CN204765652U - 一种全面检测手指运动功能的数据手套 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全面检测手指运动功能的数据手套，包括手套本体和手指运动功能检测装置，手指运动功能检测装置包括数据处理模块、无线传输模块和一个或多个角度输出模块，角度输出模块分别位于手套本体的手指指尖位置，数据处理模块与无线传输模块均位于手套本体的手掌背部，数据处理模块通过封装在手套本体内的导线分别与无线传输模块和角度输出模块连接，角度输出模块具有六方向旋转角度输出。本实用新型改变了人体手指运动功能的检测方式，可同时完成手指的弯曲、张合及转动角度检测，在大大减少手指检测器件的同时，增强了数据手套的功能，且结构简单，穿戴方便，不影响手部的自然状态，有利于提高检测精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及辅助医疗器械技术领域，尤其涉及一种全面检测手指运动功能的数据手套。
背景技术
当前，针对由脑损伤或机械外伤引起肢体运动障碍的疗法很多，其中具有代表性的，是近年来出现的帮助患者进行手部康复训练的机器人以及数据手套等。康复机器人与部分数据手套可以辅助患者完成手部的抓握动作，但是缺乏相应的量化评估手段及方法，无法对患者的康复情况作出客观的评价；一些数据手套虽然能够采集到患者手部的部分信息，并用于虚拟现实环境下的训练及量化评估，但都只是针对手部运动的活度信息，即仅考虑了各手指可弯曲的角度和抓握的力度信息，并不能检测患者手指的张合及转动角度，故而无法对患者作出全面的康复训练和量化评估。
从现代医疗和康复仪器的发展趋势来看，可穿戴技术已经成为生物医学工程领域关注的热点问题，在“准自然状态”下检测人体各种生理信息对于发现和治疗新的疾病具有重大的意义。当前一些手部功能康复装置采用刚性机械结构，可穿戴性差，给患者的活动带来不便，因而在此状态下采集的患者手部运动信息不能客观反映其真实状态，影响对手部康复效果的客观评价。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种全面检测手指运动功能的数据手套，在上位机的控制作用下，本实用新型能够采集患者在自然状态下手指弯曲、张合及转动的角度信息，从而对患者的手指运动功能作出全面的评估。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种全面检测手指运动功能的数据手套，包括手套本体和手指运动功能检测装置，所述手指运动功能检测装置包括数据处理模块、无线传输模块和一个或多个角度输出模块，所述角度输出模块分别位于手套本体的手指指尖位置，所述数据处理模块与无线传输模块均位于手套本体的手掌背部，数据处理模块通过封装在手套本体内的导线分别与无线传输模块和角度输出模块连接，所述的角度输出模块包括角度传感器，所述的角度传感器具有六方向旋转角度输出。
所述的角度输出模块还包括重力加速度计，所述的重力加速度计连接角度传感器。
所述的角度输出模块还包括地磁场仪，所述的地磁场仪连接角度传感器。
所述的角度传感器采用三轴陀螺仪。
所述的手套本体采用尼龙材料制成。
本实用新型改变了人体手指运动功能的检测方式，采用具有六方向旋转角度输出的角度传感器，可同时完成手指的弯曲、张合及转动角度检测，在大大减少手指检测器件的同时，增强了数据手套的功能；本实用新型结构简单，而且穿戴方便，不影响手部的自然状态，有利于提高检测精度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的原理框图；
图3为本实用新型角度传感器的旋转角度输出方向图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型提供的一种全面检测手指运动功能的数据手套，包括手套本体1和手指运动功能检测装置，手指运动功能检测装置包括数据处理模块2、无线传输模块3和5个角度输出模块4，5个角度输出模块4分别位于手套本体1的手指指尖位置，数据处理模块2与无线传输模块3均位于手套本体1的手掌背部，角度输出模块4包括角度传感器、重力加速度计和地磁场仪，重力加速度计和地磁场仪均与角度传感器连接，数据处理模块2通过封装在手套本体1内的导线分别与无线传输模块3和角度传感器连接。
本实用新型的角度传感器采用三轴陀螺仪，具有六方向旋转角度输出。如图3所示，六方向分别指X+方向、X-方向、Y+方向、Y-方向、Z+方向和Z-方向，X+方向旋转角度即指在XOY平面内以Y轴为基准顺时针旋转的角度，X-方向旋转角度即指在XOY平面内以Y轴为基准逆时针旋转的角度，Y+方向旋转角度即指在YOZ平面内以Z轴为基准顺时针旋转的角度，Y-方向旋转角度即指在YOZ平面内以Z轴为基准逆时针旋转的角度，Z+方向旋转角度即指在XOZ平面内以X轴为基准顺时针旋转的角度，Z-方向旋转角度即指在XOZ平面内以X轴为基准逆时针旋转的角度。当患者佩戴手套进行手指弯曲、张合或者旋转运动时，各指尖的角度传感器输出经手指指背的导线汇聚到手背的数据处理模块2，进而得出手指的运动角度。由于陀螺仪在独立运作时随时间的积累会产生一定偏差，故本实用新型在角度输出模块4引入重力加速度计对陀螺仪进行校准；因重力加速度计受重力影响也会产生一定偏差，本实用新型又引入地磁场仪对重力加速度计进行校准，这样进一步提高了本实用新型对手指运动角度的检测精度。
本实用新型的手套本体采用尼龙材料制成，柔软舒适，穿戴后对患者手部的自然状态影响不大，有利于准确评估患者手指运动功能的真实状况。
本实用新型的工作原理是：患者佩戴上述数据手套后进行手指的张合、弯曲或旋转运动，上位机通过无线传输模块3发出任何一个或几个方向的旋转角度读取命令后，手套指尖的角度传感器输出相应数据至数据处理模块2，数据处理模块2通过无线传输模块3将得出的手指旋转角度发送给上位机，监测人可从上位机直观看到手指的运动情况，并作出准确的评估，对于患者的自身康复能够起到很好的效果。本实用新型提供的全面检测手指运动功能的数据手套，具有0~360度旋转检测功能。受手指运动角度的限制，本实用新型对于手指弯曲程度可完成0~180度的数据检测，对于手指张合程度可完成0~90度的数据检测，对于手指转动程度可完成0~360度的数据检测，在减少检测器件的情况下大大增强了数据手套的功能，实现了全面检测的目的。本实用新型结构简单，穿戴方便，检测精度接近于手指运动的真实角度，能够满足医疗需求。
Claims (5)
1.一种全面检测手指运动功能的数据手套，其特征在于：包括手套本体和手指运动功能检测装置，所述手指运动功能检测装置包括数据处理模块、无线传输模块和一个或多个角度输出模块，所述角度输出模块分别位于手套本体的手指指尖位置，所述数据处理模块与无线传输模块均位于手套本体的手掌背部，数据处理模块通过封装在手套本体内的导线分别与无线传输模块和角度输出模块连接，所述的角度输出模块包括角度传感器，所述的角度传感器具有六方向旋转角度输出。
2.如权利要求1所述的一种全面检测手指运动功能的数据手套，其特征在于：所述的角度输出模块还包括重力加速度计，所述的重力加速度计连接角度传感器。
3.如权利要求2所述的一种全面检测手指运动功能的数据手套，其特征在于：所述的角度输出模块还包括地磁场仪，所述的地磁场仪连接角度传感器。
4.如权利要求3所述的一种全面检测手指运动功能的数据手套，其特征在于：所述的角度传感器采用三轴陀螺仪。
5.如权利要求4所述的一种全面检测手指运动功能的数据手套，其特征在于：所述的手套本体采用尼龙材料制成。
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|---|---|---|---|---|
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| CN107456377A (zh) * | 2017-10-10 | 2017-12-12 | 广东工业大学 | 一种按摩手套 |
| CN108958479A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-12-07 | 南京师范大学 | 基于数据手套的通用三维虚拟场景实时交互方法 |
| CN112905002A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-04 | 济南超感智能科技有限公司 | 一种检测正骨手法数据的智能设备及检测方法 |
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