[发明专利]一种多参数人体机能检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种多参数人体机能检测装置，其特征在于：包括集成为一体的平衡能力测试单元、人体成分测试单元、身高测试单元，以及给各单元供电的电源，各单元测得的数据通过数据传输接口传输至外部计算机进行分析；

所述平衡能力测试单元包括平衡仪，平衡仪包括测试平台，平衡仪内部设置有分布于所述测试平台内四角位置的力传感器，人体站立在所述测试平台上，由所述力传感器感应人体状态变化，通过数据传输接口输出测得数据；

所述人体成分测试单元包括激励电源、信号输出线、四个激励电极及四个检测电极，其中两个激励电极与两个检测电极配对成两组后，分别设置在所述平衡仪的测试平台表面，与人体下肢相接触，另外两个激励电极与两个检测电极配对成两组后，分别与人体上肢相接触，所述激励电源上串联有电压可测的标准电阻，所述激励电源引入所述电源的电压，并将电压降压为人体能够承受的安全电压后，与任意两个不同的激励电极电连接，通过激励电极与人体构成回路并向人体输出激励电信号，与所选择的激励电极配合的两个检测电极通过数字传输接口输出检测电极之间的电压信号；

所述身高测试单元包括有导轨，所述导轨竖直安装在所述平衡仪侧部，与平衡仪连接为一体，导轨中设置有伸缩杆，所述伸缩杆由步进电机驱动，在导轨中上下滑动，所述伸缩杆顶端连接有水平的连杆，所述连杆前端安装有压力传感器，人体站立在所述测试平台上，所述伸缩杆带动压力传感器上下移动，压力传感器接触人体头顶并受力停止运行，通过步进电机运行步数及步进电机每步运行距离测试人体身高参数。

2.根据权利要求1所述的一种多参数人体机能检测装置，其特征在于：所述人体成分测试单元还包括两个手柄，每个手柄上分别设置有配对为同组的一个激励电极及一个检测电极，所述激励电源与所述激励电极之间还连接有选择开关，所述激励电源通过选择开关分别选择与两个不同的激励电极电连接，并与人体构成回路以向人体输出激励电信号，所述数据传输接口连接有选择开关，通过选择开关得到与所选择的激励电极配合的检测电极之间的电压信号，并通过数据传输接口输出电压信号。

3.一种多参数人体机能检测方法，其特征在于：人体站在平衡仪的测试平台上，由平衡能力测试单元、人体成分测试单元、身高测试单元，分别测试人体各机能参数；

所述身高测试单元测试人体身高参数，步进电机驱动伸缩杆沿导轨向下滑动，当压力传感器接触人体头顶部时，压力传感器受力，伸缩杆停止下滑，信号通过数据传输接口传输至外部的计算机，由外部的计算机通过对步进电机移动的步数及每步移动的距离进行分析处理后，计算得到人体身高参数；

所述平衡能力测试单元测试人体平衡能力参数，人体站在所述测试平台后，分别保持多个静态平衡测试姿势，保持每个静态平衡测试姿势时，分布在平衡仪四角的四个力传感器得到人体的体重信号，并通过数据传输接口将信号传输至外部的计算机进行分析处理，结合人体身高参数，获得人体在不同静态平衡测试姿势下的重心动摇信息，在计算机中进行综合评估，判定人体重心移动速度、平均动摇角度、重心分布情况；根据性别、年龄把人群分为十个群体，经过对人群的大量数据采集，提取平均值作为平衡评价指标，根据平衡评价指标对人体总体平衡状况和各组姿势分别进行测评，总体平衡以满分100分为准进行评分，单项测试评分为优秀、良好、正常、偏弱、弱五个等级，通过软件评分后清楚的看到八个测试姿势的平衡情况，计算机保存并能生成打印报表；

所述人体成分测试单元基于生物电阻抗分析法，通过测量人体阻抗来确定人体成分，人体站在所述测试平台后，激励电极与检测电极被分为四组，分别位于人体四肢，每个手拿着一个手柄，人体每只脚的前脚掌分别与测试平台上的一个激励电极接触，每只脚的后脚掌分别与测试平台上的所接触的激励电极同组的一个检测电极接触，人体每个手的大拇指与手柄上的检测电极相接触，每个手的其余四指与手柄上的激励电极相接触；通过激励电源的选择开关，使激励电源两端分别与人体任意一个手上接触激励电极及任意一个脚底接触的激励电极电连接，向所选择的两个激励电极之间的人体部分发出激励电压，通过数据传输接口与检测电极之间的选择开关，使数据传输接口与未被选择的两个激励电极同组的检测电极各自连接，所述检测电极通过数据传输接口向计算机输出电压信号，在计算机中将电压信号与标准电阻之间的电压相比，直接得到人体躯干的阻抗；再通过激励电源的选择开关，使激励电源两端分别与两个不同的激励电极电连接，向所选择的两个激励电极之间的人体部分发出激励电压，通过数据传输接口与检测电极之间的选择开关，使数据传输接口与所选择的两个激励电极同组的检测电极各自连接，所述检测电极通过数据传输接口向计算机输出电压信号，在计算机中将电压信号与标准电阻之间的电压相比，通过多次选择激励电极及同组的检测电极，最后在计算机中列出线性方程进行计算，得到人体四肢的生物电阻抗值；通过选择不同的激励电极与检测电极配合，对人体各部分的生物电阻抗值进行重复测量，得到人体各部分生物电阻抗的准确值，进而得到人体组分情况。

4.根据权利要求3所述的一种多参数人体机能检测方法，其特征在于：静态平衡测试姿势有八种，分别为：睁眼双足站立、闭眼双足站立、左足着地与睁眼站立、左足着地与闭眼站立、右足着地与睁眼站立、右足着地与闭眼站立、线形步睁眼、线形步闭眼。