一种脉搏采集装置的制作方法

本申请涉及脉搏检测领域，尤其涉及一种脉搏采集装置。

背景技术：

随着计算机技术的发展，脉搏波的采集和处理得到越来越广泛的应用。就目前用于采集脉搏波信号的产品而言，在对用于感受脉搏信号的脉搏传感器的定位方面，通常是借助气囊模糊定位或者腕带式辅助定位。在需要进行局部位置调整时，专业操作人员在采集现场给气囊放气或松开绑带并进行相关调整。

技术实现要素：

本申请的一个目的是提供一种脉搏采集装置。

根据本申请的一个方面，本申请提供了一种脉搏采集装置，其中，所述脉搏采集装置包括：

机架；

脉搏采集驱动组件，所述脉搏采集驱动组件安装于所述机架；

脉搏采集组件，所述脉搏采集组件安装于所述脉搏采集驱动组件，所述脉搏采集驱动组件驱动所述脉搏采集组件接触用户的手臂以采集脉搏信号；

通信组件，所述通信组件用于与上位机通信以接收远程指令；以及，

控制组件，所述控制组件分别与所述脉搏采集驱动组件、所述脉搏采集组件和所述通信组件电连接，并基于所述远程指令而控制所述脉搏采集驱动组件作动。

在一些实施例中，所述脉搏采集装置还包括安装于所述机架的图像采集组件；所述图像采集组件与所述控制组件电连接以接收所述控制组件发送的图像采集控制指令。

在一些实施例中，所述脉搏采集装置还包括安装于所述机架的图像采集组件；所述图像采集组件与所述通信组件电连接以接收所述通信组件发送的图像采集控制指令。

在一些实施例中，所述脉搏采集装置还包括图像采集调整装置，所述图像采集调整装置固定设置于所述机架；所述图像采集组件相对于所述图像采集调整装置可动设置。

在一些实施例中，所述脉搏采集装置还包括脉搏采集驱动单元，所述脉搏采集驱动单元基于所述图像采集控制指令而驱动所述图像采集组件相对于所述机架运动。

在一些实施例中，所述脉搏采集装置包括手臂承载部，所述手臂承载部设置于所述机架，用于承托用户的手臂。

在一些实施例中，所述脉搏采集驱动组件包括第一驱动单元，所述脉搏采集组件安装于所述第一驱动单元；所述第一驱动单元与所述控制组件电连接，并被配置以驱动所述脉搏采集组件在第一方向上运动，所述第一方向朝向或背离所述手臂承载部。

在一些实施例中，所述脉搏采集组件包括第一脉搏采集单元、第二脉搏采集单元、第三脉搏采集单元，所述第一脉搏采集单元、所述第二脉搏采集单元、所述第三脉搏采集单元分别用于采集用户寸、关、尺部位的脉搏信号。

在一些实施例中，所述第一驱动单元分别驱动所述第一脉搏采集单元、所述第二脉搏采集单元、所述第三脉搏采集单元运动。

在一些实施例中，所述脉搏采集装置还包括采集压力传感装置；所述采集压力传感装置设置于所述手臂承载部并与所述控制组件电连接，用于采集用户手腕对所述手臂承载部施加的压力。

在一些实施例中，所述手臂承载部包括手臂定位槽和手枕，所述手枕被配置以延所述手臂定位槽滑动。

在一些实施例中，所述脉搏采集装置还包括第二驱动单元，所述第一驱动单元安装于所述第二驱动单元；所述第二驱动单元与所述控制组件电连接，并被配置以驱动所述第一驱动单元在第二方向上运动，所述第二方向与所述第一方向正交。

在一些实施例中，所述脉搏采集装置还包括缓冲组件；所述脉搏采集组件经所述缓冲组件安装于所述脉搏采集驱动组件。

在一些实施例中，所述脉搏采集装置还包括用于生成复位指令的复位指令发生装置，所述复位指令发生装置与所述控制组件电连接；所述控制组件基于所述复位指令而控制所述脉搏采集驱动组件驱动所述脉搏采集组件复位。

上面提到的现有技术中的定位方式在采集脉搏信息时不便于局部位置调整(需要给气囊放气或松开绑带)，难以满足精确测量需求，并且复杂的操作过程需要专业人员现场参与，不适于实现远程检测和采集脉搏。与现有技术相比，本申请提供的脉搏采集装置适于操作人员在现场或远程进行完整、精确的脉搏波数据提取，并且使用者可以根据实际需要而即时调整采集位置和传感器的采集力度。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出本申请一个实施例中的脉搏采集系统的拓扑；

图2示出本申请一个实施例中的脉搏采集装置的机械结构；

图3示出本申请一个实施例中的脉搏采集装置的电控系统框图；

图4示出本申请一个实施例中采集脉搏波图的流程。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

附图标记

10脉搏采集装置

20云端服务器

30上位机

100机架

210第一驱动单元

220第二驱动单元

300脉搏采集组件

400图像采集组件

410图像采集调整装置

500手臂承载部

510手臂定位槽

520手枕

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或者更多，除非另有明确具体的限定。

本申请提供了一种脉搏采集装置10，该脉搏采集装置10用于采集用户的脉搏信号以供相关人员进行处理、研究。参考图1，在一些实施例中，该脉搏采集装置10(下位机)通过云端服务器20而与上位机30通信，接收上位机30的相关控制指令，以及向上位机30发送反馈信息(包括采集到的脉搏信号)，从而实现脉搏信号的远程采集。在另一些实施例中，脉搏采集装置10亦可直接与上位机30通信(例如脉搏采集装置10通过通信线缆而与上位机30通信)，而无需经云端服务器20与上位机30通信，从而实现脉搏信号的现场采集。

其中，上述上位机30在本申请的具体实施例中，可以是包括(但不限于)个人电脑、智能移动电话、平板电脑等之一，且本领域技术人员应能理解这些上位机的举例并不是对本申请具体实施方式的限定；其他现有的，或者今后可能出现的，可用于与脉搏采集装置10通信、向脉搏采集装置10发送相关指令和接收脉搏采集装置10所发送的反馈信息的计算机设备，如能适用于本申请，也包含在本申请的保护范围内，并以引用的方式包含于此。

接下来详细描述上述脉搏采集装置10的具体实施方式。

参考图2，该脉搏采集装置10主体结构包括机架100。其中，机架100用于为脉搏采集装置10的其他部件提供支撑，其他部件直接或间接安装于机架100上，以提供稳定、精确的脉搏采集结果。其中，脉搏信号的采集是通过脉搏采集组件300完成的，而脉搏采集组件300则由脉搏采集驱动组件驱动。具体而言，脉搏采集驱动组件驱动脉搏采集组件300移动至目标位置，并紧贴用户腕部的相关位置。脉搏采集组件300所采集的脉搏信号由通信组件(未示出)发送至上位机30，以供上位机30进行相关的计算、处理和分析。该通信组件与脉搏采集装置10的控制组件电连接，将其接收到的上位机30发送的远程指令提供至控制组件，并将控制组件基于提供的控制指令而获得的反馈信息(包括采集到的脉搏信号)发送至上位机30。

其中，脉搏采集装置10的控制组件还与上述脉搏采集驱动组件、脉搏采集组件电连接。控制组件接收上述远程指令后，解析该指令并控制脉搏采集驱动组件作动以驱动脉搏采集组件300，使脉搏采集组件300运动至相应的位置，并通过脉搏采集组件300采集用户的脉搏信号。

在一些实施例中，上述脉搏采集装置10还包括用于实现影像采集、传输的图像采集组件400。例如，该图像采集组件400包括图像传感器(有时也被称为摄像头)及相关电路。图像采集组件400安装于机架100上，并与前述控制组件电连接(例如通过通信线缆连接)，从而控制组件根据上位机30发送的图像采集指令而控制图像采集组件400采集用户腕部的图像。图像采集组件400所采集的图像由控制组件发送至上位机30，以供上位机用户观察并实时调整脉搏采集组件300的位置，从而实现采集位置的精确定位和脉搏信号的精确采集。其中，在脉搏采集装置10(下位机)通过云端服务器20而与上位机30通信时，图像采集组件400所采集的现场图像可供远程操作人员(例如医护人员等专业人士)为用户提供专业服务而无需前往现场；而在脉搏采集装置10直接与上位机30通信(例如脉搏采集装置10通过通信线缆而与上位机30通信)时，用户(或医护人员等专业人士)通过上位机30现场采集脉搏信号，此时图像采集组件400所采集的图像可供操作者直接在上位机30的显示器上观察脉搏采集组件300的采集位置、角度等(上位机30也可对采集的图像进行处理以辅助判断)，而无需反复直接观察脉搏采集组件300的工作状态，从而脉搏的采集效率提高了。

当然，本领域技术人员应能理解，上述图像采集组件400除受控制组件控制以采集图像以外，亦可直接受上位机30控制以采集图像，其效果与以上所述相同或基本相同。此时，图像采集组件400与前述通信组件电连接，通信组件收到上位机30所发送的图像采集指令后，将该图像采集指令发送至图像采集组件400，或者将该图像采集指令译码后发送至图像采集组件400；图像采集组件400接收到相应指令后采集图像。

为了实现对图像采集组件400采集角度的调整、以获取操作人员所需的图像，上述图像采集组件400安装于图像采集调整装置410上，而图像采集调整装置410则固定设置在机架100上。其中，图像采集组件400相对于图像采集调整装置410可动。例如，用户(或现场的医护人员等专业人士)可以手动调整图像采集组件400在图像采集调整装置410上的位置，在一些具体实施例中图像采集调整装置410设置有滑槽，图像采集组件400可延该滑槽滑动以调整视角；又例如，脉搏采集装置10含脉搏采集驱动单元(例如驱动电机和丝杆机构)，该脉搏采集驱动单元基于前述图像采集控制指令而驱动图像采集组件400相对于机架100(当然也相对于用户的手腕)运动，以调整图像采集组件400的视角(例如，前述驱动电机通过丝杆机构驱动图像采集组件400)。

继续参考图2，在一些实施例中，该脉搏采集装置10还包括用于承载用户的手臂、并固定用户手臂位置以提高采集脉搏时定位效率的手臂承载部500。手臂承载部500设置于机架100的底部，用于承载用户的手臂，更可在脉搏采集组件300压紧用户的手臂并采集脉搏信号时提供支撑。例如，上述脉搏采集驱动组件包括第一驱动单元210，该第一驱动单元210用于驱动安装于其上的脉搏采集组件300运动，以压紧或离开用户的手臂。以图2所示为例，第一驱动单元210包括三根驱动杆，第一脉搏采集组件300相应地包括三个脉搏采集单元，三个脉搏采集单元分别各自安装于一驱动杆的端部；每根驱动杆分别由控制组件控制而独立运动，从而驱动相应的脉搏采集单元运动。在图2所示的例子中，每根驱动杆在竖直方向(第一方向)上运动，而手臂承载部500位于机架100的底部，故各驱动杆驱动相应的脉搏采集单元朝向或背离该手臂承载部500运动，即，各驱动杆驱动相应的脉搏采集单元压紧或离开用户的手臂表面。当然，上述三根驱动杆亦可联动，此时控制组件同时控制三根驱动杆运动，从而节省成本。具体而言，为了精准地获得用户的脉搏信号以便后续分析处理，上述三个脉搏采集单元分别为第一脉搏采集单元、第二脉搏采集单元、第三脉搏采集单元，该第一脉搏采集单元、第二脉搏采集单元、第三脉搏采集单元分别用于采集用户的寸、关、尺位置的脉搏信号。因此，第一脉搏采集单元、第二脉搏采集单元、第三脉搏采集单元纵向分布，即，沿用户的手臂伸展方向排列。

其中，上述驱动杆可通过现有的或今后可能出现的驱动方式驱动。例如上述驱动杆通过齿轮/齿条、气缸、液压、直线电机、皮带/皮带轮等驱动，并且本领域技术人员应能理解，这些驱动方式仅为举例，而非对本申请具体实施方式的任何限定。

在远程操作时操作人员不能及时获知现场、或者通讯质量不佳(例如网络延迟较大)等情形下，脉搏采集组件300有可能在已压紧用户手腕表面的情况下继续下压而造成不适或危险。考虑到这种情况，以上所述的脉搏采集装置10可选地设有采集压力传感装置，该采集压力传感装置与控制组件连接，且设于手臂承载部500，用于采集用户的手腕对手臂承载部500的压力，并向控制组件发送检测到的压力信号。在脉搏采集组件300持续向用户的手臂施加压力时，控制组件根据该压力信号而判断是否继续驱动脉搏采集组件300下压。例如，控制组件以编程的方式判断该压力信号是否达到预设的阈值。又例如，控制组件设有信号比较电路，该信号比较电路具有两个输入和一个输出，其中一个输入为上述压力信号(第一输入)，而另一个输入为参考信号；当上述压力信号小于该参考信号时，输出信号为高电平(或低电平)，而当上述压力信号大于该参考信号时，输出信号为低电平(或高电平)；信号比较电路的输出端连接第一驱动单元的控制端，从而信号比较电路的输出信号控制第一驱动单元动作或停止动作。该信号比较电路可基于常用的电压比较电路实现。另外，该信号比较电路亦可配置为迟滞比较电路，以避免信号波动造成输出信号不稳。采集压力传感装置则可基于诸如压力传感器、微动开关等实现，且不以此为限。

其中，特别地，在一些实施例中，上述采集压力传感装置正对脉搏采集组件300而设置，以提升感知脉搏采集组件300对用户腕部压力的准度。

上述脉搏采集装置10的手臂承载部500可选地包含手臂定位槽510和手枕520，其中手臂定位槽510用于对用户的手臂进行定位，以配合脉搏采集组件300而进一步提升定位效率与准度；而手枕520则相对于手臂定位槽510可滑动以提升用户在采集脉搏时的舒适度。

特别地，在设置手枕520时，若同时亦设置了上述采集压力传感装置，则采集压力传感装置可选地对应于手枕520而设置，例如采集压力传感装置设置于手枕520的上表面、内部或底部，或者设置于手臂定位槽510上对应于手枕520的位置，以进一步提升感知脉搏采集组件300对用户腕部压力的准度，减少用户手臂其他部位的重量带来的影响。

除上述第一驱动单元以外，上述脉搏采集装置10可选地还设有第二驱动单元220，该第二驱动单元220同样与控制组件电连接。继续参考图2，该第二驱动单元220用于驱动第一驱动单元210运动。具体而言，第一驱动单元210安装于第二驱动单元220上；第二驱动单元220驱动第一驱动单元210运动，从而驱动脉搏采集组件300运动。在第一驱动单元210驱动脉搏采集组件300沿一直线运动(在第一方向上)的情况下，第二驱动单元220则给予脉搏采集组件300垂直于前述直线的方向(第二方向)上运动的分量，即上述第一方向与第二方向正交；从而，第一驱动单元210、第二驱动单元220协同工作以驱动脉搏采集组件300在空间中进行三维方向的运动。在一个典型实施例中，第一驱动单元210驱动脉搏采集组件300在竖直方向上运动；第二驱动单元220则驱动第一驱动单元210在水平方向上运动，从而驱动脉搏采集组件300在水平方向上运动。

另外，如上所述，在远程操作时操作人员不能及时获知现场、或者通讯质量不佳(例如网络延迟较大)等情形下，脉搏采集组件300有可能在已压紧用户手腕表面的情况下继续下压而造成不适或危险。为此，除了设置上述采集压力传感装置外，脉搏采集装置还可设置缓冲组件，脉搏采集组件300经该缓冲组件而安装在上述脉搏采集驱动组件(例如上述第一驱动单元210)上，以减少脉搏采集组件300抵于用户腕部带来的不适。例如，该缓冲组件为压缩弹簧或弹性材料(例如橡胶、硅胶，或者发泡材料块)制成的缓冲垫/块、空气弹簧等。

在此，该缓冲组件与上述采集压力传感装置可以择一设置，也可同时设置。其中，在同时设置该缓冲组件与上述采集压力传感装置时，缓冲组件可使脉搏采集组件300逐步传导至用户的腕部及采集压力传感装置，不仅可以提升用户的舒适度，也可减少压力信号波动造成的输出信号不稳的现象。

为了进一步减少脉搏采集组件300持续下压可能引起的危险，该脉搏采集装置还可选地另外设置复位指令发生装置。该复位指令发生装置与控制组件电连接，并用于生成复位指令。例如，该复位指令发生装置为接触器、物理按钮、显示于屏幕上的虚拟按钮或者急停按钮。控制组件基于该复位指令而控制脉搏采集驱动组件(例如前述第一驱动单元210)驱动脉搏采集组件300复位，例如驱动脉搏采集组件300向远离用户手腕的方向移动至极限位置。

图3示出了一个典型实施例中脉搏采集装置10的电控系统框图。该脉搏采集装置10包括通信组件，通信组件包括通信模块(及其外围电路)和天线(用于与上位机通信)。控制组件包括电机运动控制模块和数据采集模块，电机运动控制模块控制x、y、z轴驱动电机运转，其中z轴驱动电机包含于上述第一驱动单元210，而x和y轴驱动电机则包含于上述第二驱动单元220。与数据采集模块通信的传感器分别包含于上述第一脉搏采集单元、第二脉搏采集单元、第三脉搏采集单元。图像采集组件则包括图中的摄像头影像模块(及其外围电路)，摄像头影像模块与通信模块通信。在此，本领域技术人员应能理解，图3示出的电控系统框图仅为示例，而非对本申请具体实施方式的任何限定。

图4则示出了一个典型实施例中通过脉搏采集装置10进行脉搏采集的流程。其中，上位机30通过云端服务器20与脉搏采集装置10通信。开始采集用户的脉搏后，上位机30连接服务器并呼叫脉搏采集装置10，建立三方连接。脉搏采集装置10和云端服务器20执行初始化，其中服务器初始化数据接收和存储，而脉搏采集装置10则复位运动轴并进行自检，确认摄像头影像传输正常、传感器数据值正常。被测者就位后，将手臂放置于手臂承载部500(例如上述手臂定位槽510)，保持静止。远程操作者通过摄像头拍摄的影像观测腕部位置，并通过上位机30向脉搏采集装置10发送控制指令，以控制电机运动控制模块控制脉搏采集组件300移动并接触被测者腕部相应的位置。脉搏采集组件300采集传感器数据，并发送至上位机30。上位机30根据传感器数据绘制连续、完整和有效的脉搏波图形，脉搏采集过程结束。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。“第一”“第二”等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。