形状等进行限制。

作为一种可能的实施方式，当需要使用该生理信号采集装置采集生理信号时，用户在根据需求选取传感器数量后，将各传感器105根据各自物理位置粘附在腰带内侧魔术贴圆面102对应的位置上时，通过生理信号监测设备200观测对应的生理信号的强弱，选取生理信号较强处的位置作为最终的测试点，提高测试数据的准确性。同时，由于采用本实用新型专利提供的生理信号采集装置在采集生理信号前，只需将传感器粘附在对应魔术贴圆面内衬上，然后将该生理信号采集装置佩戴在需要采集生理信号的腰部上即可采集生理信号，所以本实用新型实施例提供的生理信号采集装置大大缩短了实验准备时间，操作简单，提高了生理信号采集的效率。

当受试者使用该生理信号采集装置时，将弹性基体101绑定在人体表面201上，直接将弹性基体101缠绕在腰部上，将用于加固的魔术贴圆面104面贴于皮肤表面，从有用于加固的魔术贴针面103的一端开始绕，最终将用于加固的魔术贴针面103压在用于加固的魔术贴圆面104上，从而将该生理信号采集装置佩戴在受试者身上。

值得说明的是，用于加固的魔术贴针面103和用于加固的魔术贴圆面104的目的是使生理信号采集装置可简易方便地捆绑在受试者的腰部，而可以达到该目的的实现方法有很多，比如在弹性基体101两端分别设置绑绳或纽扣，因此，本实用新型实施例并不对此作限制，魔术贴针面和圆面只是本实用新型提供的一种优选实施方式。

具体的测试过程可以为：做准备工作，如使用砂纸打磨皮肤、使用酒精清洁待测皮肤，根据实验预设的传感器布局将单个或多个传感器105粘附在魔术贴圆面内衬102上，将已经粘附好的可穿戴生理信号采集装置绑定在肢体201上，穿戴好的状态如图1所示。由于弹性基体101有弹力，所以传感器105具有一定的弹性和抗压作用，能够使传感器105与皮肤贴合的更紧密，降低运动造成的电极相对皮肤的位移，使采集到的生理信号质量更好，噪声更少，采集效果更好。

以上所述的本实用新型的实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。