一种用于测量人体膝关节运动的柔性织物传感器及其方法与流程

文档序号:12685414阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于测量人体膝关节运动的柔性织物传感器的敏感单元,其特征在于,该敏感单元分为上下两层,每层都分为非弹性织物及弹性织物两部分,上下两层的非弹性织物部分长度相同,上下两层的弹性织物部分长度相同;非弹性织物部分包括衬底和导电纱线,衬底以不易变形布料缝制,导电纱线捻合成较粗的多股线后缝制在衬底上;弹性织物部分为松紧带,缝制在非弹性织物部分的一端;

上层非弹性织物部分以V字走线缝制导电纱线并在远离弹性织物部分设有电极A,下层在非弹性织物部分靠近弹性织物部分处用导电纱线缝制一块电极C,并在衬底另一面远离弹性织物部分的一端设有电极B;

上下层缝制有导电纱线的面相互贴合,上层非弹性织物一端与下层弹性织物一端对齐,上层弹性织物一端与下层非弹性织物一端对齐,并将上下层的两端缝合;该敏感单元在两端被拉伸时,上下层各自的弹性织物部分伸长,非弹性织物部分发生相对移动,由于下层非弹性织物部分的电极C接触到的上层非弹性织物部分的V字走线的位置发生变化,使前述电极A和电极B之间的电阻发生变化,即该敏感单元在拉伸时长度的变化可以反映为电极A和电极B之间电阻的变化。

2.根据权利要求1所述的用于测量人体膝关节运动的柔性织物传感器的敏感单元,其特征在于,在所述敏感单元下层非弹性织物部分电极C附近缝制一块表面光滑的布料裹紧该敏感单元的上下层,使下层非弹性织物部分的电极C与上层非弹性织物部分的V字走线充分接触。

3.一种基于权利要求1所述敏感单元的测量人体膝关节运动的柔性织物的传感器,其特征在于,包括所述敏感单元、信号处理电路和上位机,信号处理电路与上位机相连进行数据传输,所述的敏感单元与信号处理电路相连进行数据传输。

4.如权利要求3所述的柔性织物传感器,其特征在于,所述的信号处理电路采用分压电路,获取当前敏感单元电极A和电极B之间的电阻值,电阻值经信号处理电路滤波处理后,通过蓝牙模块传输给上位机。

5.如权利要求3所述的柔性织物传感器,其特征在于,还包括在该敏感单元两端缝制的用于固定该敏感单元的固定带。

6.如权利要求5所述的柔性织物传感器,其特征在于,敏感单元两端的固定带分别固定于大腿、小腿上,敏感单元在膝关节弯曲时沿大腿拉伸并紧贴大腿,膝关节的弯曲运动被转换为柔性织物传感器的拉伸运动。

7.一种如权利要求6所述的柔性织物传感器的标定方法,其特征在于,敏感单元两端的固定带分别固定于大腿、小腿上,膝关节弯曲时,敏感单元沿大腿拉伸并紧贴大腿,膝关节的弯曲运动被转换为柔性织物传感器的拉伸运动;敏感单元两端被拉伸,上下层各自的弹性织物部分伸长,非弹性织物部分发生相对移动,由于下层非弹性织物部分的电极C接触到的上层非弹性织物部分的V字走线的位置发生变化,使前述电极A和电极B之间的电阻发生变化,即该敏感单元在拉伸时长度的变化可以反映为电极A和电极B之间电阻的变化;

电阻值经信号处理电路滤波处理后,通过蓝牙模块传输给上位机,上位机将该值与当前的膝关节弯曲角度建立一一对应的关系并存表,未建立对应关系的电阻值与膝关节角度进行拟合差值得到对应关系,完成标定。

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