CN110636426B - 一种基于电子皮肤技术的听力障碍者辅助用具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电子皮肤技术的听力障碍者辅助用具，属于聋哑辅助用具领域，一种基于电子皮肤技术的听力障碍者辅助用具，通过将助听设备伪装成无线音频输出装置和电子皮肤主体来减小听力障碍者与常人之间的差异性，帮助听力障碍者融入社会生活中，不易出现被歧视的现象，为听力障碍儿童的成长提供一个亲和温柔的环境，促进听力障碍儿童的健康成长，在听力障碍者使用助听设备的过程中，通过物联网技术对电子皮肤主体测得的环境噪音进行屏蔽，增加听力障碍者的使用体验，同时在使用过程中，电子皮肤主体自身的屏蔽能力同样会随之成长，大幅缩减电子皮肤主体环境噪音屏蔽的响应时间，大幅增加听力障碍者的使用体验。

Description

一种基于电子皮肤技术的听力障碍者辅助用具

技术领域

本发明涉及聋哑辅助用具领域，更具体地说，涉及一种基于电子皮肤技术的听力障碍者辅助用具。

背景技术

电子皮肤，最初是指一种可以让机器人产生触觉的系统，其结构简单，可被加工成各种形状，能像衣服一样附着在设备表面，能够让机器人感知到物体的地点和方位以及硬度等信息。

而随着科学技术的进步和发展，电子皮肤技术已经可以模拟、还原甚至取代机体皮肤，具备较为简易的感觉和触觉，即与人体皮肤一样感知不同外界压力，畅通传导触觉信号的最基本功能，随着尖端材料科学研究的深入，石墨烯、碳纳米等特殊材料因超轻薄、韧性强、电阻率小等优良特性，被科学家使用为电子皮肤的优良“基底”，例如，由研究人员使用碳纳米管传感器制成的高灵敏度皮肤，甚至可感知到20毫克蚂蚁的重量，电子皮肤的技术逐渐成熟起来。

助听器是听力障碍者使用的辅具，用来补足听力损伤所造成的缺陷。进而提高与他人会话交际能力的工具、设备、装置和仪器等。广义上讲凡能有效地把声音传入耳朵的各种装置都可以看作为助听器，狭义上讲助听器就是一个电声放大器，通过它将声音放大使聋人听到了原来听不清楚，听不到的声音，这种装置就是助听器，现有的助听器大多为麦克风、放大器、接收器及电源几部分构成，而且随着技术的发展，助听器的体积也越来越小，但是助听器的依然较为显眼，在社会交往的过程中，极易引发歧视事件，特别的低年龄阶段的小孩之间，极易出现因听力障碍而诱发的欺凌时间，对听力障碍的儿童成长造成难以磨灭的印象，影响听力障碍的儿童健康成长。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于电子皮肤技术的听力障碍者辅助用具，它可以实现使听力障碍患者佩戴助听设备时不易被外人发现，不易出现被歧视、欺凌的现象，为听力障碍儿童的成长提供一个亲和温柔的环境，促进听力障碍儿童的健康成长。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于电子皮肤技术的听力障碍者辅助用具，包括电子皮肤主体，所述电子皮肤主体包括安装基层，所述安装基层上固定连接有传感器基层，其中传感器基层内设有各类型传感器，主要为震动传感器，以及微型处理芯片，且微型处理芯片与传感器信号连接，所述传感器基层的外侧设有外保护层，且外保护层与安装基层固定连接，所述传感器基层与外保护层之间固定连接有多个复位球，多个所述复位球均与传感器基层固定连接，所述电子皮肤主体信号连接有无线音频输出装置，所述电子皮肤主体可以测得空气中传播的声音，即空气的振动，并将其转换为电信号，进行过滤后由无线音频输出装置将所述的电信号转化为声信号并放大播放，所述电子皮肤主体信号连接有云端存储装置，所述云端存储装置信号连接有物联网模块，可以实现使听力障碍患者佩戴助听设备时不易被外人发现，不易出现被歧视、欺凌的现象，为听力障碍儿童的成长提供一个亲和温柔的环境，促进听力障碍儿童的健康成长。

进一步的，所述外保护层包括蚕丝纤维和纳米碳纤维，且蚕丝纤维与纳米碳纤维交错编制在一起，纳米碳纤维可以有效增加蚕丝纤维的韧性，使蚕丝纤维不易在外力的作用下撕裂拉断。

进一步的，所述纳米碳纤维包括杆状纳米碳纤维，所述杆状纳米碳纤维的外侧开凿有多个微孔，微孔使纳米碳纤维变成类似活性碳的表面结构，增加纳米碳纤维的吸附能力，使外保护层表面不易被污物沾染，易于保持外保护层表面的洁净。

进一步的，所述外保护层的外表面涂有仿生涂层，使外保护层表面颜色与人皮肤颜色相近。

进一步的，所述电子皮肤主体贴附在听力障碍者的颈部或手腕处，在将电子皮肤主体贴在听力障碍者的颈部或手腕处时不易被外人发现，同时颈部和手腕部通常不易被衣物遮挡，不易影响电子皮肤主体的正常工作。

进一步的，所述复位球包括外球壳，所述外球壳开凿有弹性空腔，弹性空腔可以有效增加外球壳的弹性，使电子皮肤主体整体可以像人体皮肤一样在外力的作用下凹陷，并在外力卸去时缓慢恢复。

进一步的，所述外球壳内填充有多个弹性球，弹性球可以有效增加复位球和电子皮肤主体整体恢复原样的速率，使电子皮肤主体整体与皮肤组织更为相像。

进一步的，所述弹性球包括基础球和填充球，且基础球的直径为填充球的三倍，通过基础球和填充球尺寸不同的弹性球之间的配合，使复位球整体恢复的速度更快，使电子皮肤主体整体与皮肤组织更为相像。

进一步的，所述弹性空腔内注有少量的润滑油，润滑油可以减小基础球与填充球之间的摩擦力，在电子皮肤主体受到较大的外力冲击时，可以通过基础球和填充球之间的撞击大幅减低外力冲击。

进一步的，所述基础球和填充球表面均开凿有多个微孔，增加基础球和填充球的比表面积，在电子皮肤主体未收到外力挤压时，润滑油可以储存在基础球和填充球的表面微孔中，不易因外球壳的破裂而导致弹性空腔内润滑油外泄，不易导致传感器基层损坏，而在复位球受到外力挤压时，润滑油从基础球和填充球表面渗出，起到润滑作用。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案通过将助听设备伪装成无线音频输出装置和电子皮肤主体来减小听力障碍者与常人之间的差异性，帮助听力障碍者融入社会生活中，不易出现被歧视、欺凌的现象，为听力障碍儿童的成长提供一个亲和温柔的环境，促进听力障碍儿童的健康成长，在听力障碍者使用助听设备的过程中，通过物联网技术对电子皮肤主体测得的环境噪音进行屏蔽，增加听力障碍者的使用体验，同时在使用过程中，电子皮肤主体自身的屏蔽能力同样会随之成长，大幅缩减电子皮肤主体环境噪音屏蔽的响应时间，大幅增加听力障碍者的使用体验。

附图说明

图1为本发明的助听装置工作系统的简要示意图；

图2为本发明的电子皮肤单元格内的侧面剖视图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为本发明的外保护层的局部结构示意图；

图5为本发明的纳米碳纤维的局部结构示意图；

图6为本发明的复位球的局部剖视图。

图中标号说明：

1电子皮肤主体、2无线音频输出装置、3云端存储装置、4物联网模块、5安装基层、6传感器基层、7外保护层、8复位球、801外球壳、802弹性空腔、803基础球、804填充球、9蚕丝纤维、10纳米碳纤维、1001杆状纳米碳纤维、1002微孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；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，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3，一种基于电子皮肤技术的听力障碍者辅助用具，包括电子皮肤主体1，电子皮肤主体1包括安装基层5，安装基层5上固定连接有传感器基层6，其中传感器基层6内设有各类型传感器，主要为震动传感器，以及微型处理芯片，且微型处理芯片与传感器信号连接，传感器基层6的外侧设有外保护层7，且外保护层7与安装基层5固定连接，传感器基层6与外保护层7之间固定连接有多个复位球8，多个复位球8均与传感器基层6固定连接，电子皮肤主体1信号连接有无线音频输出装置2，电子皮肤主体1可以测得空气中传播的声音，即空气的振动，并将其转换为电信号，进行过滤后由无线音频输出装置2将的电信号转化为声信号并放大播放，电子皮肤主体1信号连接有云端存储装置3，云端存储装置3信号连接有物联网模块4。

特别的，在电子皮肤主体1正常工作过程中，电子皮肤主体1会将自身测得空气振动转化为电线号发送至云端存储装置3，由云端存储装置3进行处理，在云端存储装置3检测到电子皮肤主体1附近出现长时间且具有较为明显规律的时候，云端存储装置3会将对应的电信号上传至物联网模块4内，由物联网模块4与常见背景噪音进行比对，在对比找出相符的环境噪音时，会将对应搜索结果下传至云端存储装置3内，并由云端存储装置3向电子皮肤主体1下达屏蔽命令，电子皮肤主体1在将电信号传递到无线音频输出装置2时会进行屏蔽降噪，降低环境噪音对听力障碍者的烦扰，特别的，一旦无线音频输出装置2对某类电信号进行屏蔽后，会将其记录在自身的处理装置内，在以后的时间内默认对上述电信号进行屏蔽，缩短环境噪音屏蔽的响应时长，大幅增加听力障碍者的使用体验，而在物联网模块4内无法找到相似的环境噪音时，电子皮肤主体1和云端存储装置3会对上述空气振动进行继续追踪时监测，在上述空气振动的规律性和持续时长达到预设的标准时，电子皮肤主体1和云端存储装置3会将其标注为环境噪音，进行屏蔽处理，同时云端存储装置3还会将该空气振动的电信号上传到物联网模块4，对其进行标号，供下次比对使用，随着本发明的助听装置工作系统工作时长的增加，助听装置工作系统本身的能力也会随着工作时间的增加而增加，为听力障碍者尽可能提供一个较好的听力辅助环境，能够快速响应，去除环境噪音。

请参阅图4-5，外保护层7包括蚕丝纤维9和纳米碳纤维10，且蚕丝纤维9与纳米碳纤维10交错编制在一起，纳米碳纤维10可以有效增加蚕丝纤维9的韧性，使蚕丝纤维9不易在外力的作用下撕裂拉断，纳米碳纤维10包括杆状纳米碳纤维1001，杆状纳米碳纤维1001的外侧开凿有多个微孔1002，微孔1002使纳米碳纤维10变成类似活性碳的表面结构，增加纳米碳纤维10的吸附能力，使外保护层7表面不易被污物沾染，易于保持外保护层7表面的洁净，外保护层7的外表面涂有仿生涂层，使外保护层7表面颜色与人皮肤颜色相近，电子皮肤主体1贴附在听力障碍者的颈部或手腕处，在将电子皮肤主体1贴在听力障碍者的颈部或手腕处时不易被外人发现，同时颈部和手腕部通常不易被衣物遮挡，不易影响电子皮肤主体1的正常工作。

请参阅图6，复位球8包括外球壳801，外球壳801开凿有弹性空腔802，弹性空腔802可以有效增加外球壳801的弹性，使电子皮肤主体1整体可以像人体皮肤一样在外力的作用下凹陷，并在外力卸去时缓慢恢复，外球壳801内填充有多个弹性球，弹性球可以有效增加复位球8和电子皮肤主体1整体恢复原样的速率，使电子皮肤主体1整体与皮肤组织更为相像，弹性球包括基础球803和填充球804，且基础球803的直径为填充球804的三倍，通过基础球803和填充球804尺寸不同的弹性球之间的配合，使复位球8整体恢复的速度更快，使电子皮肤主体1整体与皮肤组织更为相像，弹性空腔802内注有少量的润滑油，润滑油可以减小基础球803与填充球804之间的摩擦力，在电子皮肤主体1受到较大的外力冲击时，可以通过基础球803和填充球804之间的撞击大幅减低外力冲击，基础球803和填充球804表面均开凿有多个微孔，增加基础球803和填充球804的比表面积，在电子皮肤主体1未收到外力挤压时，润滑油可以储存在基础球803和填充球804的表面微孔中，不易因外球壳801的破裂而导致弹性空腔802内润滑油外泄，不易导致传感器基层6损坏，而在复位球8受到外力挤压时，润滑油从基础球803和填充球804表面渗出，起到润滑作用。

通过将助听设备伪装成无线音频输出装置2和电子皮肤主体1来减小听力障碍者与常人之间的差异性，帮助听力障碍者融入社会生活中，不易出现被歧视、欺凌的现象，为听力障碍儿童的成长提供一个亲和温柔的环境，促进听力障碍儿童的健康成长，在听力障碍者使用助听设备的过程中，通过物联网技术对电子皮肤主体1测得的环境噪音进行屏蔽，增加听力障碍者的使用体验，同时在使用过程中，电子皮肤主体1自身的屏蔽能力同样会随之成长，大幅缩减电子皮肤主体1环境噪音屏蔽的响应时间，大幅增加听力障碍者的使用体验。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于电子皮肤技术的听力障碍者辅助用具，包括电子皮肤主体（1），其特征在于：所述电子皮肤主体（1）包括安装基层（5），所述安装基层（5）上固定连接有传感器基层（6），其中传感器基层（6）内设有各类型传感器，主要为震动传感器，以及微型处理芯片，且微型处理芯片与传感器信号连接，所述传感器基层（6）的外侧设有外保护层（7），且外保护层（7）与安装基层（5）固定连接，所述传感器基层（6）与保护层（7）之间固定连接有多个复位球（8），多个所述复位球（8）均与传感器基层（6）固定连接，所述电子皮肤主体（1）信号连接有无线音频输出装置（2），所述电子皮肤主体（1）可以测得空气中传播的声音，即空气的振动，并将其转换为电信号，进行过滤后由无线音频输出装置（2）将所述的电信号转化为声信号并放大播放，所述电子皮肤主体（1）信号连接有云端存储装置（3），所述云端存储装置（3）信号连接有物联网模块（4）；所述外保护层（7）包括蚕丝纤维（9）和纳米碳纤维（10），且蚕丝纤维（9）与纳米碳纤维（10）交错编制在一起；所述纳米碳纤维（10）包括杆状纳米碳纤维（1001），所述杆状纳米碳纤维（1001）的外侧开凿有多个微孔（1002），微孔（1002）使纳米碳纤维（10）变成类似活性碳的表面结构；所述外保护层（7）的外表面涂有仿生涂层；所述复位球（8）包括外球壳（801），所述外球壳（801）开凿有弹性空腔（802）；所述外球壳（801）内填充有多个弹性球；所述弹性球包括基础球（803）和填充球（804），且基础球（803）的直径为填充球（804）的三倍。

2.根据权利要求1所述的一种基于电子皮肤技术的听力障碍者辅助用具，其特征在于：所述电子皮肤主体（1）贴附在听力障碍者的颈部或手腕处。

3.根据权利要求1所述的一种基于电子皮肤技术的听力障碍者辅助用具，其特征在于：所述弹性空腔（802）内注有少量的润滑油。

4.根据权利要求1所述的一种基于电子皮肤技术的听力障碍者辅助用具，其特征在于：所述基础球（803）和填充球（804）表面均开凿有多个微孔，增加基础球（803）和填充球（804）的比表面积。

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