CN106580336A - 一种基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统及监测方法，包括柔性织物传感器、仿形手套、数据采集电路、控制器及PC；柔性织物传感器为电阻式柔性针织应变传感器，并通过高弹性热熔胶膜粘贴在仿形手套内部的每一根手指上，由数据采集电路和控制器构成的数据采集控制装置封装在可拆卸的绝缘盒内，并固定在仿形手套外部上；柔性织物传感器的引线与固定在仿形手套外部的数据采集控制装置的采集输入端相连，数据采集控制装置的输出端通过USB线与存储器的输入端相连，存储器的输出端与PC相连；PC为安装有康复训练评估系统的PC。本发明能实现更为精确的实时监控，同时还能实现远程的监控，从而节约患者和医师的时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统，尤其涉及一种基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统及监测方法。
背景技术
对于有手运动功能障碍的脑卒中患者，医院在帮其进行手运动康复训练的过程中多数还是借助测量工具去判定手指及腕部弯曲和伸展的程度，目前也有少数医院引进基于视觉的手运动识别设备，但是这种设备对硬件以及软件的要求很高且成本昂贵。
基于柔性应变传感器的数据手套应运而生，但尚处在试验阶段。柔性织物传感器尤其是电阻式柔性针织应变传感器作为其中的一种传感器受到很多研究者的青睐，不过这种针织应变式传感器虽然延伸性好，但是织物固有的拉伸回复滞后性导致传感器的电阻变化重现性差。
有鉴于上述的缺点，本设计人，积极加以研究创新，以期改善电阻式柔性针织应变传感器的电阻变化重现性并基于此种传感器创设一种新型智能穿戴监测系统及监测方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统及监测方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统，包括柔性织物传感器、仿形手套、数据采集电路、控制器及PC；所述柔性织物传感器为电阻式柔性针织应变传感器，并通过高弹性热熔胶膜粘贴在仿形手套内部的每一根手指上，与仿形手套呈一体结构布置；由所述数据采集电路和控制器构成的数据采集控制装置封装在可拆卸的绝缘盒内，并固定在仿形手套外部上；所述柔性织物传感器的引线通过外接导线与固定在仿形手套外部的数据采集控制装置的采集输入端相连，所述数据采集控制装置的输出端通过USB线与存储器的输入端相连，所述存储器的输出端与PC相连；所述PC为安装有康复训练评估系统的PC，与由柔性织物传感器、仿形手套和数据采集控制装置构成的数据手套相配合布置。
进一步的，所述的基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统，其中，所述仿形手套为高弹性全成形针织手套，或为高弹性仿手形剪裁缝制手套。
进一步的，所述的基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统，其中，所述PC分为患者的PC和医师的PC。
进一步的，所述的基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统，其中，还包括有服务器，所述服务器的输入端与存储器的输出端相连，所述所述医师的PC的接收端与服务器的输出端相连。
进一步的，所述的基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统，其中，所述医师的PC通过服务器与患者的PC相交互连接。
一种监测方法，包括以下步骤：
步骤1：将数据手套穿套在患者手上，并将其输出端连接至患者的PC上；
步骤2：在患者的PC上打开对应的康复训练评估系统；
步骤3：患者手指及腕部的弯曲-伸展运动致使数据手套内部的柔性织物传感器产生应变，从而导致传感器的电阻发生相应规律性的变化；
步骤4：柔性织物传感器的电阻变化通过数据采集控制装置转化成电压信号并传至存储器中保存；
步骤5：存储器中的数据再传至带有康复训练评估系统的PC，并生成一组相对应于各个手指及手背腕部的折线图界面。
进一步的，所述的监测方法，其中，所述步骤5中存储器中的数据还将上传至服务器中，并由服务器传输至医师的PC中，形成与步骤5中相对应患者的图形。
进一步的，所述的监测方法，其中，所述医师的PC通过服务器将给出指导意见并传输给患者的PC。
进一步的，所述的监测方法，其中，所述步骤5中的康复训练评估系统的患者的PC可对双手同时进行监测，并生成左右手各自的折线图形化界面。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
1、本发明可通过PC自带的管理系统，并采用图形化界面方便的管理，并可设置使用者的康复手指和康复要求。
2、本发明中使用者在正确游戏指导下的过程中实现了康复训练的作用，使康复训练变的具有趣味性，在将来可以将训练融入到使用者的日常生活中。
3、本发明通过数据手套将使用者的手指活动数据实时记录下来，然后再传递到服务器上，以时间为轴，将不同时间点手指的活动变化以折线图的方式表示出来，方便使用者和医师的后续观察和建议。
4、本发明通过数据来检测使用者在康复训练过程中的手指灵敏的变化情况，系统会做出详细的记录，并将数据整合成报告推送给相应的医师，医师通过想要的数据来对使用的康复水平进行专业的评估，同时对治疗方案进行相应的优化。
5、本发明通过网络上传监测数据到服务器，数据传输更快更稳定，且保存时间更久。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1a是本发明的柔性织物传感器在仿形手套内的结构示意图；
图1b是本发明的数据采集控制装置在仿形手套内的结构示意图；
图2是本发明的柔性织物传感器、数据采集电路、控制器及PC连接的结构示意图；
图3是本发明的五根手指同时弯曲-伸展运动的折线图；
图4是本发明手指康复后的折线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
实施例
如图1a、1b、图2所示，一种基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统，包括柔性织物传感器2、仿形手套1、数据采集电路31、控制器32及PC4；所述柔性织物传感器2为电阻式柔性针织应变传感器，并通过高弹性热熔胶膜粘贴在仿形手套1内部的每一根手指上，与仿形手套1呈一体结构布置；由所述数据采集电路31和控制器32构成的数据采集控制装置3封装在可拆卸的绝缘盒内，并固定在仿形手套1外部上；所述柔性织物传感器2的引线通过外接导线与固定在仿形手套1外部的数据采集控制装置3的采集输入端相连，所述数据采集控制装置3的输出端通过USB线与存储器5的输入端相连，所述存储器5的输出端与PC4相连；所述PC4为安装有康复训练评估系统的PC，与由柔性织物传感器、仿形手套和数据采集控制装置构成的数据手套相配合布置。本发明能实现对患者恢复情况进行实时的跟踪，并且还能通过医师远程监控来给出合理化的建议，节约患者的时间。
本发明中康复训练评估系统具有康复游戏训练系统、康复评估系统两种不同的康复系统。康复游戏训练系统是以游戏为主，患者可单独自主完成康复训练的智能趣味性系统。康复评估系统是以患者损伤手指各方面数据收集并统计给康复师的专业评估系统。
本发明中数据手套的所述柔性织物传感器2采用电阻式柔性针织应变传感器，本发明中数据手套的所述仿形手套可以是高弹性全成形针织手套，也可以是高弹性仿手形剪裁缝制类手套，使其能提高其使用的年限，同时在提高弹性的同时也能使该手套与患者更加的紧密接触，使其得到的数据合理且精确度高。
本发明中所述PC分为患者的PC41和医师的PC42，两者的PC本质上无任何区别，均是安装有康复训练评估系统的PC，两者完成的功能都是一致的。
本发明中所述医师的PC42通过服务器6与存储器5相连，通过将存储器5中数据上传至服务器6，然后再将其传输至医师的PC42中，可以实现远程监控的目的，同时所述医师的PC42通过服务器6与患者的PC41相交互连接，可以实现患者与医师之间的互动，从而节约医师的时间和患者的时间。
如图3、图4所示，一种监测方法，包括以下步骤：
步骤1：将数据手套穿套在患者手上，并将其输出端连接至患者的PC上；
步骤2：在患者的PC上打开对应的康复训练评估系统；
步骤3：患者手指及腕部的弯曲-伸展运动致使数据手套内部的柔性织物传感器产生应变，从而导致传感器的电阻发生相应规律性的变化；
步骤4：柔性织物传感器的电阻变化通过数据采集控制装置转化成电压信号并传至存储器中保存；
步骤5：存储器中的数据再传至带有康复训练评估系统的PC，并生成一组相对应于各个手指及手背腕部的折线图界面。
本发明中所述步骤5中存储器中的数据还将上传至服务器中，并由服务器传输至医师的PC中，形成与步骤5中相对应患者的图形，使医师也能及时的知道患者的基本情况，从而能作出合理的方案。
在上述步骤5中所述医师的PC通过服务器将给出指导意见并传输给患者的PC，通过远程的交流能节约医师和患者的时间，同时也能及时的与医师进行沟通，可以做到不懂就问的情况，确保患者在不知道该做什么的情况下也及时的与医师沟通。
本发明中所述步骤5中的康复训练评估系统的患者的PC可对双手同时进行检测，并生成左右手各自的折线图形化界面，在该折线图形化界面中会区分每个手指，并注明同时也会生成每个手指的折线图形，确保每个手指都显示对应的折线图形，从而方便患者和医师的后续观察和指导。
实施例1
在基于实施例，以专业康复医师临床康复经验为指导的针对性的康复训练，系统以游戏的方式增加康复训练的趣味性，以多人游戏增加康复训练的互动性，以在游戏中不断地鼓励的形式增加康复训练的激励性。评估系统是以专业康复医师临床康复经验为理论依据，通过统计患者在长期康复中损伤手指的活动频率，活动幅度，以及游戏中控制的准确率等相关的核心数据，将数据存储到服务器并备份到对应的康复师登陆账户，供康复师对每位患者的康复情况的随时查询。
本发明至少具有以下优点：
1、本发明可通过PC自带的管理系统，并采用图形化界面方便的管理，并可设置使用者的康复手指和康复要求。
2、本发明中使用者在正确游戏指导下的过程中实现了康复训练的作用，使康复训练变的具有趣味性，在将来可以将训练融入到使用者的日常生活中。
3、本发明通过数据手套将使用者的手指活动数据实时记录下来，然后再传递到服务器上，以时间为轴，将不同时间点手指的活动变化以折线图的方式表示出来，方便使用者和医师的后续观察和建议。
4、本发明数据手套来监测使用者在康复训练过程中的手指灵敏的变化情况，系统会做出详细的记录，并将数据整合成报告推送给相应的医师，医师通过想要的数据来对使用的康复水平进行专业的评估，同时对治疗方案进行相应的优化。
5、本发明通过网络上传监测数据到服务器，数据传输更快更稳定，且保存时间更久。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统，其特征在于：包括柔性织物传感器、仿形手套、数据采集电路、控制器及PC；
所述柔性织物传感器为电阻式柔性针织应变传感器，并通过高弹性热熔胶膜粘贴在仿形手套内部的每一根手指上，与仿形手套呈一体结构布置；
由所述数据采集电路和控制器构成的数据采集控制装置封装在可拆卸的绝缘盒内，并固定在仿形手套外部上；
所述柔性织物传感器的引线通过外接导线与固定在仿形手套外部的数据采集控制装置的采集输入端相连，所述数据采集控制装置的输出端通过USB线与存储器的输入端相连，所述存储器的输出端与PC相连；
所述PC为安装有康复训练评估系统的PC，与由柔性织物传感器、仿形手套和数据采集控制装置构成的数据手套相配合布置。
2.根据权利要求1所述的基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统，其特征在于：所述仿形手套为高弹性全成形针织手套，或为高弹性仿手形剪裁缝制手套。
3.根据权利要求1所述的基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统，其特征在于：所述PC分为患者的PC和医师的PC。
4.根据权利要求3所述的基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统，其特征在于：还包括有服务器，所述服务器的输入端与存储器的输出端相连，所述所述医师的PC的接收端与服务器的输出端相连。
5.根据权利要求3所述的基于柔性织物传感器的智能穿戴监测系统，其特征在于：所述医师的PC通过服务器与患者的PC相交互连接。
6.一种监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将数据手套穿套在患者手上，并将其输出端连接至患者的PC上；
步骤2：在患者的PC上打开对应的康复训练评估系统；
步骤3：患者手指及腕部的弯曲-伸展运动致使数据手套内部的柔性织物传感器产生应变，从而导致传感器的电阻发生相应规律性的变化；
步骤4：柔性织物传感器的电阻变化通过数据采集控制装置转化成电压信号并传至存储器中保存；
步骤5：存储器中的数据再传至带有康复训练评估系统的PC，并生成一组相对应于各个手指及手背腕部的折线图界面。
7.根据权利要求6所述的监测方法，其特征在于：所述步骤5中存储器中的数据还将上传至服务器中，并由服务器传输至医师的PC中，形成与步骤5中相对应患者的图形。
8.根据权利要求7所述的监测方法，其特征在于：所述医师的PC通过服务器将给出指导意见并传输给患者的PC。
9.根据权利要求6所述的监测方法，其特征在于：所述步骤5中的康复训练评估系统的患者的PC可对双手同时进行监测，并生成左右手各自的折线图形化界面。
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Inventor after: Li Peng Inventor after: Long Hairu Inventor after: Pan Liang Inventor after: Kuang Caihui Inventor after: Zhang Yujing Inventor after: Shen Wei Inventor before: Li Peng Inventor before: Long Hairu Inventor before: Pan Liang Inventor before: Kuang Caihui Inventor before: Zhang Juejing Inventor before: Shen Wei |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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