一种主动的功能性电刺激装置的制作方法

1.本实用新型涉及康复辅助设备技术领域，具体是一种肌电信号控制的主动的功能性电刺激系统。


背景技术：

2.据世界卫生组织统计，目前全球约有2500
‑
3000万脑卒中(中风)患者，我国至少有600万人，这个数字还有日趋上升的趋势。如果加上其它原因造成的瘫痪病人，数目将会更为惊人。针对瘫痪病人的康复，功能性电刺激是常见的一种技术，它利用人工弱电流脉冲信号刺激瘫痪病人的骨骼肌，病人的肌肉被刺激后收缩，带动肢体产生运动。目前，功能性电刺激可实现瘫痪病人的上肢的屈伸、抓握；下肢的站立、行走、蹬自行车，矫正足下垂等。
3.随着电子科技的日益发展，功能性电刺激技术日趋成熟，一些商业化的产品己经问世。近几年，新的控制技术以及生物传感器技术赋予了功能性电刺激系统更全面的功能，比如脑电信号和肌电信号己经成为了功能性电刺激重要的控制源。对于现有的表面肌电信号采集器有线传输肌电信号的居多，且肌肉电刺激和肌电信号采集器件大多是刺激和采集分离。
4.最重要的是，现在设备使用都不方便，拆卸和安装都不便利，且携带不便，而且不能根据需要进行选择电刺激的部位和数量。


技术实现要素：

5.发明目的：
6.本实用新型提供一种主动的功能性电刺激装置，其目的解决以往所存在的问题。技术方案：
7.一种主动的功能性电刺激装置，所述装置包括集成块及与集成块连接的弹性拉锁，集成块与弹性拉锁形成能够套在身体上的套环状结构；集成块为条形结构，集成块通过侧面的临时挂接装置与弹性拉锁挂接形成能拆卸的连接结构；
8.所述临时挂接装置包括设置在集成块侧面的活卡和设置在弹性拉锁端部的与活卡配合使用的卡扣；
9.所述活卡包括基准转轴及活动设置在该基准转轴上的两个活卡片，两个活卡片的后端套在该基准转轴上且能以该基准转轴为轴转动，使得两个活卡片的前端形成能够开合的结构；
10.两个活卡片的前端的内侧形成第一斜面a，两个活卡片合拢时，两个活卡片前端的第一斜面形成v形豁口b；
11.卡扣包括卡扣基板、压板和锁紧活动舌，卡扣基板上设置有供两个活卡片穿过的通孔，压板的后端通过活动轴活动设置在立柱上，压板能以该活动轴为轴转动，立柱设置在卡扣基板上的通孔的一侧，压板的底部设置有与v形豁口相适应的v形凸块；
12.锁紧活动舌设置在通孔的另一侧，锁紧活动舌为使用时能够卡住压板前端的结
构，锁紧活动舌的底部通过底轴设置在卡扣基板上，锁紧活动舌能以该底轴为轴转动，底轴上设置有能够控制锁紧活动舌卡住压板的复位扭簧。
13.基准转轴上设置有能够控制两个活卡片合拢的基准复位扭簧。
14.锁紧活动舌的上端面c为光滑的倾斜弧面。
15.压板的前端供锁紧活动舌卡住的位置设置有限位槽；压板的内侧的前端面为与锁紧活动舌的上端面c相适应的第二斜面d。
16.通孔的内壁设置有弹性胶垫，弹性胶垫与两个活卡片接触的位置为斜面。
17.弹性拉锁为采用柔性材质制成的结构。
18.集成块包括采集模块、放大器、电刺激模块和单片机；
19.采集模块连接放大器和电刺激模块，放大器和电刺激模块连接单片机。
20.所述采集模块和放大器由一个模块完成。
21.采集模块为采用多通道进行人体肌肉的表面肌电信号采集的模块。
22.所述放大器采用的是可编程增益放大器pga。
23.优点效果：
24.为了克服现有结构中的不足，本实用新型提供一种主动的功能性电刺激装置，该系统在现有的电极结构和工艺上进行了改进创新，通过集成块集成了刺激电极和采集电极，同时，使用了柔性结构的弹性拉锁，增加了电极贴附保形性，保证了采集信号的准确性和快速性。利且用活卡和卡扣使得集成块与弹性拉锁更加方便的安装和拆卸，使得其适应性更强；
25.本实用新型的集成块包括用于采集肌肉表面肌电信号的采集模块；连接于采集模块，用于放大表面肌电信号的放大器；用于发出微弱的电脉冲刺激的电刺激部分；以及用于收集和处理表面肌电信号的单片机部分。将这些部分集成在集成块上，然后将一个或多个集成块通过弹性拉锁形成能套住身体相应部位的环形，且通过安装和拆卸与弹性拉锁连接的集成块来调整集成块的位置和数量，也可以通过更换与集成块连接的弹性拉锁的长短来适应不同的人体；集成块与弹性拉锁之间的安装和拆卸十分方便快捷，利于日常生活中的使用。
附图说明
26.图1为本实用新型实施例背部背阔肌的使用示意图；
27.图2为本实用新型实施例胳膊肱二头肌的使用示意图；
28.图3为图2的侧视图；
29.图4为为本实用新型实施例腿部腓肠肌的使用示意图；
30.图5为图4的侧视图；图6为本实用新型实施例整个系统的结构图；
31.图7为本实用新型的活卡的结构示意图(从图9的上向下看的方向的截面图)；
32.图8为临时挂接装置的配合使用状态剖视图；
33.图9为临时挂接装置的配合使用状态外部整体图。
具体实施方式
34.本实用新型提供一种主动的功能性电刺激装置，以解决现有结构和工艺技术中的
不足。
35.一种主动的功能性电刺激装置，所述装置包括集成块1及与集成块1连接的弹性拉锁2，集成块1与弹性拉锁2形成能够套在身体上的套环状结构；集成块 1为条形结构，集成块1通过侧面的临时挂接装置与弹性拉锁2挂接形成能拆卸的连接结构；
36.所述临时挂接装置包括设置在集成块1侧面的活卡和设置在弹性拉锁2端部的与活卡配合使用的卡扣；
37.所述活卡包括基准转轴3及活动设置在该基准转轴3上的两个活卡片4，两个活卡片4的后端套在该基准转轴3上且能以该基准转轴3为轴转动，使得两个活卡片4的前端形成能够开合的结构；
38.两个活卡片4的前端的内侧形成第一斜面a，两个活卡片4合拢时，两个活卡片4前端的第一斜面a形成v形豁口b；
39.卡扣包括卡扣基板5、压板6和锁紧活动舌7，卡扣基板5上设置有供两个活卡片4穿过的通孔5
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1，压板6的后端通过活动轴8活动设置在立柱9上，压板6能以该活动轴8为轴转动，立柱9设置在卡扣基板5上的通孔5
‑
1的一侧，压板6的底部设置有与v形豁口b相适应的v形凸块6
‑
1；
40.锁紧活动舌7设置在通孔5
‑
1的另一侧，锁紧活动舌7为使用时能够卡住压板6前端的结构，锁紧活动舌7的底部通过底轴7
‑
1设置在卡扣基板5上，锁紧活动舌7能以该底轴7
‑
1为轴转动，底轴7
‑
1上设置有能够控制锁紧活动舌7 卡住压板6的复位扭簧。
41.基准转轴3上设置有能够控制两个活卡片4合拢的基准复位扭簧，在拆卸时使得两个活卡片4能够迅速合拢，方便拆卸。
42.锁紧活动舌7的上端面c为光滑的倾斜弧面(类似于锁舌的形状)。
43.压板6的前端供锁紧活动舌7卡住的位置设置有限位槽6
‑
2(防止锁紧活动舌7卡住压板6时脱落)；压板6的内侧(如图9所示的左侧)的前端面为与锁紧活动舌7的上端面c相适应的第二斜面d。锁紧活动舌7上端面上设置有方便扳动的手柄(7
‑
2)。
44.通孔5
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1的内壁设置有弹性胶垫5
‑
2，弹性胶垫5
‑
2与两个活卡片4接触的位置为斜面。
45.集成块1包括采集模块、放大器、电刺激模块和单片机；
46.采集模块连接放大器和电刺激模块，放大器和电刺激模块连接单片机。采集模块，用于采集肌肉的表面肌电信号；
47.放大器，连接于所述采集模块，用于放大表面肌电信号；
48.电刺激部分，用于发出微弱的电脉冲刺激；
49.单片机部分，用于收集和处理表面肌电信号。
50.弹性拉锁2为采用柔性材质制成的结构。
51.所述采集模块和放大器由一个模块完成(集成在一个模块中)。
52.采集模块为采用多通道进行人体肌肉的表面肌电信号采集的模块。
53.所述放大器采用的是可编程增益放大器pga，它是一种通用性很强的放大器，其放大倍数可以根据需要用程序进行控制；由模拟开关进行控制。
54.所述电刺激部分能够根据指令向指定位置发出电脉冲刺激。
55.所述单片机部分能够对接收到的信号进行处理。
56.本实用新型中所述采集模块采用多通道对人体肌肉的表面肌电信号进行采集，并将采集的信号传给放大器；所述放大器采用的是可编程增益放大器(pga)，它是一种通用性很强的放大器，能够根据程序对放大倍数进行控制；被放大处理的表面肌电信号会被传送给单片机部分，所述单片机部分会对接收到的表面肌电信号进行处理，然后传送指令给模拟开关；所述电刺激部分是由模拟开关进行控制，能够发出微弱的电脉冲来刺激肌肉。
57.下面将对上述结构分别进行介绍。
58.1)采集模块
59.采集模块采用多通道进行表面肌电信号的采集；
60.2)放大器
61.放大器采用的是可编程增益放大器pga，它是一种通用性很强的放大器，其放大倍数可以根据需要用程序进行控制；
62.3)电刺激部分
63.电刺激部分由模拟开关进行控制，能够根据指令向指定位置发出电脉冲刺激；
64.4)单片机部分
65.单片机部分能够接收和处理表面肌电信号，并根据处理后的结果对模拟开关进行控制。
66.参考图1，所述整个系统为柔性的无线模块，其中所述采集模块和放大器由一个模块完成；并且，本品可穿戴，故而携带方便。
67.本实用新型实施例中的集成块具有实时采集、体积小、重量轻、无线传输和通讯等功能，整个系统还具有体积不大、便携安全、信号信噪比高等的特点。
68.本实用新型使用时，如图7
‑
9所示，先根据需要安装集成块1和弹性拉锁2，取集成块1，如果只用一个集成块1则将弹性拉锁2的两端连接在集成块1的两侧即构成环形结构，如果集成块1是多个，则多个集成块1中相邻的两个集成块 1之间均挂接一段弹性拉锁2，使得整体形成一个环状即可；
69.安装时，将卡扣基板5上的通孔5
‑
1套过两个活卡片4，即使得两个活卡片 4的上端穿过通孔5
‑
1，然后按压压板6的前端，使得压板6以活动轴8为轴旋转，并使得v形凸块6
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1逐渐的伸入v形豁口b中并逐渐的压开两个活卡片4，使得两个活卡片4的上端逐渐分开，并使得两个活卡片4的外壁逐渐压紧弹性胶垫5
‑
2(或者直接压紧通孔5
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1的内壁)，这样一来上端分开的两个活卡片4就卡住了通孔5
‑
1(如果基准转轴3上设置基准复位扭簧的话，此时，基准复位扭簧上劲)，与此同时，压板6的前端向下的过程中迫使锁紧活动舌7的上端向外 (如图9中的向下)翻转(此时扭簧上劲)，直至压板6下降至将两个活卡片4 压紧的位置，此时，在扭簧的复位力作用下，锁紧活动舌7复位并卡在限位槽 6
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2内使得压板6临时固定，(锁紧活动舌7的原理跟门锁的原理一样，其下底面为平面，下底面就是与压住限位槽6
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2的面)，这样一来，就完成了集成块1 与弹性拉锁2的快速安装；拆卸时，扳动手柄(7
‑
2)，使得锁紧活动舌7离开压板6，然后手动掀起压板6的前端或者在基准转轴3上的基准复位扭簧复位力的作用下，两个活卡片4自动迅速合拢，并迫使压板6自动上升，然后再掀起压板6，取下卡扣基板5即可，整个过程方便快捷，适合日常使用。