CN113433299A - 一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置 - Google Patents
一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113433299A CN113433299A CN202110675015.8A CN202110675015A CN113433299A CN 113433299 A CN113433299 A CN 113433299A CN 202110675015 A CN202110675015 A CN 202110675015A CN 113433299 A CN113433299 A CN 113433299A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- human body
- simulator
- pressure
- simulated
- electrode
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims abstract description 4
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 5
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 5
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 claims description 5
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 5
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 5
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 5
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 5
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 4
- 239000011540 sensing material Substances 0.000 claims description 4
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 229920005839 ecoflex® Polymers 0.000 claims description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 claims description 3
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006264 polyurethane film Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 3
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002120 nanofilm Substances 0.000 claims 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/36—Textiles
- G01N33/367—Fabric or woven textiles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0078—Testing material properties on manufactured objects
- G01N33/0086—Clothes; Hosiery
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
本发明专利公开了一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置，所述的人体模拟装置包括仿真人体、人体生物电模拟器、人体皮肤模拟器、生物电信号模拟发生器、控制模块、电化学测试仪、顶部容器、底部容器、全塑微型水泵、全塑流量计、温度传感器、加热器和数据分析模块，所述的人体模拟装置能够仿真人体生物电信号输出，能够通过温度控制和模拟人体皮肤膜实现模拟人体皮肤的温度和出汗，而且还能模拟人体的皮肤感知外界的压力和温度，为智能服装服饰的定量评价提供了手段和方法。
Description
技术领域
本发明专利涉及人体模拟仿真装置技术领域，特别涉及一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置。
背景技术
可穿戴技术在医疗养老、娱乐健身和军事领域都有非常广泛的应用前景，可穿戴技设备中的智能服装服饰由于与人体的接触面积大、接触时间长，因此有望成为未来人体与外界交互的主要接口。然而目前针对智能可穿戴设备的评价方法和评价标准非常缺乏，一些智能服装或功能纺织品只能在人体表面进行测试，虽然在人体表面测试具有测试环境与应用环境一致，并且测试过程相对比较简单，但是也有明显的缺点，如测试对象参数未知，不同测试对象的参数也不相同，而且测试对象的参数还是动态变化的。现有还没有能直接将人体的生物电、温度、体液浓度、血压等参数引入到模拟人体中的相关测试设备和标准。
针对上述问题，市面上的产品主要有服装舒适性测试仪、暖体假人、织物风格仪、材料的保暖系数测试仪等设备评估智能服装的热湿舒适性、透气性等指标，也有一些评价生物电干电极的模拟人体的简单的设备，不能满足人体真实多参数模拟的需要，在评估智能纺织品性能时候缺乏相应的方法和设备，因此，开发具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置对于智能材料和智能服装的评价和标准制定显得尤为重要。
发明内容
本发明专利针对上述问题，提供了一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置，以解决现有技术种存在的多个技术问题。
一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置，其特征在于，包括仿真人体、人体生物电模拟器、人体皮肤模拟器、生物电信号模拟发生器、控制模块、电化学测试仪、顶部容器、底部容器、全塑微型水泵、全塑流量计、温度传感器、加热器和数据分析模块，所述的人体生物电模拟器放置在所述的仿真人体的前胸部位，其入水口通过所述的全塑流量计与顶部容器相连，其出水口与水压调节杯相连，所述的顶部容器和底部容器分别放置在仿真人体的肩部和腰部，所述的全塑微型水泵放置在人体的背部中间位置，在所述的顶部容器和底部容器中均放置有温度传感器，所述顶部容器内放置有加热器，所述的控制模块能采集温度、压力、生物电和流量计流量信号，并控制加热器加热维持循环系统的温度恒定。
进一步，所述的仿真人体采用3D打印或者铸造的方式成型，其内部为空腔，有对外的液体循环接口和电器接口，其材料可以是塑料和金属。所述的人体生物电模拟器包括夹持面板、夹持底板、桶体、模拟人体皮肤膜和电极，所述夹持面板和底板采用聚四氟乙烯棒、聚乙烯或聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物材料，其表面有孔阵列，所述的模拟皮肤膜有夹持面板和夹持底板夹持，所述的桶体能够嵌入夹持底板的孔洞，并将模拟皮肤膜支撑，让其与夹持面板的外表面在一个平面上，所述的出水口和进水口依次相连，总进水口与所述的全塑微型水泵相连，总的出水口与水压调节杯相连，所述桶体能够装液态和固态电解质，所述电极孔配置银/氯化银标准电极，并且与所述的生物电信号模拟发生器相连。
进一步，所述的人体皮肤模拟器放置在人体的腿部，所述的人体皮肤模拟器包括模拟皮肤层、柔性温度传感器、单面电极和电极基底，所述的温度传感器为温敏金属或合金材料通过光刻和溅射技术在基底材料上形成微型圈状结构，材料可以是镍、铜、铂、碳和金属合金材料，温度传感器的线圈直径为5mm到50mm线圈的线宽为50μm到1000μm，温度传感器采用螺旋结构，温度传感器具有自加热功能，能够模拟皮肤感知外界物体的凉暖感，恒流源1mA-100mA电流流过温度螺旋线圈，通过测量线圈两端的电压变化，感知其电阻的变化，恒流源可以根据测量凉暖感的需求进行调节，恒流源和电压采集线路采用四线制方式。
进一步，所述的柔性压力传感器包括单面电极、压阻传感材料或是三明治结构电极，所述的压阻传感材料采用碳纳米管、石墨烯、金属纳米线一种或多种纳米导电材料掺杂的多孔聚氨酯薄或PDMS或Ecoflex膜材料，掺杂高聚物薄膜是多孔薄膜、表面规整微纳米结构薄膜，掺杂高聚物薄膜也可以是采用原位聚合法与多孔阳极氧化铝膜制备而成的规整纳米阵列聚吡咯、聚噻吩或聚苯胺薄膜。所述的单面电极为织物电极或薄膜电极表面印有叉指电极，所述的三明治结构电极由底电极和面电极组成。
进一步，所述的控制模块由单片机系统和显示模块构成，所述的控制模块能够通过采集全塑流量计的流速，控制所述的全塑微型水泵的流速，并且能够通过温度传感器采集的温度数据，控制加热器的功率。
进一步，所述的平衡水管的作用是当顶部容器内的溶液超量时，多余的电解质能够通过它流到底部容器中，而人体模拟器内部的水压和人体模拟皮肤表面的湿度则可以通过所述水压调节支架上的水压调节缓冲杯的位置和平衡水管调节。
本发明专利与现有技术相比具有优点：
由于采用了人体生物电模拟器和人体皮肤模拟器，仿真人体既可以模拟真实人体在不同的部分释放不同的生物电信号，还可以模拟不同的生物电波形，让智能服装的评估更加真实和稳定，而且还在人体不同部位放置感知温度和压力的人体皮肤模拟器，用于评估服装的压力和热湿舒适性，该装置可以更大程度地接近真实的人体，为智能服装服饰的评价提供测量手段和方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明专利实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明专利的一部分实施例，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的设计方案和附图。
图1为本发明专利实施例一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置的结构示意图；
图2为本发明专利实施例一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体皮肤模拟器的结构示意图；
图3为本发明专利实施例一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体生物电模拟器的结构示意图；
图4为本发明专利实施例一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体生物电模拟器的桶体结构示意图。
图5为本发明专利实施例一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体皮肤模拟器的表面阵列电极的结构示意图。
图6为本发明专利实施例一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的的人体皮肤模拟器的底电极的结构示意图。
图7为本发明专利实施例一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置的控制原理图。
具体实施方式
下面详细描述本发明专利的实施例，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明专利，对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，所述实施例的示例在附图中示出，其中所定义的一般原理可以在不脱离本实用的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实施例是示例性的，仅用于解释本发明专利，而不能理解为对本发明专利的限制。
在本发明专利的描述中，若干的含义是一个或多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过理解为不包括本书，以上、以下、以内理解为包括本书。
所述的人体模拟装置包括仿真人体(1)、人体生物电模拟器(2)、人体皮肤模拟器(3)、生物电信号模拟发生器(4)、控制模块(5)、电化学测试仪(6)、顶部容器(7)、全塑流量计(8)、全塑微型水泵(9)、底部容器(10)、加热器(11)、参考电极(12)、温度传感器(13)、压力调节杯(14)和数据分析模块(15)，所述的人体生物电模拟器(2)放置在所述的仿真人体(1)的前胸部位，其入水口通过所述的全塑流量计(8)与顶部容器(7)相连，其出水口与水压调节杯(14)相连，所述的顶部容器(7)和底部容器(10)分别放置在仿真人体(1)的肩部和腰部，所述的全塑微型水泵(9)放置在仿真人体(1)的背部中间位置，在所述的顶部容器(7)和底部容器(10)中均放置有温度传感器，所述顶部容器(7)内放置有加热器(11)，所述的控制模块(5)能采集温度、压力、生物电和流量计流量信号，并控制加热器(11)加热维持循环系统的温度恒定。
所述的仿真人体(1)采用3D打印或者铸造的方式成型，其内部为空腔，有对外的液体循环接口和电器接口，其材料可以是塑料和金属。
所述的人体生物电模拟器(2)包括夹持面板(204)、夹持底板(203)、桶体(201)、模拟人体皮肤膜(202)和参考电极(12)，所述夹持面板(204)和夹持底板(203)采用聚四氟乙烯棒、聚乙烯或聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物材料，其表面有孔阵列，所述的模拟皮肤膜(202)由夹持面板(204)和夹持底板(203)夹持，所述的桶体(201)能够嵌入夹持底板(203)的孔洞，并将模拟皮肤膜(202)支撑，让其与夹持面板(204)的外表面在一个平面上，所述的出水口(205)和进水口(206)依次相连，总进水口与所述的全塑微型水泵(9)相连，总的出水口与水压调节杯(14)相连，所述桶体(201)能够装液态和固态电解质，所述电极孔(208)配置银/氯化银标准电极，并且与所述的生物电信号模拟发生器(4)相连。
所述的人体生物电模拟器的桶体(201)采用了聚四氟乙烯棒、聚乙烯或聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物制备，所述的桶体(201)的长度在30mm到150mm之间，所述桶体(201)的直径在60mm到100mm之间，所述桶体(201)的孔的直径为40mm到80mm之间，所述桶体(201)开口端的外部被部分切掉，形成一个梯度，在所述桶体(201)的开口端的顶部和梯形平面中间分别开一个直径为0.5mm到2mm之间的凹槽(207)，所述的凹槽(207)深度为直径的0.6到0.8倍，所述桶体(201)闭合端开有一个直径在3mm到10mm的小孔(208)。
所述的人体皮肤模拟器(3)放置在仿真人体(1)的腿部，所述的人体皮肤模拟器(3)包括模拟皮肤层(301)、柔性温度传感器(305)、表面阵列电极(304)和底电极(303)，所述的柔性温度传感器(305)为温敏金属或合金材料通过光刻和溅射技术在基底材料上形成微型圈状结构，材料可以是镍、铜、铂、碳和金属合金材料，所述的柔性温度传感器(305)的线圈直径为5mm到50mm线圈的线宽为50μm到1000μm，所述的柔性温度传感器(305)采用螺旋结构，所述的柔性温度传感器(305)具有自加热功能，能够模拟皮肤感知外界物体的凉暖感，恒流源1mA-100mA电流流过温度螺旋线圈，通过测量线圈两端的电压变化，感知其电阻的变化，恒流源可以根据测量凉暖感的需求进行调节，恒流源和电压采集线路采用四线制方式。
所述的压阻传感材料(302)采用碳纳米管、石墨烯、金属纳米线一种或多种纳米导电材料掺杂的多孔聚氨酯薄或聚二甲基硅氧烷(PDMS)或脂肪族芳香族无规共聚酯(Ecoflex)膜材料，掺杂高聚物薄膜是多孔薄膜及表面规整微纳米结构薄膜，掺杂高聚物薄膜也可以是采用原位聚合法与多孔阳极氧化铝膜制备而成的规整纳米阵列聚吡咯、聚噻吩或聚苯胺薄膜，所述的表面阵列电极(304)为织物电极或薄膜电极表面印有叉指电极，所述的和底电极(303)由底电极和面电极组成。
所述的控制模块(5)由单片机系统和显示模块构成，所述的控制模块(5)能够通过采集所述的全塑流量计(8)的流速，控制所述的全塑微型水泵(9)的流速，并且能够通过所述的温度传感器(13)采集的温度数据，控制所述的加热器(11)的功率。
所述的压力调节杯(14)的高度可以用来调控模拟皮肤膜(202)表面的压强，从而实现调节模拟皮肤膜(202)表面的湿度和出汗量。当顶部容器(7)内的溶液超量时，平衡水管能够将多余的电解质排放到所述的底部容器(10)中。
以上详细描述了本发明专利的优选实施方式，但是本发明专利不限于上述实施方案中的具体细节，在本发明专利的技术构思范围内，可以对本发明专利的技术方案进行多种简单的变型，这些都属于本发明专利的保护范围。
Claims (8)
1.一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置，其特征在于，包括仿真人体、人体生物电模拟器、人体皮肤模拟器、生物电信号模拟发生器、控制模块、电化学测试仪、顶部容器、全塑流量计、全塑微型水泵、底部容器、加热器、参考电极、温度传感器、压力调节杯和数据分析模块，所述的人体生物电模拟器放置在所述的仿真人体的前胸部位，其入水口通过所述的全塑流量计与顶部容器相连，其出水口与水压调节杯相连，所述的顶部容器和底部容器分别放置在仿真人体的肩部和腰部，所述的全塑微型水泵放置在仿真人体的背部中间位置，在所述的顶部容器和底部容器中均放置有温度传感器，所述顶部容器内放置有加热器，所述的控制模块能采集温度、压力、生物电和流量计流量信号，并控制加热器加热维持循环系统的温度恒定。
2.根据权利要求1所述的一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置，其特征在于，所述的仿真人体采用3D打印或者铸造的方式成型，其内部为空腔，有对外的液体循环接口和电器接口，其材料可以是塑料和金属。
3.根据权利要求1所述的一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置，其特征在于，所述的人体生物电模拟器包括夹持面板、夹持底板、桶体、模拟人体皮肤膜和参考电极，所述夹持面板和夹持底板采用聚四氟乙烯棒、聚乙烯或聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物材料，其表面有孔阵列，所述的模拟皮肤膜由夹持面板和夹持底板夹持，所述的桶体能够嵌入夹持底板的孔洞，并将模拟皮肤膜支撑，让其与夹持面板的外表面在一个平面上，所述的出水口和进水口依次相连，总进水口与所述的全塑微型水泵相连，总的出水口与水压调节杯相连，所述桶体能够装液态和固态电解质，所述电极孔配置银/氯化银标准电极，并且与所述的生物电信号模拟发生器相连。
4.根据权利要求1所述的一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置，其特征在于，所述的人体生物电模拟器的桶体采用了聚四氟乙烯棒、聚乙烯或聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物制备，所述的桶体的长度在30mm到150mm之间，所述桶体的直径在60mm到100mm之间，所述桶体的孔的直径为40mm到80mm之间，所述桶体开口端的外部被部分切掉，形成一个梯度，在所述桶体的开口端的顶部和梯形平面中间分别开一个直径为0.5mm到2mm之间的凹槽，所述的凹槽深度为直径的0.6到0.8倍，所述桶体闭合端开有一个直径在3mm到10mm的小孔。
5.根据权利要求1所述的一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置，其特征在于，所述的人体皮肤模拟器放置在仿真人体的腿部，所述的人体皮肤模拟器包括模拟皮肤层、柔性温度传感器、表面阵列电极和底电极，所述的柔性温度传感器为温敏金属或合金材料通过光刻和溅射技术在基底材料上形成微型圈状结构，材料可以是镍、铜、铂、碳和金属合金材料，所述的柔性温度传感器的线圈直径为5mm到50mm线圈的线宽为50μm到1000μm，所述的柔性温度传感器采用螺旋结构，所述的柔性温度传感器具有自加热功能，能够模拟皮肤感知外界物体的凉暖感，恒流源1mA-100mA电流流过温度螺旋线圈，通过测量线圈两端的电压变化，感知其电阻的变化，恒流源可以根据测量凉暖感的需求进行调节，恒流源和电压采集线路采用四线制方式。
6.根据权利要求1和权利要求4所述的一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置，其特征在于，所述的压阻传感材料采用碳纳米管、石墨烯、金属纳米线一种或多种纳米导电材料掺杂的多孔聚氨酯薄或聚二甲基硅氧烷(PDMS)或脂肪族芳香族无规共聚酯(Ecoflex)膜材料，掺杂高聚物薄膜是多孔薄膜及表面规整微纳米结构薄膜，掺杂高聚物薄膜也可以是采用原位聚合法与多孔阳极氧化铝膜制备而成的规整纳米阵列聚吡咯、聚噻吩或聚苯胺薄膜，所述的表面阵列电极为织物电极或薄膜电极表面印有叉指电极，所述的和底电极由底电极和面电极组成。
7.根据权利要求1所述的一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置，其特征在于，所述的控制模块由单片机系统和显示模块构成，所述的控制模块能够通过采集所述的全塑流量计的流速，控制所述的全塑微型水泵的流速，并且能够通过所述的温度传感器采集的温度数据，控制所述的加热器的功率。
8.根据权利要求1所述的一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置，其特征在于，所述的压力调节杯的高度可以用来调控模拟皮肤膜表面的压强，从而实现调节模拟皮肤膜表面的湿度和出汗量。当顶部容器内的溶液超量时，平衡水管能够将多余的电解质排放到所述的底部容器中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110675015.8A CN113433299A (zh) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | 一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110675015.8A CN113433299A (zh) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | 一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113433299A true CN113433299A (zh) | 2021-09-24 |
Family
ID=77756414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110675015.8A Pending CN113433299A (zh) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | 一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113433299A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114603965A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-06-10 | 深圳鹏行智能研究有限公司 | 一种用于调节皮肤温度的机器皮肤 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101216410A (zh) * | 2008-01-11 | 2008-07-09 | 东华大学 | 一种模拟皮肤透湿性能的测试装置和方法 |
| CN201488994U (zh) * | 2009-08-14 | 2010-05-26 | 东华大学 | 一种新型衣下空间微气候模拟装置 |
| CN105117052A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-12-02 | 苏州能斯达电子科技有限公司 | 一种柔性传感器阵列 |
| CN106033651A (zh) * | 2014-12-09 | 2016-10-19 | 北京航空航天大学 | 一种模拟人体皮肤温度调节和出汗装置 |
| CN106667480A (zh) * | 2017-01-25 | 2017-05-17 | 杭州三目科技有限公司 | 一种用于穿戴式生理信号检测设备进行性能检验的人体模型 |
| CN106841006A (zh) * | 2017-03-03 | 2017-06-13 | 浙江理工大学 | 一种对环境状态无损的模拟人体出汗装置 |
| CN110584833A (zh) * | 2019-10-17 | 2019-12-20 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种具有触觉和温度感觉的智能皮肤 |
| CN110712224A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-21 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种具有温度感觉的智能皮肤 |
| CN210604471U (zh) * | 2019-07-18 | 2020-05-22 | 浙江清华柔性电子技术研究院 | 智能服装测试系统 |
| CN211086172U (zh) * | 2019-04-11 | 2020-07-24 | 中国航天员科研训练中心 | 一种皮肤仿真模块 |
-
2021
- 2021-06-18 CN CN202110675015.8A patent/CN113433299A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101216410A (zh) * | 2008-01-11 | 2008-07-09 | 东华大学 | 一种模拟皮肤透湿性能的测试装置和方法 |
| CN201488994U (zh) * | 2009-08-14 | 2010-05-26 | 东华大学 | 一种新型衣下空间微气候模拟装置 |
| CN106033651A (zh) * | 2014-12-09 | 2016-10-19 | 北京航空航天大学 | 一种模拟人体皮肤温度调节和出汗装置 |
| CN105117052A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-12-02 | 苏州能斯达电子科技有限公司 | 一种柔性传感器阵列 |
| CN106667480A (zh) * | 2017-01-25 | 2017-05-17 | 杭州三目科技有限公司 | 一种用于穿戴式生理信号检测设备进行性能检验的人体模型 |
| CN106841006A (zh) * | 2017-03-03 | 2017-06-13 | 浙江理工大学 | 一种对环境状态无损的模拟人体出汗装置 |
| CN211086172U (zh) * | 2019-04-11 | 2020-07-24 | 中国航天员科研训练中心 | 一种皮肤仿真模块 |
| CN210604471U (zh) * | 2019-07-18 | 2020-05-22 | 浙江清华柔性电子技术研究院 | 智能服装测试系统 |
| CN110584833A (zh) * | 2019-10-17 | 2019-12-20 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种具有触觉和温度感觉的智能皮肤 |
| CN110712224A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-21 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种具有温度感觉的智能皮肤 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114603965A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-06-10 | 深圳鹏行智能研究有限公司 | 一种用于调节皮肤温度的机器皮肤 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101112306B (zh) | 无创体核温度测量的方法、装置 | |
| CN101960299B (zh) | 湿度传感器及其管理系统 | |
| CN201163280Y (zh) | 测量织物动态热湿传递的微气候模拟仪 | |
| CN102507641A (zh) | 一种自适应型织物热湿舒适性能测试仪及其耦合测试方法 | |
| Baldwin et al. | An electrochemical impedance-based thermal flow sensor for physiological fluids | |
| CN2927053Y (zh) | 一种织物常温微气候测试圆筒仪 | |
| CN113433299A (zh) | 一种具有压力、温度调节及生物电信号输出的人体模拟装置 | |
| CN108414034A (zh) | 一种基于毛细-蒸发效应可实时监测汗液流量的微泵 | |
| CN104783793B (zh) | 导电织物及包括该导电织物的人体成分秤 | |
| CN102961136A (zh) | 一种用于电阻抗断层成像系统的定标装置 | |
| CN101843476B (zh) | 无创体核温度测量装置的标定设备及其使用方法 | |
| CN113340481A (zh) | 一种压力传感器及其制备方法 | |
| CN104083168B (zh) | 一种测脂电路及体脂秤 | |
| CN101363808B (zh) | 气体传感器及阵列的稳定性测试仪 | |
| CN111107679B (zh) | 一种用于反离子电渗抽取的柔性温控系统 | |
| CN109171680A (zh) | 一种可测量心脏动脉旁支血管流量的传感器 | |
| CN204106008U (zh) | 一种测脂电路及体脂秤 | |
| Fang et al. | Optimization of a wearable device for core body temperature monitoring based on the dual-heat-flux model | |
| CN1567398A (zh) | 一种出汗假人系统 | |
| CN216133566U (zh) | 一种恒温液体循环装置 | |
| Kumar et al. | Design and development of a Computerized Wicking Tester for longitudinal wicking in fibrous assemblies | |
| CN108451291A (zh) | 一种自动心情感知调节杯 | |
| CN209055244U (zh) | 一种模拟热敏电阻的电路及其测温电路 | |
| CN215227598U (zh) | 一种血流速度监测装置 | |
| CN113049150A (zh) | 柔性压力传感器及其制备方法和机器人皮肤、可穿戴设备 |
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 | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210924 |