CN108113672A - 一种臂环智能训练与评估设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种臂环智能训练与评估设备，包括：八个臂环模块，所述臂环模块两两连接形成环状，所述臂环模块设有：蓝牙模块、信号处理模块、EMS机电刺激模块、信号调理模块、肌电信号检测模块，所述信号处理模块分别与所述蓝牙模块、EMS肌电刺激模块、信号调理模块连接，所述肌电信号检测模块与所述信号调理模块连接。本发明创造的设备采用八个独立工作的臂环模块，使得臂环模块之间的信号流不会互相干扰，当某一个臂环模块损坏时，并不影响到其他臂环模块的正常工作，十分方便。同时，由于臂环模块集成了EMS肌电刺激模块，从而使得该设备除了做评估工作外，还可以作为训练仪器使用。该设备可广泛用于康复评估和训练工作中。

Description

一种臂环智能训练与评估设备
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种臂环智能训练与评估设备。
背景技术
人类的手指十分灵敏，可以感觉到振幅只有0.02毫米的振动。人们也习惯于在说话的同时比比划划，或者完全用手势来表达感情。原始人类曾经用全身各个部位的肢体语言进行交流，在有了口头语言之后，最初的肢体语言都逐渐被淘汰，除了手势。研究发现，在说话时做手势有助于思考、表达和记忆。在大脑的语言中枢和运动中枢之间存在着密切的神经元联系。大脑在说话时会变得活跃的那一部分，在做手势时同样也会活跃起来。科学家还发现，大脑控制手的活动的区域，分布在运动中枢里几个不同的部位，面积达到大脑皮层的四分之一。一个简单的手的动作，例如举起一杯牛奶送到嘴边，会使大脑皮层出现特别强烈的兴奋。
欧美从60年代后期开始强调手康复的重要性，并有专门从事手治疗的理疗师和治疗师。他们参与手外科临床工作、指导患者进行康复，手功能的恢复有了明显的提高，取得了巨大的经济效益和社会效益。而手康复是在手外科诊治的基础上研究手功能障碍原因、防治及如何恢复或补偿手功能的学科。精湛的医学已渗透到整个手外科临床，从受伤到手术前后，从组织愈合到功能恢复，从职业训练到重返社会，都需要康复治疗。
治疗师或者理疗师对患者进行治疗或者训练时，需要通过专门的设备进行，现有存在一种评估用的设备为电子臂环，这种臂环通过采患者的肌电信号，然后将该肌电信号通过蓝牙模块传送到后台，供后台分析。但是，现有的电子臂环功能低下，而且维护不方便。
发明内容
本发明的目的是：提供一种功能多样且维护方便的臂环康复设备。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种臂环智能训练与评估设备，包括：八个臂环模块，所述臂环模块两两连接形成环状，所述臂环模块设有：蓝牙模块、信号处理模块、EMS机电刺激模块、信号调理模块、肌电信号检测模块，所述信号处理模块分别与所述蓝牙模块、EMS肌电刺激模块、信号调理模块连接，所述肌电信号检测模块与所述信号调理模块连接，所述肌电信号检测模块用于检测手臂不同位置上的肌电信号，所述调理模块用于将所述肌电信号调节为所述信号处理模块识别的电平信号，所述信号处理模块用于将患者手臂的肌电信息通过蓝牙模块发送给后台，和用于根据后台指令控制所述EMS肌电刺激模块。
进一步，所述臂环模块两两通过弹簧连接。
进一步，所述臂环模块还设有：加速度传感器、电子陀螺仪，所述加速度传感器和电子陀螺仪分别与所述信号调理模块连接。
进一步，所述信号处理模块包括：单片机、AD芯片，所述单片机与所述AD芯片通过IIC总线连接，所述单片机的输出端与所述EMS肌电刺激模块连接，所述单片机的串口端与所述蓝牙模块连接，所述AD芯片与所述信号调理模块连接。
进一步，所述蓝牙模块为蓝牙4.0模块。
本发明的有益效果是：本发明创造的设备采用八个独立工作的臂环模块，使得臂环模块之间的信号流不会互相干扰，当某一个臂环模块损坏时，并不影响到其他臂环模块的正常工作，十分方便。同时，由于臂环模块集成了EMS肌电刺激模块，从而使得该设备除了做评估工作外，还可以作为训练仪器使用。该设备可广泛用于康复评估和训练工作中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。
图1是本发明创造设备的系统连接示意图；
图2是本发明创造设备的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例1，参考图1和图2，一种臂环智能训练与评估设备，包括：八个臂环模块1，所述臂环模块1两两连接形成环状，所述臂环模块1包括矩状的塑料外壳，所述塑料外壳内设有：蓝牙模块、信号处理模块、EMS机电刺激模块、信号调理模块、肌电信号检测模块，所述信号处理模块分别与所述蓝牙模块、EMS肌电刺激模块、信号调理模块连接，所述肌电信号检测模块与所述信号调理模块连接。
所述信号处理模块包括：单片机、AD芯片，所述单片机与所述AD芯片通过IIC总线连接，所述单片机的输出端与所述EMS肌电刺激模块连接，所述单片机的串口端与所述蓝牙模块连接，所述AD芯片与所述信号调理模块连接。
当患者穿戴所述设备时，所述肌电信号检测模块与患者手臂外表皮接触，这些肌电信号通过所述信号调理模块转换为电平信号，该电平信号被AD芯片进行模数转换将所述电平信号转换为数字信号，所述单片机的IIC接口与所述AD芯片连接，并通过IIC总线技术获得所述数字信号。所述单片机对所述数字信号进行打包，通过串口将该数字信号通过蓝牙模块发送到后台上，从而后台可接收到患者手臂的肌肉电活动的信息。由于，八个臂环模块1独立工作，因此，八个肌电信号检测模块形成八个不同的信号源，分别对患者进行综合的检测。从而形成高精度的EMG信号，对患者的手臂情况进行综合评估。
同时，由于每一个臂环模块1上均设有EMS肌电刺激模块，因此，治疗师可通过后台发送肌电刺激指令，该指令通过蓝牙模块传送到单片机，所述单片机通过EMS肌电刺激模块对患者进行肌电刺激，从而，使得该设备除了做评估工作外，还可以作为训练仪器使用。由于，臂环模块1互相独立工作，因此，当某一个臂环模块1损坏时，并不影响到其他臂环模块1的工作，而且，只需要更换坏的那个臂环模块1即可，维护起来十分方便。
本发明创造的设备采用八个独立工作的臂环模块1，使得臂环模块1之间的信号流不会互相干扰，当某一个臂环模块1损坏时，并不影响到其他臂环模块1的正常工作，十分方便。同时，由于臂环模块1集成了EMS肌电刺激模块，从而使得该设备除了做评估工作外，还可以作为训练仪器使用。该设备可广泛用于康复评估和训练工作中。
作为优化，所述臂环模块1两两通过弹簧2连接。使得设备可适应不同尺寸大小的手臂。
作为优化，所述臂环模块1还设有：加速度传感器、电子陀螺仪，所述加速度传感器和电子陀螺仪分别与所述信号调理模块连接。通过加速度传感器、电子陀螺仪从而确定患者动作的姿态，有助于提高对患者关节活动能力的评估精度。
作为优化，所述蓝牙模块为蓝牙4.0模块。蓝牙4.0模块具有抗干扰能力强、功耗低的特点，采用蓝牙4.0模块，可整体提高本发明创造设备的可靠性。
需要注意的是，文中所述的蓝牙模块、信号处理模块、EMS机电刺激模块、信号调理模块、肌电信号检测模块，均为现有的模块，并不是本发明的创造点所在。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种臂环智能训练与评估设备，包括：八个臂环模块，所述臂环模块两两连接形成环状，其特征在于：所述臂环模块设有：蓝牙模块、信号处理模块、EMS机电刺激模块、信号调理模块、肌电信号检测模块，所述信号处理模块分别与所述蓝牙模块、EMS肌电刺激模块、信号调理模块连接，所述肌电信号检测模块与所述信号调理模块连接，所述肌电信号检测模块用于检测手臂不同位置上的肌电信号，所述调理模块用于将所述肌电信号调节为所述信号处理模块识别的电平信号，所述信号处理模块用于将患者手臂的肌电信息通过蓝牙模块发送给后台，和用于根据后台指令控制所述EMS肌电刺激模块。
2.根据权利要求1所述的一种臂环智能训练与评估设备，其特征在于：所述臂环模块两两通过弹簧连接。
3.根据权利要求2所述的一种臂环智能训练与评估设备，其特征在于：所述臂环模块还设有：加速度传感器、电子陀螺仪，所述加速度传感器和电子陀螺仪分别与所述信号调理模块连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种臂环智能训练与评估设备，其特征在于：所述信号处理模块包括：单片机、AD芯片，所述单片机与所述AD芯片通过IIC总线连接，所述单片机的输出端与所述EMS肌电刺激模块连接，所述单片机的串口端与所述蓝牙模块连接，所述AD芯片与所述信号调理模块连接。
5.根据权利要求4所述的一种臂环智能训练与评估设备，其特征在于：所述蓝牙模块为蓝牙4.0模块。
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