一种可定量评估并记录肌肉电信号的无线穿戴电子设备的制作方法

本发明涉及无线、多通道人体肌肉电信号同步采集技术领域，特别是涉及一种可定量评估并记录肌肉电信号的无线穿戴电子设备。

背景技术：

随着老龄化的到来和人们平均寿命的提高，一些老年病逐渐增多，引起了我们的关注，特别是风后肢体失能、帕金森、渐冻症等运动障碍患者的恢复慢，对其治疗效果往往都采用患者主观意见，不够客观、也无法及时根据治疗效果进行治疗方案的调整，因此，目前亟需一种能够对运动状态进行客观、定量评估的技术。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可定量评估并记录肌肉电信号的无线穿戴电子设备，以解决现有技术中存在的技术问题，能够对多通道的肌肉电信号进行同步采集，为使用者的运动情况评价提供基础数据。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种可定量评估并记录肌肉电信号的无线穿戴电子设备，包括：设备主体和设备配件；所述设备主体包括微处理器、电生理传感器、wifi通信模块、本地数据记录模块、对外接口、电源管理模块、内部电源；所述电生理传感器与所述微处理器的输入端相连接，所述wifi通信模块、本地数据记录模块与所述微处理器的输出端相连接，所述电源管理模块的输出端分别与所述微处理器、电生理传感器、wifi通信模块、本地数据记录模块相连接，所述电源管理模块的输入端与所述对外接口、内部电源相连接；所述对外接口与所述微处理器、电源管理模块电连接；

所述电生理传感器用于肌肉电信号的采集；

所述本地数据记录模块用于将处理后的肌肉电信号存储于设备本机；

所述wifi通信模块用于将处理后的肌肉电信号发送至移动终端；

所述对外接口用于为所述微处理器提供同步信号，所述对外接口还用于连接外部电源为所述内部电源充电；

所述微处理器用于对肌肉电信号进行处理，并将处理后的数据发送至所述本地数据记录模块、所述wifi通信模块；所述微处理器还用于根据所述同步信号进行自身内部时间的调整；

所述电源管理模块用于对所述内部电源的工作电流、充电电流进行调控；

所述设备配件用于将所述设备主体固定于使用者的待测部位。

优选地，所述电生理传感器能够采集至少一个通道的生物电信号。

优选地，所述可定量评估并记录肌肉电信号的无线穿戴电子设备能够采集8个通道的数据采集。

优选地，所述同步信号用于为同时工作的多个可定量评估并记录肌肉电信号的无线穿戴电子设备提供统一的时间标准；多个所述可定量评估并记录肌肉电信号的无线穿戴电子设备能够同步采集并记录人体多个部位的电生理信号。

优选地，所述设备配件包括固定绑带、软胶固定器、电极线、一次性电极贴。

优选地，所述微处理器通过通信协议/通信接口与所述电生理传感器、wifi通信模块、本地数据记录模块进行数据和/或指令的传送。

本发明公开了以下技术效果：

本发明通过设备配件将设备主体固定在人体待测位置，进行肌肉电信号的采集，通过微处理器对肌肉电信号进行处理后，发送至本地数据记录模块进行本地存储，或通过wifi通信模块发送至移动终端进行数据的展示、分析，能够实时对肌肉电信号进行定量评估和记录；

本发明通过对外接口向微处理器提供同步信号，微处理器根据同步信号对自身内部的时间进行调整，实现了多个设备同时进行数据的采集，同时，本发明单个设备能够实现8个通道的数据采集，能够同时进行人体不同部位、不同类型的电生理信号的同步采集，实用性强；

本发明通过电源管理模块对设备的内部电源进行工作电流和充电电流的调控，能够有效为设备提供稳定的电压，提高了设备工作的稳定性和数据检测的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明可定量评估并记录肌肉电信号的无线穿戴电子设备的内部电路结构关系图；

图2为本发明可定量评估并记录肌肉电信号的无线穿戴电子设备的工作流程图；

图3为本发明实施例一结构示意图；

图4为本发明实施例二结构示意图；

图5为本发明实施例三结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1所示，本实施例提供一种可定量评估并记录肌肉电信号的无线穿戴电子设备，包括：设备主体和设备配件；所述设备主体包括微处理器、电生理传感器、wifi通信模块、本地数据记录模块、对外接口、电源管理模块、内部电源；所述电生理传感器与所述微处理器的输入端电连接，所述wifi通信模块、本地数据记录模块与所述微处理器的输出端电连接，所述电源管理模块的输出端分别与所述微处理器、电生理传感器、wifi通信模块、本地数据记录模块电连接，所述电源管理模块的输入端与所述对外接口、内部电源连接；所述对外接口与所述微处理器、电源管理模块电连接。

所述电生理传感器用于对肌肉状态以生物电的形式进行实时量化采样，并将所检测的肌肉状态数据进行数字化处理，通过通信协议/通信接口将数据传送给所述微处理器；所述电生理传感器能够采集至少一个通道的生物电信号；本实施例单个所述无线穿戴电子设备能够进行8个通道的数据采集。

所述本地数据记录模块通过通信协议/通信接口从所述第一微处理器获取数据和/或控制指令，用于将处理后的肌肉状态数据存储于设备本机之中；所述本地数据记录模块包括sd卡、存储芯片中的一种或多种，但不限于此；本实施例中所述本地数据记录模块采用可拔插式的sd卡，便于所存储数据的保存、读取，灵活方便，且能够根据需要随时更换。

所述wifi通信模块通过通信协议/通信接口从所述第一微处理器获取数据和/或控制指令，用于将处理后的肌肉状态数据发送至移动终端，用于数据展示、分析；所述移动终端安装有相应软件或程序，所述移动终端包括电脑、智能手机，但不仅限于此。

所述对外接口用于当多个所述无线穿戴电子设备同时工作于同一使用者时，为所述微处理器提供同步信号，所述同步信号用于为同时工作的多个所述无线穿戴电子设备提供统一的时间标准；通过多个所述无线穿戴电子设备能够同步采集并记录人体多个部位的电生理信号；所述对外接口还与外部电源相连接，为所述内部电源提供充电功能；

本实施例中所述对外接口采用四个铜触点。

所述微处理器通过通信协议/通信接口与所述电生理传感器进行通信，从所述电生理传感器获取肌肉状态数据，并将所获取的若干组肌肉状态数据连同时间戳一起进行打包；所述微处理器还通过通信协议/通信接口与所述wifi通信模块、所述本地数据记录模块进行数据和/或控制指令发送；所述微处理器将处理后的肌肉状态数据发送至所述wifi通信模块、所述本地数据记录模块；所述微处理器还用于根据所述对外接口提供的同步信号对自身内部的时间进行调整。

本实施例中，所述微处理器采用ti公司的cc3220sf芯片，其中cc3220sf芯片中集成了wifi模块，因此，所述微处理器与所述wifi通信模块集成在了cc3220sf芯片中，有效减小了电路设计的体积，使得所述无线穿戴电子设备更加轻便。

所述电源管理模块用于对所述内部电源的工作电流进行调控后为所述微处理器、电生理传感器、wifi通信模块、本地数据记录模块提供电能；所述电源管理模块还用于对所述对外接口连接的外部电源进行充电电流调控，通过调控后的充电电流为所述内部电源充电；本实施例所述电源管理模块采用max745芯片。

所述内部电源用于为所述设备主体提供电能；本实施例采用锂电池作为内部电源，用以提供稳定的电压功能。

所述设备配件用于将所述设备主体固定在使用者的待测位置，包括固定绑带、软胶固定器、电极线、一次性电极贴。

本实施例可定量评估并记录肌肉电信号的无线穿戴电子设备的工作流程如图2所示，具体包括：

通过所述设备配件将所述设备主体固定与使用者的待测部位；所述电生理传感器采集待测部位的肌肉状态数据并进行数字化处理，通过通信协议/通信接口将数字化处理后的数据发送至所述微处理器；所述微处理器获取肌肉状态数据后，对所获取的数据进行处理；所述微处理器通过通信协议/通信接口将处理后的肌肉状态数据发送至所述本地数据记录模块，将数据存储于设备本机中；所述微处理器还通过通信协议/通信接口将处理后的肌肉状态数据发送至所述wifi通信模块，通过所述wifi通信模块将处理后的肌肉状态数据发送至安装有相应软件或程序的移动终端；当有多个所述无线穿戴电子设备同时工作于同一使用者时，通过所述对外接口向所述微处理器提供同步信号，所述同步信号为同时工作的多个所述无线穿戴电子设备提供统一的时间标准，所述微处理器根据所述同步信号进行自身内部时间的调整。

本发明可定量评估并记录肌肉电信号的无线穿戴电子设备的应用方式有多种，在本实施例中提供了三种可选的应用方式，但本发明可定量评估并记录肌肉电信号的无线穿戴电子设备并不限于这三种应用方式，任何能够进行数据存储的设备和/或能够安装相应软件或程序的装置均能够用于本发明肌肉电信号的评估与记录。

实施例一：

本实施例所述本地数据记录模块采用sd卡作为存储介质，将所述设备主体安装于软壳内进行固定，将所述软壳通过弹性绑带固定于使用者待测部位附近，在目标肌肉组织上、下端分别黏贴电极贴，使用电极线连接所述电极贴和所述设备主体，开机后将待测部位的数据记录于sd卡内，如图3所示。

实施例二：

本实施例所述设备主体通过wifi与装有相应软件的电脑相连接，将所述设备主体安装于软壳内进行固定，将所述软壳通过弹性绑带固定于使用者待测部位附近，在目标肌肉组织上、下端分别黏贴电极贴，使用电极线连接所述电极贴和所述设备主体，开机后，将待测部位的数据通过wifi通信模块发送至电脑中，能够用于对肌肉状态数据进行显示、存储和分析；根据相应软件的支持条件和实际使用需求，能够采用多种设备同时进行肌肉状态的量化工作，如图4所示。

实施例三：

本实施例所述设备主体通过wifi与装有相应程序的智能手机相连接，将所述设备主体安装于软壳内进行固定，将所述软壳通过弹性绑带固定于使用者待测部位附近，在目标肌肉组织上、下端分别黏贴电极贴，使用电极线连接所述电极贴和所述设备主体，开机后，将待测部位的数据通过wifi通信模块发送至智能手机中，能够用于对肌肉状态数据进行显示、存储和分析，如图5所示。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明，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发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。