CN110353677A - 一种生物电传感器及假肢接受腔 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种生物电传感器及假肢接受腔，所述生物电传感器包括：第一腔体、电极、电极支撑机构、弹性机构、限位机构；所述第一腔体设有第一孔；所述电极设置于电极支撑机构的第一端，所述电极支撑机构穿过第一孔；所述限位机构靠近电极支撑机构的第二端设置；所述电极及弹性机构设置于第一腔体的第一侧，电极用来接触人体皮肤；所述限位机构设置于第一腔体的第二侧。本发明提出的生物电传感器，传感器电极模块体积小，同时可适应人体皮肤表面的非规则变化，保持和皮肤间的良好接触，安装方便，成本低廉。本发明揭示的假肢接受腔，便于安装传感器，且不会影响假肢接受腔的强度。
Description
技术领域
本发明属于传感器技术领域，涉及一种传感器，尤其涉及一种生物电传感器；同时，本发明还揭示一种具有上述生物电传感器的假肢接受腔。
背景技术
近年来，大众的生活水平有了显著提高，身体的健康状况也越来越得到大家的重视。随着传感器技术的迅速发展，可穿戴设备得到了广泛的普及；伴随着无线传输技术的成熟，设备公司对客户的健康数据进行实时监测成为了可能。
生物电传感技术是通过生物电传感器检测人体运动时产生的电信号。举个简单的例子，在手机壳上嵌入生物电传感器，客户只要将手指按在传感器上一段时间即可完成对人体心电数据的采集，再通过云端将检测信息反馈给医疗机构。相较传统在医院进行的心电图检查，生物电传感检测更加便捷，省去了客户不少麻烦；也利于对病人的身体情况进行长期观测，进而改善身体的健康状况。
在假肢领域，采用的肌电模块普遍都比较大，在安装到接受腔时，需要在接受腔上开比肌电模块大的开槽，手续繁琐。其次，当安装多个传感器时，由于开槽多，使得接受腔的强度降低，容易变形。第三，安装多个肌电模块时，接受腔的体积臃肿，并且肌电模板不能很好的贴合皮肤，使得信号质量下降，甚至不能使用。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的生物电传感器的设置方式，以便克服现有生物电传感器存在的上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种生物电传感器，可适应人体皮肤表面的非规则变化，保持和皮肤间的良好接触，安装方便，成本低廉。
此外，本发明还揭示一种具有上述生物电传感器的假肢接受腔，便于安装传感器，且不会影响假肢接受腔的强度。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种生物电传感器，所述生物电传感器包括：外腔、内腔、固定机构、电极、电极垂直柱、弹簧、导线、限位卡簧、导线连接卡簧；
所述外腔与内腔通过固定机构固定；所述外腔设有外腔过孔，内腔设有内腔过孔；
所述电极设置于电极垂直柱的一端，所述弹簧套在电极垂直柱上，所述电极垂直柱穿过内腔过孔；所述限位卡簧、导线连接卡簧分别设置于电极垂直柱上；
所述电极及弹簧设置于内腔的内侧，电极用来接触人体皮肤；所述限位卡簧、导线连接卡簧设置于内腔外侧；
所述导线连接所述导线连接卡簧，所述电极垂直柱设有导电机构，导线连接卡簧通过电极垂直柱与所述电极电连接。
一种生物电传感器，所述生物电传感器包括：第一腔体、电极、电极支撑机构、弹性机构、限位机构；
所述第一腔体设有第一孔；
所述电极设置于电极支撑机构的第一端，所述电极支撑机构穿过第一孔；所述限位机构靠近电极支撑机构的第二端设置；
所述电极及弹性机构设置于第一腔体的第一侧，电极用来接触人体皮肤；所述限位机构设置于第一腔体的第二侧。
作为本发明的一种优选方案，所述生物电传感器还包括第二腔体、固定机构，第二腔体设置于第一腔体的第二侧；所述第二腔体与第一腔体通过固定机构固定。
作为本发明的一种优选方案，所述第二腔体设有第二孔，第二孔对应第一孔的位置设置。
作为本发明的一种优选方案，所述生物电传感器还包括导线、导线连接机构；所述导线连接机构设置于电极支撑机构的第二端；
所述导线连接所述导线连接机构，所述电极支撑机构设有导电机构，导线连接机构通过电极支撑机构与所述电极电连接。
作为本发明的一种优选方案，所述导线的主体部分设置于第一腔体与第二腔体之间。
作为本发明的一种优选方案，所述导线连接机构为导线连接卡簧。
作为本发明的一种优选方案，所述弹性机构为弹簧；所述限位机构为限位卡簧；所述电极支撑机构为电极垂直柱，包括垂直于电极设置的柱体。
作为本发明的一种优选方案，所述生物电传感器还包括电源模块，电源模块通过电极支撑机构连接所述电极。
一种假肢接受腔，所述假肢包括；接受腔本体、至少一差分电极组、导线、电池、电路板；
各差分电极组包括正肌电差分电极、共地点电极、负肌电差分电极，正肌电差分电极、共地点电极、负肌电差分电极均为生物电传感器；所述正肌电差分电极、共地点电极、负肌电差分电极分别通过导线连接电路板；所述电路板、各差分电极组分别连接电池；
所述生物电传感器包括：电极本体、电极支撑机构、弹性机构、限位机构；所述接受腔本体设有第一孔；
所述电极本体设置于电极支撑机构的第一端，所述电极支撑机构穿过第一孔；所述限位机构靠近电极支撑机构的第二端设置；
所述电极本体及弹性机构设置于接受腔本体的第一侧，电极本体用来接触人体皮肤；所述限位机构设置于接受腔本体的第二侧。
一种假肢接受腔，所述假肢包括；接受腔本体、至少一差分电极组、导线、电池、电路板；
各差分电极组包括正肌电差分电极、共地点电极、负肌电差分电极，正肌电差分电极、共地点电极、负肌电差分电极均为生物电传感器；所述正肌电差分电极、共地点电极、负肌电差分电极分别通过导线连接电路板；所述电路板、各差分电极组分别连接电池；
所述接受腔本体包括外腔、内腔；所述生物电传感器包括：固定机构、电极本体、电极垂直柱、弹簧、导线、限位卡簧、导线连接卡簧；
所述外腔与内腔通过固定机构固定；所述外腔设有外腔过孔，内腔设有内腔过孔；
所述电极本体设置于电极垂直柱的一端，所述弹簧套在电极垂直柱上，所述电极垂直柱穿过内腔过孔；所述限位卡簧、导线连接卡簧分别设置于电极垂直柱上；
所述电极本体及弹簧设置于内腔的内侧，电极本体用来接触人体皮肤；所述限位卡簧、导线连接卡簧设置于内腔外侧；
所述导线连接所述导线连接卡簧，所述电极垂直柱设有导电机构，导线连接卡簧通过电极垂直柱与所述电极本体电连接。
本发明的有益效果在于：本发明提出的生物电传感器，传感器电极模块体积小，同时可适应人体皮肤表面的非规则变化，保持和皮肤间的良好接触，安装方便，成本低廉。
利用本发明的传感器结构，假肢接受腔在安装传感器时，单个传感器只需要在接受腔上打直径1～2毫米左右的过孔，使得安装过程简单，并且不会降低接受腔的强度；另由于在接受腔内侧取用户皮下肌电信号的位置，只是薄的金属电极片，使得接受腔轻薄，不会臃肿；电极片和接受腔间放置的弹簧，使得电极片可以很好的贴合用户皮肤，跟随用户由于肌肉紧张和放松产生形变时的表面变化，提高信号的质量。
附图说明
图1为本发明生物电传感器的结构示意图。
图2为本发明生物电传感器的另一结构示意图。
图3为本发明生物电传感器的使用场景示意图。
图4为本发明嵌入生物电传感器假肢接受腔的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图1至图3，本发明揭示了一种生物电传感器，所述生物电传感器包括：外腔1、内腔2、固定机构3、电极4、电极垂直柱5、弹簧6、导线7、限位卡簧8、导线连接卡簧9(也可以不包括导线7)。
所述外腔1与内腔2通过固定机构3固定；所述外腔1设有外腔过孔11，内腔2设有内腔过孔21。外腔1与内腔2的形状可以是筒状，套在人体部位外，如可以套在手臂外；当然，也可以是其他形状，如U型结构，可以设置在假肢的对应安装槽中。
所述电极4设置于电极垂直柱5的一端，所述弹簧6套在电极垂直柱5上，所述电极垂直柱5穿过内腔过孔21；所述限位卡簧8、导线连接卡簧9分别设置于电极垂直柱5上。
所述电极4及弹簧6设置于内腔2的内侧，电极4用来接触人体皮肤10(如可以是手臂，也可以是其他部位，如大腿、胸部、背部等等)；所述限位卡簧8、导线连接卡簧9设置于内腔2外侧；。
所述导线7连接所述导线连接卡簧9，所述电极垂直柱5设有导电机构，导线连接卡簧9通过电极垂直柱5与所述电极4电连接。导线7的另一端连接电源模块，电源模块可以是锂电池。
实施例二
一种生物电传感器，所述生物电传感器包括：第一腔体、电极、电极支撑机构、弹性机构、限位机构；所述第一腔体设有第一孔；所述电极设置于电极支撑机构的第一端，所述电极支撑机构穿过第一孔；所述限位机构靠近电极支撑机构的第二端设置；所述电极及弹性机构设置于第一腔体的第一侧，电极用来接触人体皮肤；所述限位机构设置于第一腔体的第二侧。
本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，可以不设置外腔(第二腔体)，不设置导线及导线连接卡簧(电源模块可以直接连接电极支撑机构)；部分功能部件可以选择实施例一中以外的其他部件。如弹性机构可以为除弹簧之外的其他弹性部件，限位卡簧也可以是其他限位机构(如普通的限位杆或限位片)。
实施例三
本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，请参阅图4，本实施例揭示一种假肢接受腔，所述假肢接受腔包括；接受腔本体42、至少一差分电极组43、导线45、电池46、电路板44。所述接受腔本体42包括外腔422、内腔421(可对应实施例一的外腔、内腔)。
各差分电极组43包括正肌电差分电极431、共地点电极432、负肌电差分电极433，正肌电差分电极431、共地点电极432、负肌电差分电极433均为生物电传感器(所述生物电传感器的具体结构可参阅实施例一、实施例二的描述，如实施例一中，生物电传感器通过外腔、内腔固定)。各生物电传感器(若干生物电传感器组成差分电极组43)嵌入在仿真手41的接受腔内侧423。
正肌电差分电极431、共地点电极432、负肌电差分电极433分别通过导线45(包括数据线、电源线)连接电路板44(即传感器及控制电路模块)，所述电路板44、各差分电极组43分别连接电池46。电路板44还能通过控制信号线47连接仿真手41，能向仿真手41发送对应信号。
导线45可以设置于接受腔本体42的腔壁内部，也可以设置于接受腔本体42腔壁内壁。如图4所示，接受腔本体42具有接受腔内腔421。
综上所述，本发明提出的生物电传感器，传感器电极模块体积小，同时可适应人体皮肤表面的非规则变化，保持和皮肤间的良好接触，安装方便，成本低廉。
利用本发明的传感器结构，假肢接受腔在安装传感器时，单个传感器只需要在接受腔上打直径1～2毫米左右的过孔，使得安装过程简单，并且不会降低接受腔的强度；另由于在接受腔内侧取用户皮下肌电信号的位置，只是薄的金属电极片，使得接受腔轻薄，不会臃肿；电极片和接受腔间放置的弹簧，使得电极片可以很好的贴合用户皮肤，跟随用户由于肌肉紧张和放松产生形变时的表面变化，提高信号的质量。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
Claims (10)
1.一种生物电传感器，其特征在于，所述生物电传感器包括：外腔、内腔、固定机构、电极、电极垂直柱、弹簧、导线、限位卡簧、导线连接卡簧；
所述外腔与内腔通过固定机构固定；所述外腔设有外腔过孔，内腔设有内腔过孔；
所述电极设置于电极垂直柱的一端，所述弹簧套在电极垂直柱上，所述电极垂直柱穿过内腔过孔；所述限位卡簧、导线连接卡簧分别设置于电极垂直柱上；
所述电极及弹簧设置于内腔的内侧，电极用来接触人体皮肤；所述限位卡簧、导线连接卡簧设置于内腔外侧；
所述导线连接所述导线连接卡簧，所述电极垂直柱设有导电机构，导线连接卡簧通过电极垂直柱与所述电极电连接。
2.一种生物电传感器，其特征在于，所述生物电传感器包括：第一腔体、电极、电极支撑机构、弹性机构、限位机构；
所述第一腔体设有第一孔；
所述电极设置于电极支撑机构的第一端，所述电极支撑机构穿过第一孔；所述限位机构靠近电极支撑机构的第二端设置；
所述电极及弹性机构设置于第一腔体的第一侧，电极用来接触人体皮肤；所述限位机构设置于第一腔体的第二侧。
3.根据权利要求2所述的生物电传感器，其特征在于：
所述生物电传感器还包括第二腔体、固定机构，第二腔体设置于第一腔体的第二侧；所述第二腔体与第一腔体通过固定机构固定。
4.根据权利要求3所述的生物电传感器，其特征在于：
所述第二腔体设有第二孔，第二孔对应第一孔的位置设置。
5.根据权利要求2所述的生物电传感器，其特征在于：
所述生物电传感器还包括导线、导线连接机构；所述导线连接机构设置于电极支撑机构的第二端；
所述导线连接所述导线连接机构，所述电极支撑机构设有导电机构，导线连接机构通过电极支撑机构与所述电极电连接。
6.根据权利要求5所述的生物电传感器，其特征在于：
所述导线的主体部分设置于第一腔体与第二腔体之间；所述导线连接机构为导线连接卡簧。
7.根据权利要求2所述的生物电传感器，其特征在于：
所述弹性机构为弹簧；所述限位机构为限位卡簧；所述电极支撑机构为电极垂直柱，包括垂直于电极设置的柱体。
8.根据权利要求2所述的生物电传感器，其特征在于：
所述生物电传感器还包括电源模块，电源模块通过电极支撑机构连接所述电极。
9.一种假肢接受腔，其特征在于，所述假肢包括；接受腔本体、至少一差分电极组、导线、电池、电路板；
各差分电极组包括正肌电差分电极、共地点电极、负肌电差分电极，正肌电差分电极、共地点电极、负肌电差分电极均为生物电传感器；所述正肌电差分电极、共地点电极、负肌电差分电极分别通过导线连接电路板；所述电路板、各差分电极组分别连接电池；
所述生物电传感器包括：电极本体、电极支撑机构、弹性机构、限位机构；所述接受腔本体设有第一孔；
所述电极本体设置于电极支撑机构的第一端，所述电极支撑机构穿过第一孔；所述限位机构靠近电极支撑机构的第二端设置；
所述电极本体及弹性机构设置于接受腔本体的第一侧，电极本体用来接触人体皮肤；所述限位机构设置于接受腔本体的第二侧。
10.一种假肢接受腔，其特征在于，所述假肢包括；接受腔本体、至少一差分电极组、导线、电池、电路板；
各差分电极组包括正肌电差分电极、共地点电极、负肌电差分电极，正肌电差分电极、共地点电极、负肌电差分电极均为生物电传感器；所述正肌电差分电极、共地点电极、负肌电差分电极分别通过导线连接电路板；所述电路板、各差分电极组分别连接电池；
所述接受腔本体包括外腔、内腔；所述生物电传感器包括：固定机构、电极本体、电极垂直柱、弹簧、导线、限位卡簧、导线连接卡簧；
所述外腔与内腔通过固定机构固定；所述外腔设有外腔过孔，内腔设有内腔过孔；
所述电极本体设置于电极垂直柱的一端，所述弹簧套在电极垂直柱上，所述电极垂直柱穿过内腔过孔；所述限位卡簧、导线连接卡簧分别设置于电极垂直柱上；
所述电极本体及弹簧设置于内腔的内侧，电极本体用来接触人体皮肤；所述限位卡簧、导线连接卡簧设置于内腔外侧；
所述导线连接所述导线连接卡簧，所述电极垂直柱设有导电机构，导线连接卡簧通过电极垂直柱与所述电极本体电连接。
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