电极装置及头戴式脑电采集设备的制作方法

1.本实用新型涉及电生理信号检测技术领域，特别是涉及一种电极装置及头戴式脑电采集设备。


背景技术：

2.目前人体信号采集通常使用湿电极或干电极，其中，湿电极为凝胶贴片电极或金属电极涂抹导电膏；干电极为弹性爪状电极，靠爪结构的弹性与人体接触。但是，湿电极佩戴过程繁琐，佩戴后还需要清洁，使用不便；干电极与人体之间的接触压力较大，佩戴时容易引起佩戴者不适。


技术实现要素：

3.基于此，本实用新型提供一种电极装置及头戴式脑电采集设备。
4.本实用新型提供了一种电极装置，固定在人体信号采集设备的至少一个位点上，其包括：电极基座，其用于连接所述人体信号采集设备；采集组件，其活动设置所述电极基座的一端，其上设有电极，以采集人体信号；压力调节钮，其安装在所述电极基座的另一端，能够相对于所述电极基座上下移动；以及弹性件，其位于所述采集组件和所述压力调节钮之间；所述压力调节钮通过所述弹性件向所述采集组件施加弹性作用力，以使所述采集组件与人体弹性接触。
5.在其中一个实施方式中，所述采集组件还包括采集滑块，所述电极为多个，多个所述电极均匀分布在所述采集滑块的外侧表面，所述电极基座内开设有第一滑动槽，所述采集滑块沿所述第一滑动槽滑动设置。
6.在其中一个实施方式中，所述采集滑块上凸设有卡扣结构，所述卡扣结构能够伸入所述第一滑动槽内，并带动所述采集滑块沿所述第一滑动槽滑动。
7.在其中一个实施方式中，所述电极装置还包括滑动结构，所述滑动结构固定连接于所述压力调节钮，所述电极基座内还开设有第二滑动槽，所述滑动结构能够沿所述第二滑动槽滑动。
8.在其中一个实施方式中，所述滑动结构上凸设有卡扣结构，所述卡扣结构能够伸入所述第二滑动槽内，并带动所述滑动结构沿所述第二滑动槽滑动。
9.在其中一个实施方式中，所述弹性件的两端分别连接于所述采集滑块及所述滑动结构。
10.在其中一个实施方式中，所述电极基座与所述压力调节钮之间螺纹连接，所述压力调节钮通过旋转相对于所述电极基座上下移动。
11.在其中一个实施方式中，所述电极装置还包括连接件，所述压力调节钮与所述滑动结构之间通过所述连接件相连，所述连接件为轴承或者套管且所述连接件设置在所述压力调节钮的轴线上。
12.本实用新型还提供了一种头戴式脑电采集设备，其特征在于，包括上述电极装置，
所述电极装置固设于所述头戴式脑电采集设备的至少一个位点上。
13.在其中一个实施方式中，所述头戴式脑电采集设备还包括头箍，所述头箍上开设有多个通孔，每个所述电极装置通过所述采集组件固定在一个所述通孔中，所述电极基座一端的采集滑块与头皮接触，所述电极基座另一端的压力压力调节钮露出所述头箍外。
14.本实用新型提供的电极装置，通过设置弹性件，能够调节采集组件与人体之间的接触压力，使用者可自己调节至佩戴舒适的压力程度，从而大大减小长时间佩戴的不适感。
附图说明
15.图1为本实用新型一个实施方式中的电极装置的结构示意图。
16.图2为图1中电极装置的剖视示意图。
17.图3为图2中电极装置的拆解示意图。
18.图4为电极装置的在另一视角下的拆解示意图。
19.图5为电极装置的使用流程示意图。
20.图6为本实用新型中头戴式脑电采集设备的结构示意图。
21.主要元件符号说明
22.1、压力调节钮；2、内螺纹；3、轴承；4、电极基座；5、外螺纹；6、滑动结构；71、第一滑动槽；72、第二滑动槽；8、卡扣结构；9、弹性件；10、采集滑块；11、电极；12、头发；13、头皮；14、头箍。
23.以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。
25.需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.本实用新型提供一种电极装置，用于检测人体的电生理信号。在本实施例中，电极装置用于头戴式脑电采集设备上，可以理解，在其他实施例中，电极装置也可以固定在人体其他位置，用来检测人体其他位置的电信号采集，在此不做限定。
28.脑电波(electroencephalogram，eeg)信号是由大脑皮层或头皮表面神经元细胞体生理活动产生的电位信息的综合，包含有大脑丰富的节律信息，可广泛应用于脑疾病诊
断，康复，脑机接口(bci)，疲劳检测等领域。用于测量脑电信号的脑电干电极近年来逐步应用于脑电采集设备。
29.但是，在针对毛发区域脑电测量时，毛发会影响电极与人体的接触，导致采集不到有效信号或者信号质量不佳。因此，如何确保电极达到头皮，保证电极与头皮良好接触，并不会因为压强太大导致佩戴不舒适成为目前亟需解决的技术问题。
30.请参阅图1和图2，本实施例提供的一种测量毛发区域脑电的电极装置，其包括电极基座4、采集组件(未标号)、压力调节钮1、滑动结构6以及弹性件9。
31.采集组件包括采集滑块10和分布于采集滑块10上的若干电极11，电极11为若干可穿过毛发接触头皮13的梳状电极或针状电极，电极11用于采集毛发区域的脑电信号。参见图3和图4，电极11为导电材料，沿采集滑块10外侧表面均匀分布。请一并参阅图5及图6，在采集脑电信号时，电极11穿过头发12达到头皮13，进而对毛发区域脑电信号测量，以采集头皮13位置的脑电信号。
32.参见图2、图3和图5所示，采集滑块10与弹性件9的一端直接连接，即弹性件9结构的一端与采集滑块10之间固定，不会相对移动或脱落。电极基座4内侧壁相对靠近采集组件一端设有第一滑动槽71，电极基座4内侧壁相对靠近压力调节钮1的一端设有第二滑动槽72，采集滑块10滑动设置于第一滑动槽71，滑动结构6滑动设置于第二滑动槽72，滑动结构6通过连接件与压力调节钮1连接。可以理解，第一滑动槽71与第二滑动槽72之间可以连通，也可以不连通。
33.在本实施例中，压力调节钮1螺纹连接在电极基座4上，能够相对于电极基座4旋转上移或旋转下移。可以理解，在其他实施例中，压力调节钮1也可以通过卡接、滑动等其他形式相对于电极基座4上下移动。
34.在本实用新型实施例中，连接件为设置在压力调节钮1与滑动结构6之间的一个轴承3，轴承3结构使得压力调节钮1可以与滑动结构6之间相对旋转，在其他实施例中，连接件也可以为一个套管，其用于保证压力调节钮1与滑动结构6相对旋转的同时不脱落即可，连接件设置在压力调节钮1的轴线上。
35.当旋转压力调节钮1时，其能够相对于电极基座4旋转上移或旋转下移。参见图2所示，压力调节钮1内侧壁上设有内螺纹2，电极基座4外侧壁上设有与内螺纹2连接的外螺纹5，通过外螺纹5与内螺纹2的配合，实现压力调节钮1的电极基座4的连接，并便于调整压力调节钮1相对于电极基座4的位置高度，从而改变电极基座4内部弹性件9结构的长度，产生不同大小的压力。
36.参见图2、图3、图5和图6所示，采集滑块10以及滑动结构6上均设置有卡扣结构8。采集滑块10上的卡扣结构8能够伸入第一滑动槽71内，并带动采集滑块10沿第一滑动槽71滑动；滑动结构6上的卡扣结构8能够伸入第二滑动槽72内，并带动滑动结构6沿第二滑动槽72滑动。如此设置，采集滑块10以及滑动结构6在相对于电极基座4滑动时不会产生旋转偏移，滑动稳定性更高。
37.作为优选，采集滑块10和滑动结构6上均设置有至少两个卡扣结构8，且两个卡扣结构8沿采集滑块10和滑动结构6侧壁对称设置。可以理解，采集滑块10和滑动结构6上也可以设置一个、三个或更多个卡扣结构8，第一滑动槽71与第二滑动槽72的个数不少于与之相对应的卡扣结构8的个数。
38.在本实用新型的实施例中，弹性件9为线性弹簧，且弹性件9的两端分别连接于采集滑块10和滑动结构6。为了防止弹性件9在电极基座4内发生倾斜等问题，作为优选，弹性件9的两端分别固定连接于采集滑块10和滑动结构6。可以理解，弹性件9的两端也可以通过容置槽等方式容纳，或者仅抵接在采集滑块10和滑动结构6上。在其他实施例中，弹性件9也可以为多个并列设置，还可以选用其他类型的弹性件，例如橡胶、海绵等具有弹性的高分子结构，或者塔式弹簧等其他类型的弹簧。
39.在实用新型实施例中，参见图5所示，弹性件9结构在自然状态下，长度小于电极基座4的长度，在电极11佩戴到头部并压在头皮13上时，弹性件9仍然处于松弛状态，仅当旋转压力调节钮1时，才对压缩至电极基座4内的采集滑块10提供压力。
40.采集脑电信号时，电极基座4压在人体头部，电极11穿过头发12达到头皮13，采集滑块10由于压力向上滑动，但由于不同人的头发层厚度不同、不同部位的压力大小不同，电极11作用于头皮13的压强受到多种因素的影响，此时通过旋转压力调节钮1，可使弹性件9伸展或压缩到不同长度，从而提供不同的压力，保证电极11作用于头皮13的压强在合理范围内，既能保证接触良好，又可保证佩戴舒适。
41.在本实用新型实施例中，采集滑块10横截面、电极基座4内部横截面以及滑动结构6的横截面为圆形；或者也可以为正方形、矩形在内的多边形。
42.请参阅图6，电极装置固定在头戴式脑电采集设备的至少一个位点上。电极装置的电极基座4与头戴式脑电采集设备连接，用于将电极装置固定至头戴式脑电采集设备上。当电极装置固定在头戴式脑电采集设备的一个位点上时，其用于对毛发区域的脑电信号采集；参见图4所示，电极装置还可以设置在头戴式脑电采集设备的多个位点上，采集多个位点上的脑电信号。具体的，头戴式脑电采集设备还包括头箍14，电极基座4固定在头箍14上，电极基座4一端的采集滑块10与头皮13接触，另一端的压力调节钮1设置在头箍14的外部，可用于调节采集滑块10上的电极11与头皮13之间的压力。这样，采集滑块10与头皮13之间的压力并不取决于电极装置或头戴式脑电采集设备本身佩戴的松紧程度，而完全可通过压力调节钮1来控制，保证压力在合理范围之内，既能使采集滑块10上的电极11与头皮13接触良好，又不至于压强太大引起疼痛。
43.具体的，头箍14上开设有多个通孔(图未示)，每个电极装置通过采集组件固定在一个通孔中。
44.在使用时，电极装置安装在头戴式脑电采集设备的不同位点用于采集有毛发区域的脑电时，可通过压力调节钮1使采集滑块10上的电极11达到头皮13，保证电极11与头皮13接触良好，且压强在合理范围内，保证佩戴舒适。
45.本实用新型提供的电极装置，通过设置弹性件9，能够调节采集组件与人体之间的接触压力，使用者可自己调节至佩戴舒适的压力程度，从而大大减小长时间佩戴的不适感。
46.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
47.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实
用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。