CN203873760U - 上肢功能评定测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种上肢功能评定测试装置，它包括三轴加速度传感器、三轴陀螺仪传感器、蓝牙发送模块、微处理器、电源管理模块和上位机；三轴加速度传感器和三轴陀螺仪传感器用于佩戴于人体上肢，其输出端口分别连接微处理器的输入IO口，微处理器的输出IO口连接蓝牙发送模块的输入端，蓝牙发送模块与上位机无线通信相连；电源管理模块与各用电元件电连接。本实用新型结构简单，便携且性价比高；加速度传感器与陀螺仪传感器相结合能提高数据采集的准确性，可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗仪器，尤其涉及一种上肢功能评定测试装置。
背景技术
脑卒中是一种突然起病的脑血液循环障碍性疾病，它具有高发病率、高致残率等特点。医学界鉴定认证对于脑卒中的治疗方法是在早期由手术治疗患者，到后期即恢复期对患者进行适当的康复训练治疗来降低其致残率并恢复其肌体的运动功能。脑卒中引起的上肢瘫痪导致上肢运动功能受限制，严重影响他们的日常生活。与下肢康复治疗相比，脑卒中患者的上肢康复治疗在灵活度及运动技巧功能等方面都非常困难。上肢康复训练包括上肢伸展、弯曲、肘屈伸、手的握取与松开、上肢负重等训练。上肢康复训练治疗的根本目的就是让脑卒中患者最大程度上提升运动能力，增强上肢活动灵巧度，提高生活质量，获得更好的日常生活活动能力，减少并发症。
临床上，康复治疗师根据国际制定的康复评定量表通过触摸和视觉来评估患者上肢的运动功能。徒手目测评定无需特殊医疗器械，只用量角器目测评定上肢运动的角度。这种方法效率低下，受医生主观影响大，限制了评价的精确性。然而，目前国内外研究的上肢康复设备缺少特定的上肢功能康复评定器械，研制的具有评定训练功能的上肢机器人居多，且其结构都较复杂和庞大，选用的上肢传感器评估存在误差大的缺陷，检测对象单一，因此临床上应用较少，还需有待进一步研究。
为满足当前对此类康复评定器械的需求，需要设计一种采用统一规范的康复评定标准的上肢康复功能评定器械，这样使得医生可对于患者上肢功能康复评定的结果在多个不同地区使用不同上肢评估器械的站点间进行交流研讨。
实用新型内容
本实用新型的目的，就是为了提供一种上肢功能评定测试装置
为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种上肢功能评定测试装置，包括三轴加速度传感器、三轴陀螺仪传感器、蓝牙发送模块、微处理器、电源管理模块和上位机；三轴加速度传感器和三轴陀螺仪传感器用于佩戴于人体上肢，其输出端口分别连接微处理器的输入IO口，微处理器的输出IO口连接蓝牙发送模块的输入端，蓝牙发送模块与上位机无线通信相连；电源管理模块与各用电元件电连接。
所述的三轴加速度传感器与三轴陀螺仪传感器采用MPU6050六轴运动处理模块，且采用I2C实现与单片机之间的通信；三轴加速度传感器测量范围为±16g，三轴陀螺仪传感器测量范围为±2000°／秒。
所述的蓝牙发送模块选用BC04-B主从一体模块。
所述的微处理器选用MSP430单片机。
本实用新型的上肢功能评定测试装置具有以下优点和特点：
1.采用三轴加速度传感器与三轴陀螺仪传感器结合使用，对其输出数据进行融合算法，使得检测精度高，可靠性强。
2.结构简单，方便携带，易于脱卸佩戴，并采用蓝牙协议，能无线收发数据，消除引出电源线和信号线的带来操作不便困难的问题。
3.选用msp430单片机作为微处理器，具有低功耗，性价比高等优势。
4.上位机上肢评定软件可对接受到的信号值进行存数，分析，并可视化显示人体上肢康复动作状态。
附图说明
图1是本实用新型上肢功能评定测试装置的基本结构框图；
图2是本实用新型传感器I2C通信电路图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的上肢功能评定测试装置，包括三轴加速度传感器1、三轴陀螺仪传感器2、蓝牙发送模块3，微处理器4，电源管理模块5和上位机6。
三轴加速度传感器1和三轴陀螺仪传感器2用于佩戴于人体上肢，其输出端口分别连接微处理器4的输入IO口，微处理器4的输出IO口连接蓝牙发送模块3的输入端，蓝牙发送模块3与上位机6无线通信相连；电源管理模块5与各用电元件电连接。
本实用新型中的三轴加速度传感器与三轴陀螺仪传感器采用MPU6050六轴运动处理模块，且采用I2C实现与单片机之间的通信；三轴加速度传感器测量范围为±16g，三轴陀螺仪传感器测量范围为±2000°／秒。
本实用新型中的蓝牙发送模块选用BC04-B主从一体模块。
本实用新型中的微处理器选用MSP430单片机。
参照图2，本实用新型中的三轴加速度传感器与三轴陀螺仪传感器采用MPU6050六轴运动处理模块，它集成MEMS加速度计，MEMS陀螺仪，且用I2C实现与单片机之间的通信。MPU6050六轴运动处理模块的SCL与SDA引脚与微处理器的两个IO口相连，微处理器从传感器读取数据，再将数据经BC04-B蓝牙发送模块传输至上位机。
本实用新型的工作原理是，三轴加速度传感器和三轴陀螺仪传感器佩戴于人体上肢，通过蓝牙发送模块将三轴加速度传感器与三轴陀螺仪传感器采集到的xyz三轴的数据无线传输至上位机。上位机将接受到的数据信号进行融合算法处理，从而计算出对上肢康复运动过程中手臂参数，对其运动姿态进行检测。加速度传感器与陀螺仪传感器相结合能提高数据采集的准确性，可靠性。上位机对收到的数据进行存储分析并以通俗易懂可视化效果消失人体上肢康复动作状态，以达到良好的康复评定效果。
Claims (4)
1.一种上肢功能评定测试装置，其特征在于：包括三轴加速度传感器、三轴陀螺仪传感器、蓝牙发送模块、微处理器、电源管理模块和上位机；三轴加速度传感器和三轴陀螺仪传感器用于佩戴于人体上肢，其输出端口分别连接微处理器的输入IO口，微处理器的输出IO口连接蓝牙发送模块的输入端，蓝牙发送模块与上位机无线通信相连；电源管理模块与各用电元件电连接。
2.如权利要求1所述的上肢功能评定测试装置，其特征在于：所述的三轴加速度传感器与三轴陀螺仪传感器采用MPU6050六轴运动处理模块，且采用I2C实现与单片机之间的通信；三轴加速度传感器测量范围为±16g，三轴陀螺仪传感器测量范围为±2000°／秒。
3.如权利要求1所述的上肢功能评定测试装置，其特征在于：所述的蓝牙发送模块选用BC04-B主从一体模块。
4.如权利要求1所述的上肢功能评定测试装置，其特征在于：所述的微处理器选用MSP430单片机。
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