基于织物电极的肌电功能电刺激设备

本技术涉及电刺激设备，尤其涉及一种基于织物电极的肌电功能电刺激设备。

背景技术：

1、随着科技的发展，功能性电刺激(fes)设备被用于治疗目的或者消除康复治疗后的疲劳的目的使用，fes设备是利用一定强度的低频脉冲电流，通过预先设定的程序来刺激一组或多组肌肉，诱发肌肉运动或模拟正常的自主运动，以达到改善或恢复被刺激肌肉或肌群功能的目的。

2、肌电信号是一种能够反映人体运动模态的重要生理电信号，但是，传统的fes设备没有肌电信号(electromyography，emg)的采集功能，使用模式属于被动形式的康复治疗，缺乏用户的自主意愿参与，减少了治疗过程中使用者的神经肌肉活动和能量消耗，进而，导致治疗成效非常低。并且，传统的fes设备体积非常大，重量非常高，导致用户不方便使用该fes设备。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种基于织物电极的肌电功能电刺激设备，旨在通过减少电刺激设备的重量和体积，并且，通过柔性人机接口模块的织物电极和肌电信号的采集功能，从而，提高可穿戴性和用户的主动参与程度，进而，提高治疗成效和使用体验感。

2、为实现上述目的，本实用新型提供一种基于织物电极的肌电功能电刺激设备，所述基于织物电极的肌电功能电刺激设备包括：柔性人机接口模块、采集及控制模块和电源模块；

3、所述采集及控制模块与所述柔性人机接口模块连接，用于接收所述柔性人机接口模块采集的肌电信号和控制所述柔性人机接口模块；

4、所述电源模块与所述采集及控制模块连接，为所述采集及控制模块供电。

5、可选地，所述柔性人机接口模块包括：肌电采集电路、微控制器单元、升压电路和h桥电路；

6、所述肌电采集电路与所述柔性人机接口模块连接，所述微控制器单元与所述肌电采集电路连接，所述升压电路与所述微控制器单元连接；

7、所述升压电路与所述h桥电路连接，所述h桥电路与所述柔性人机接口模块连接。

8、可选地，所述柔性人机接口模块包括：多个织物刺激通道和多个织物肌电通道；

9、所述h桥电路分别与多个所述织物刺激通道连接，控制各所述织物刺激通道；

10、所述肌电采集电路分别与多个所述织物肌电通道连接，接收所述织物肌电通道采集的肌电信号。

11、可选地，所述织物刺激通道包括：多个织物刺激电极；

12、所述h桥电路分别与多个所述织物刺激电极连接，控制各所述织物刺激电极。

13、可选地，所述采集及控制模块还包括：通信串口和蓝牙模块；

14、所述微控制器单元与所述通信串口连接，所述通信串口与所述蓝牙模块连接，将通信信号通过所述通信串口发送至所述蓝牙模块，以供所述蓝牙模块将所述通信信号发送至预设的终端设备。

15、可选地，所述采集及控制模块还包括：参数检测电路；

16、所述参数检测电路与所述微控制器单元连接，用于将通过预设的设置操作设置的参数配置到所述微控制器单元。

17、可选地，所述采集及控制模块还包括：保护电路；

18、所述保护电路分别与所述参数检测电路和所述h桥电路连接；

19、可选地，所述采集及控制模块还包括：状态指示灯；

20、所述状态指示灯与所述微控制器单元和所述通信串口连接。

21、本实用新型的基于织物电极的肌电功能电刺激设备包括：柔性人机接口模块、采集及控制模块和电源模块；所述采集及控制模块与所述柔性人机接口模块连接，用于接收所述柔性人机接口模块采集的肌电信号和控制所述柔性人机接口模块；所述电源模块与所述采集及控制模块连接，为所述采集及控制模块供电。

22、区别于传统电刺激设备，本实用新型通过柔性人机接口模块与采集控制模块连接，通过采集控制模块与电源模块连接，解决了现有fes设备的结构复杂的问题，通过柔性人机接口模块自动采集用户的自主意愿肌电信号，并根据该自主意愿肌电信号针对用户进行电刺激，同时，通过减少了电刺激设备的重量和体积，并且，采用柔性人机接口模块的织物电极和肌电信号的采集功能，从而，极大程度上提高了可穿戴性和用户的主动参与程度，进而，极大程度上提高了治疗成效和使用体验感。

技术特征：

1.一种基于织物电极的肌电功能电刺激设备，其特征在于，所述基于织物电极的肌电功能电刺激设备包括：柔性人机接口模块、采集及控制模块和电源模块；

2.如权利要求1所述的基于织物电极的肌电功能电刺激设备，其特征在于，所述柔性人机接口模块包括：肌电采集电路、微控制器单元、升压电路和h桥电路；

3.如权利要求2所述的基于织物电极的肌电功能电刺激设备，其特征在于，所述柔性人机接口模块包括：多个织物刺激通道和多个织物肌电通道；

4.如权利要求3所述的基于织物电极的肌电功能电刺激设备，其特征在于，所述织物刺激通道包括：多个织物刺激电极；

5.如权利要求4所述的基于织物电极的肌电功能电刺激设备，其特征在于，所述采集及控制模块还包括：通信串口和蓝牙模块；

6.如权利要求5所述的基于织物电极的肌电功能电刺激设备，其特征在于，所述采集及控制模块还包括：参数检测电路；

7.如权利要求6所述的基于织物电极的肌电功能电刺激设备，其特征在于，所述采集及控制模块还包括：保护电路；

8.如权利要求7所述的基于织物电极的肌电功能电刺激设备，其特征在于，所述采集及控制模块还包括：状态指示灯；

9.如权利要求8所述的基于织物电极的肌电功能电刺激设备，其特征在于，所述电源模块包括：电池；

10.如权利要求9所述的基于织物电极的肌电功能电刺激设备，其特征在于，所述电源模块还包括：电源管理电路；

技术总结
本技术涉及电刺激设备技术领域，并公开了基于织物电极的肌电功能电刺激设备，所述基于织物电极的肌电功能电刺激设备包括：柔性人机接口模块、采集及控制模块和电源模块；所述采集及控制模块与所述柔性人机接口模块连接，用于接收所述柔性人机接口模块采集的肌电信号和控制所述柔性人机接口模块；所述电源模块与所述采集及控制模块连接，为所述采集及控制模块供电。本技术通过减少电刺激设备的重量和体积，并且，采用柔性人机接口模块的织物电极和肌电信号的采集功能，从而，提高可穿戴性和用户的主动参与程度，进而，提高治疗成效和使用体验感。

技术研发人员：白紫千,张文博,魏伟成
受保护的技术使用者：南方科技大学
技术研发日：20230316
技术公布日：2024/1/15