CN110338809B - 一种婴儿髋关节姿态捕捉器 - Google Patents
一种婴儿髋关节姿态捕捉器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110338809B CN110338809B CN201910671902.0A CN201910671902A CN110338809B CN 110338809 B CN110338809 B CN 110338809B CN 201910671902 A CN201910671902 A CN 201910671902A CN 110338809 B CN110338809 B CN 110338809B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hip
- flexible
- catcher
- hip joint
- processor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 title claims abstract description 38
- 210000001624 hip Anatomy 0.000 claims abstract description 56
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 51
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 10
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 claims description 10
- 210000000588 acetabulum Anatomy 0.000 claims description 5
- 230000003699 hair surface Effects 0.000 claims description 5
- 229920002595 Dielectric elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 3
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 claims description 3
- 210000004177 elastic tissue Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 210000003689 pubic bone Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 6
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 5
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229920006052 Chinlon® Polymers 0.000 description 2
- 206010023204 Joint dislocation Diseases 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 208000009248 Congenital Hip Dislocation Diseases 0.000 description 1
- 206010073767 Developmental hip dysplasia Diseases 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011882 arthroplasty Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 210000000281 joint capsule Anatomy 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000474 nursing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011369 optimal treatment Methods 0.000 description 1
- 210000004197 pelvis Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0015—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
- A61B5/002—Monitoring the patient using a local or closed circuit, e.g. in a room or building
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
- A61B5/1071—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof measuring angles, e.g. using goniometers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/1116—Determining posture transitions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
- A61B5/4528—Joints
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
- A61B2503/06—Children, e.g. for attention deficit diagnosis
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Pathology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开一种婴儿髋关节姿态捕捉器，该捕捉器包括安全护髋带、固定在安全护髋带内侧的六个柔性传感器和固定在安全护髋带外侧的转换发送器，柔性传感器包括柔性介电层、保护层、两个保持器和电极，电极设置在柔性介电层的两端，保护层包裹柔性介电层，且其两端分别固定在保持器中；转换发送器包括保护外壳、底座以及固定在保护外壳和底座内部的采样电路、AD转换电路、处理器、LED指示灯、无线收发模块、电源和开关，采样电路、AD转换电路、处理器、LED指示灯、无线收发模块、电源和开关依次电连接。该婴儿髋关节姿态捕捉器实时捕捉婴儿髋关节的运动姿态，从而为医生和监护人提供参考。
Description
技术领域
本发明涉及医疗与康复领域，具体涉及一种婴儿髋关节姿态捕捉器。
背景技术
发育型髋关节脱位，又称为先天性髋关节脱位，主要是髋臼、股骨近端和关节囊等均存在发育上的缺陷而导致关节的不稳定，直至发展为髋关节的脱位。DDH目前是导致儿童肢体残疾的主要疾病之一。DDH在我国的发病率约为3.9‰。
儿童发育性髋关节脱位最佳治疗期是0～6个月，在此期间采用Pavlik吊带法，佩戴复位器具3～6个月。Pavlik复位器具佩戴要求为髋屈曲90°～110°，髋外展70°，需要进行24小时佩戴。这种治疗方式在临床中的成功率随着幼儿年龄的增长急剧降低，而幼儿当超过6个月时成功率将小于50％。此外，也有其他手术复位方法，但都需要在术后对儿童的髋关节处进行一定角度的固定，此固定的角度需根据儿童的实际情况进行确定，且复位角度需要长时间保持。如采用动作捕捉系统来进行测量，无法适配幼儿的体格，且无法进行长期的监测，无法对儿童进行移动看护。
总之，Pavlik带的佩戴方式和复位后的固定角度直接影响了股骨头能否很好的与髋臼同心，而且每位儿童的股骨偏移情况各不相同，需要进行定制化的角度调整。因此，亟需解决现有监测儿童髋关节运动信息的设备便携性差的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种婴儿髋关节姿态捕捉器，具体技术方案如下：
一种婴儿髋关节姿态捕捉器，其特征在于，该捕捉器包括安全护髋带、固定在所述的安全护髋带内侧的六个柔性传感器和固定在所述的安全护髋带外侧的转换发送器；所述的六个传感器两两对称布置，分别为在沿股骨轴线大腿内侧靠近耻骨位置在安全护髋的投影处、沿着股骨轴线大腿后侧靠近臀部位置与安全护髋的投影处、与股骨轴线呈15°±0.5°设置于大腿前部靠近髋臼位置在安全护髋的投影处，分别用于测量髋关节外展角度、屈曲角度和外旋角度；所述的六个柔性传感器与所述的转换发送器电连接；
所述的柔性传感器包括柔性介电层、保护层、两个保持器和电极，所述的电极设置在所述的柔性介电层的两端，所述的保护层包裹所述的柔性介电层，且其两端分别固定在所述的保持器中；
所述的转换发送器包括保护外壳、底座以及固定在所述的保护外壳和底座内部的采样电路、AD转换电路、处理器、LED指示灯、无线收发模块、电源和开关，所述的采样电路、AD转换电路、处理器、LED指示灯、无线收发模块、电源和开关依次电连接；
所述的柔性传感器将采集到的拉伸的位移变量转换为电容信号，再经过处理后通过无线收发模块传送给终端。
进一步地，所述的柔性传感器为介电弹性体柔性传感器。
进一步地，所述的安全护髋带的左右两侧均为开合设计，通过魔术贴实现固定，且魔术贴的圆毛面面积大于刺毛面。
进一步地，所述的安全护髋带由63％锦纶、2％聚酯纤维、35％二烯类弹性纤维组成。
进一步地，所述的安全护髋带的外表面涂有反光标志漆线，分别为外展传感器定位线、屈曲传感器定位线和外旋传感器定位线，三条定位线为安装在所述的安全护髋带的内部的柔性传感器的投影线，用于直观地指示柔性传感器的具体安装位置。
进一步地，所述的转换发送器与所述的安全护髋带也通过魔术贴粘贴固定。
进一步地，所述的采样电路、AD转换电路、处理器和无线收发模块均集成在一块PCB电路板上，所述的PCB电路板固定在所述的转换发送器的底座上。
进一步地，所述的转换发送器的保护外壳上开设指示灯孔、导线引入孔和开关孔，三者沿所述的保护外壳的中线排布。
本发明的有益效果如下：
本发明的婴儿髋关节姿态捕捉器佩戴舒适，携带方便，且对婴儿的髋关节的运动姿态捕捉准确，并可以实现实时捕捉、监控和移动看护。
附图说明
图1为本发明的婴儿髋关节姿态捕捉器的示意图一；
图2为本发明的婴儿髋关节姿态捕捉器的示意图二；
图3为柔性传感器的外部结构示意图；
图4为柔性传感器的内部结构示意图；
图5为转换发送器的结构示意图一；
图中，安全护髋带1、柔性传感器2、转换发送器3、柔性介电层21、保护层22、保持器23、电极24、保护外壳31、底座32、LED指示灯33、开关34。
具体实施方式
下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和2所示，一种婴儿髋关节姿态捕捉器，该捕捉器包括安全护髋带1、固定在安全护髋带内侧的六个柔性传感器2和固定在安全护髋带外侧的转换发送器3；六个传感器2两两对称布置，分别为在沿股骨轴线大腿内侧靠近耻骨位置在安全护髋的投影处、沿着股骨轴线大腿后侧靠近臀部位置与安全护髋的投影处、与股骨轴线呈15°±0.5°设置于大腿前部靠近髋臼位置在安全护髋的投影处，分别用于测量髋关节外展角度、屈曲角度和外旋角度；六个柔性传感器与转换发送器电连接；
髋关节的主要活动可分解为在3个互相垂直平面上的运动：矢状面上的屈伸﹑冠状面上的内收外展，以及横断面上的内外旋转。对于髋关节矫形需要测量的三个角度值分别为：矢状面上的屈曲角度，冠状面上的外展角度，横断面上的外旋角度。
如图3和4所示，柔性传感器2包括柔性介电层21、保护层22、两个保持器23和电极24，电极24设置在柔性介电层21的两端，保护层22包裹柔性介电层21，且其两端分别固定在保持器23中；
优选地，柔性传感器2为介电弹性体柔性传感器。柔性传感器的电桥通过导线连接到转换发送器单元的采样电路上，导线外包裹有绝缘材料，导线通过安全护髋上的开口通道引出，开口通道为转换发送器3上方2mm位置处，开口直径大小为3mm，导线引出端有可拔插接口，直接接入转换发送器3的采样电路的输入接口，当进行转换发送器3取下操作时，需要先将导线可拔插接口断开。
为了方便对儿童进行佩戴，也为了儿童的舒适性和安全性，安全护髋带1采用全开合设计,在其左侧和右侧均有一对魔术贴，通过魔术贴进行安装和拆卸，从而更好的将安全护髋和儿童肌肤进行贴合，且魔术贴的圆毛面面积大于刺毛面，这样可以实现松紧的调整，针对不同的儿童盆骨宽度做出优化，并可以更有效的将柔性传感器保持架固定在指定的位置而不滑移。左右两侧的魔术贴规格相同，其圆毛面积比刺毛面积大，可以留有空隙为调整安全护髋松紧提供方便，兼顾安全可靠的固定柔性传感器不滑动的作用。
安全护髋带1由63％锦纶、2％聚酯纤维、35％二烯类弹性纤维组成，弹性高，与肌肤亲和性好，在儿童髋关节运动的过程中固定性好，可以在进行姿态捕捉的同时对被测儿童进行保护。进一步地，安全护髋带1的外表面涂有反光标志漆线，分别为外展传感器定位线、屈曲传感器定位线和外旋传感器定位线，三条定位线为安装在安全护髋带1的内部的柔性传感器的投影线，用于直观地指示柔性传感器的具体安装位置，为使用者安装此装置提供了位置信息的参考，所以即可认为是柔性传感器2的实际位置，这样可以提高安装此儿童髋关节运动姿态捕捉器的精度。
如图5所示，转换发送器3包括保护外壳31、底座32以及固定在保护外壳31和底座32内部的采样电路、AD转换电路、处理器、LED指示灯33、无线收发模块、电源和开关34，采样电路、AD转换电路、处理器、LED指示灯、无线收发模块、电源和开关依次电连接，所述的柔性传感器2将采集到的拉伸的位移变量转换为电容信号，再经过处理后通过无线收发模块传送给终端。转换发送器与安全护髋带也通过魔术贴粘贴固定。
采样电路、AD转换电路、处理器和无线收发模块均集成在一块PCB电路板上，通过锂离子聚合物电池供电，单向输入接口有六个，用于输入柔性传感器信号，双向I/O接口为一个USB接口，用于给运动姿态捕捉器充电和传输数据。集成电路板通过定位销和粘合剂固定于转换发送器底座上，两者的形心重合。
转换发送器3的保护外壳上开设指示灯孔、开关孔和导线引入孔，三者沿保护外壳的中线排布。LED指示灯，用于显示当前电源的通断。电源打开，LED指示灯常亮；电源关闭，LED指示灯灭。转换发送器中的处理器对采样电路传递的数据进行A/D转换、数字滤波和消抖操作，并进行分析和保存后由无线发射模块发出信号。
当所述的柔性传感器3被拉伸，柔性传感器3可以将拉伸的位移变量转换为电容变量输出，其形变与电容量的变化呈线性相关。电容信号通过导线传送到采样电路中，采样保持电路能采集电容信号，并转换为电压信号输出。
所述的处理器接收到采样电路输出的电压信号数据，立即进行A/D转换，并通过处理器将A/D转换后的数据进行数字滤波和消抖处理，数字滤波的具体方法为卡尔曼滤波，此滤波能有效消去噪声。消抖的具体方式为D触发器消抖，从而输出稳定有效的数据以进行分析处理。
处理器内置转换函数，通过输入处理后的电压信号到标定函数中，计算出传感器被拉伸的位移长度；通过输入位移长度到转换函数，计算出关节旋转的角度。处理器还内置了解耦程序，当髋关节做出复杂运动时，会对多个传感器同时作用，将多个柔性传感器的读数变化导入解耦程序。通过解耦程序内的解耦方程对多个传感器进行解耦操作，计算出每个方向上的准确角度。解耦方程为当前获得的a、b、c柔性传感器角度的变化量与此时各个基准面上的角度之间的函数关系。处理器输出此时角度值至无线收发模块，无线收发模块将角度值通过蓝牙协议发送至终端设备。当进行无线发送作业时，LED指示灯以2Hz的频率闪烁绿灯，当进行接收作业，LED指示灯以4Hz的频率闪烁绿灯。无线收发模块接收到处理器输出的数据，基于蓝牙4.1无线通讯协议，发送数据流给终端设备。终端设备包括内置蓝牙4.1接收模块的移动手机、平板电脑、便携手提式电脑。
运动姿态捕捉器的转换发送器中内置锂离子聚合物电池，为采样电路、处理器、无线收发模块供电，其电池容量为135mAh，可进行多次充电，通过USB接口进行充电操作。
本发明提供一种利用儿童髋关节运动姿态捕捉器测量实时测量运动姿态的方法。
首先，将柔性传感器引出的两根导线和通过接口与转换发送器连接，将转换发送器通过魔术贴安装在安全护髋圆毛贴片处，将安全护髋侧面两对魔术贴打开，此时将安全护髋安装在膝盖处，可以保证不会对柔性传感器有挤压、扭曲、过度拉伸等损坏。将安全护髋两侧的魔术贴根据实际幼儿的情况进行固定，安全护髋内表面与人体肌肤紧密贴合，从而保证测量的精度，安装步骤完成。
通过开关打开转换发送器电源，处理器开机，LED指示灯常亮，显示正在开机。开机过程完成后，运动姿态捕捉器立即开始进行捕捉、分析、无线发送工作，LED指示灯以2Hz的频率闪烁绿灯。
基于介电弹性体的柔性传感器将形变量转换为电容量输出，形变与电容量的变化呈线性相关。当膝关节运动时，关节的弯曲会有角度的变化，角度的变化使柔性传感器产生形变，其形变主要影响是导致柔性传感器的拉伸运动，从而导致电极电桥有电容量的输出变化。输出的电容传送到采样电路，电容值通过采样保持电路将电容值转换为电压值，输出至处理器中，处理器接收由输出的电压数据，并对电压数据进行A/D转换、数字滤波和消抖处理，再进行分析和保存。A/D转换过程使用处理器内置的A/D转换功能，将模拟信号转换为数字信号；数字滤波的具体方法为卡尔曼滤波，能将多余噪声消除；消抖的具体方式为D触发器消抖，从而输出稳定有效的数据以进行分析处理。处理器内置标定函数、解耦方程和转换函数，通过输入电压值到标定函数中计算出传感器被拉伸的位移长度，通过输入位移长度到转换函数能计算出关节旋转的角度。当髋关节做出复杂运动时，髋关节的运动会对多个传感器同时作用，将多个柔性传感器的读数变化导入解耦程序。通过解耦程序内的解耦方程对多个传感器进行解耦操作，计算出每个方向上的准确角度，并发送到无线收发模块中进行后续处理。
无线收发模块接收到处理器输出的数据，基于蓝牙4.1无线通讯协议，发送数据流给终端设备。终端设备包括内置蓝牙4.1接收模块的移动手机、平板电脑、便携手提式电脑。
本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种婴儿髋关节姿态捕捉器，其特征在于，该捕捉器包括安全护髋带、固定在所述的安全护髋带内侧的六个柔性传感器和固定在所述的安全护髋带外侧的转换发送器；所述的六个柔性传感器两两对称布置，分别为在沿股骨轴线大腿内侧靠近耻骨位置在安全护髋的投影处、沿着股骨轴线大腿后侧靠近臀部位置与安全护髋的投影处、与股骨轴线呈15°±0.5°设置于大腿前部靠近髋臼位置在安全护髋的投影处，分别用于测量髋关节外展角度、屈曲角度和外旋角度；所述的六个柔性传感器与所述的转换发送器电连接；
所述的柔性传感器包括柔性介电层、保护层、两个保持器和电极，所述的电极设置在所述的柔性介电层的两端，所述的保护层包裹所述的柔性介电层，且其两端分别固定在所述的保持器中；
所述的转换发送器包括保护外壳、底座以及固定在所述的保护外壳和底座内部的采样电路、AD转换电路、处理器、LED指示灯、无线收发模块、电源和开关，所述的采样电路、AD转换电路、处理器、LED指示灯、无线收发模块、电源和开关依次电连接；
所述的柔性传感器将采集到的拉伸的位移变量转换为电容信号，再经过处理后通过无线收发模块传送给终端；
所述姿态捕捉器还包括处理器，所述处理器内置转换函数，通过输入处理后的电压信号到标定函数中，计算出传感器被拉伸的位移长度；通过输入位移长度到转换函数，计算出关节旋转的角度；处理器还内置解耦程序，当髋关节做出复杂运动时，对多个传感器同时作用，将多个柔性传感器的读数变化导入解耦程序；通过解耦程序内的解耦方程对多个传感器进行解耦操作，计算出每个方向上的准确角度。
2.根据权利要求1所述的婴儿髋关节姿态捕捉器，其特征在于，所述的柔性传感器为介电弹性体柔性传感器。
3.根据权利要求1所述的婴儿髋关节姿态捕捉器，其特征在于，所述的安全护髋带的左右两侧均为开合设计，通过魔术贴实现固定，且魔术贴的圆毛面面积大于刺毛面。
4.根据权利要求1所述的婴儿髋关节姿态捕捉器，其特征在于，所述的安全护髋带由63%锦纶、2%聚酯纤维、35%二烯类弹性纤维组成。
5.根据权利要求1所述的婴儿髋关节姿态捕捉器，其特征在于，所述的安全护髋带的外表面涂有反光标志漆线，分别为外展传感器定位线、屈曲传感器定位线和外旋传感器定位线，三条定位线为安装在所述的安全护髋带的内部的柔性传感器的投影线，用于直观地指示柔性传感器的具体安装位置。
6.根据权利要求1所述的婴儿髋关节姿态捕捉器，其特征在于，所述的转换发送器与所述的安全护髋带也通过魔术贴粘贴固定。
7.根据权利要求1所述的婴儿髋关节姿态捕捉器，其特征在于，所述的采样电路、AD转换电路、处理器和无线收发模块均集成在一块PCB电路板上，所述的PCB电路板固定在所述的转换发送器的底座上。
8.根据权利要求7所述的婴儿髋关节姿态捕捉器，其特征在于，所述的转换发送器的保护外壳上开设指示灯孔、导线引入孔和开关孔，三者沿所述的保护外壳的中线排布。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910671902.0A CN110338809B (zh) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | 一种婴儿髋关节姿态捕捉器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910671902.0A CN110338809B (zh) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | 一种婴儿髋关节姿态捕捉器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110338809A CN110338809A (zh) | 2019-10-18 |
| CN110338809B true CN110338809B (zh) | 2022-03-15 |
Family
ID=68178791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910671902.0A Active CN110338809B (zh) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | 一种婴儿髋关节姿态捕捉器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110338809B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202127842U (zh) * | 2011-06-03 | 2012-02-01 | 黄河清 | 一种髋关节防护裤 |
| CN103167848A (zh) * | 2010-03-31 | 2013-06-19 | 呵护创新股份有限公司 | 婴儿髋关节定位装置及相关方法 |
| CN105232204A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-13 | 北京格林彩虹假肢矫形器装配中心 | 蛙式髋关节固定支具 |
| CN105538325A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-05-04 | 哈尔滨理工大学 | 一种液压四足机器人单腿关节解耦控制方法 |
| CN106029039A (zh) * | 2013-12-16 | 2016-10-12 | 麻省理工学院 | 下肢外骨骼或矫形器的最佳设计 |
| CN106168523A (zh) * | 2016-08-11 | 2016-11-30 | 浙江工业大学 | 人工肌群驱动仿生关节的力矩检测装置 |
| CN107260382A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-10-20 | 芜湖启泽信息技术有限公司 | 一种婴幼儿先天性髋关节脱位3d打印矫正治疗装置 |
| CN109248014A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-22 | 史迎春 | 一种婴儿髋臼发育不良矫形挽具 |
| CN208756019U (zh) * | 2017-07-26 | 2019-04-19 | 徐明民 | 固定角度婴儿髋关节超声检查固定装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1029502C2 (nl) * | 2005-07-12 | 2007-01-16 | Somas Groep B V | Heupabductieorthese. |
| US20080319366A1 (en) * | 2007-06-21 | 2008-12-25 | Nicole Kujawa | Romper for use over spica cast |
| EP2180920A1 (en) * | 2007-07-20 | 2010-05-05 | Össur HF | Prosthetic or orthopedic device having feedback |
| US20120232451A1 (en) * | 2011-03-09 | 2012-09-13 | Christina Topinka | Pavlik Harness and Accessories Therefor |
| RS57988B1 (sr) * | 2016-12-19 | 2019-01-31 | Georgijevic Ljubomir | Pamučne gaćice sa segmentom za naduvavanje za prevenciju razvoja displazije kukova kod novorođenčadi |
| US20190117434A1 (en) * | 2017-10-23 | 2019-04-25 | Xieping Zhu | Fixation device for pelvis |
| CN109646006A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-19 | 华中科技大学 | 一种用于测量人体关节角度的柔性电容式传感器 |
-
2019
- 2019-07-24 CN CN201910671902.0A patent/CN110338809B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103167848A (zh) * | 2010-03-31 | 2013-06-19 | 呵护创新股份有限公司 | 婴儿髋关节定位装置及相关方法 |
| CN202127842U (zh) * | 2011-06-03 | 2012-02-01 | 黄河清 | 一种髋关节防护裤 |
| CN106029039A (zh) * | 2013-12-16 | 2016-10-12 | 麻省理工学院 | 下肢外骨骼或矫形器的最佳设计 |
| CN105232204A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-13 | 北京格林彩虹假肢矫形器装配中心 | 蛙式髋关节固定支具 |
| CN105538325A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-05-04 | 哈尔滨理工大学 | 一种液压四足机器人单腿关节解耦控制方法 |
| CN106168523A (zh) * | 2016-08-11 | 2016-11-30 | 浙江工业大学 | 人工肌群驱动仿生关节的力矩检测装置 |
| CN107260382A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-10-20 | 芜湖启泽信息技术有限公司 | 一种婴幼儿先天性髋关节脱位3d打印矫正治疗装置 |
| CN208756019U (zh) * | 2017-07-26 | 2019-04-19 | 徐明民 | 固定角度婴儿髋关节超声检查固定装置 |
| CN109248014A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-22 | 史迎春 | 一种婴儿髋臼发育不良矫形挽具 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 全髋关节置换假体位置相关有限元分析及不同动作下髋关节逆向动力学分析;刘天盛;《中国优秀硕博士学位论文全文数据库（博士）医药卫生科技辑》;20190115;E066-148 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110338809A (zh) | 2019-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Borghetti et al. | Sensorized glove for measuring hand finger flexion for rehabilitation purposes | |
| CN101400296B (zh) | 具有设置在颈环上或颈环内的电子部件的生物特征监测器 | |
| US20070293781A1 (en) | Respiration Motion Detection and Health State Assesment System | |
| Bertolotti et al. | A wearable and modular inertial unit for measuring limb movements and balance control abilities | |
| CN102905612A (zh) | 双腕式数据采集系统 | |
| US20150045700A1 (en) | Patient activity monitoring systems and associated methods | |
| US11386998B2 (en) | Systems and techniques for estimating the severity of chronic obstructive pulmonary disease in a patient | |
| AU2013322868B2 (en) | Pulse meter for new-borns | |
| EP3586734B1 (en) | Bio-signal measuring device | |
| CN110338809B (zh) | 一种婴儿髋关节姿态捕捉器 | |
| CN209518869U (zh) | 一种呼吸努力识别设备及其应用的睡眠呼吸暂停监测装置 | |
| CN104434126A (zh) | 一种睡眠期间上肢震颤记录装置 | |
| Saggio et al. | Long term measurement of human joint movements for health care and rehabilitation purposes | |
| CN214965439U (zh) | 贴片式睡眠呼吸监测结构及睡眠呼吸监测系统 | |
| Paladugu et al. | A sensor cluster to monitor body kinematics | |
| CN110338953B (zh) | 一种辅助髋关节矫形系统及矫形方法 | |
| Mack et al. | Design of a wearable carpal tunnel syndrome monitoring device | |
| CN205388810U (zh) | 人体生命体征及姿态探测内裤 | |
| CN211270775U (zh) | 耳夹式血氧检测器 | |
| CN114831622A (zh) | 贴片式睡眠呼吸监测结构及睡眠呼吸监测系统 | |
| CN112244881A (zh) | 一种可穿戴式下肢关节康复测量装置 | |
| CN209032331U (zh) | 一种心血管内科用脉搏检测装置 | |
| CN213993565U (zh) | 一种下肢关节康复测量装置 | |
| CN219229853U (zh) | 一种睡眠监测眼罩 | |
| CN109222987A (zh) | 一种呼吸努力识别设备及其应用装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |