[实用新型]一种空间站人体生理参数检测设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空间站失重环境下的人体生理参数检测设备。

背景技术

天宫一号的发射标志着我国已经拥有建立初步空间站的能力，国家规划在2020年左右建成载人空间站。当越来越多的宇航员与太空亲密接触，承载着人类神圣使命的时候，他们的太空失重会引起一系列的生理变化，甚至出现病理反应或疾病，对航天员的身心健康造成影响，因此宇航员健康检查是十分必要的。在航天失重环境中长时间停留可引起机体多个系统发生适应性改变和一些病理生理性质的变化，其中又以失重对心血管、肌肉、骨等系统的不良影响对宇航员健康和安全关系最大，故也最受重视。为了减少航天员由于失重而引起的生理变化，维持像在地球那样的健康状态，现已经出现了很多宇航员生理参数的检测系统，来检测在空间站中宇航员的参数，从而制定合适的训练计划。失重期间的血液循环障碍与中医中的“血瘀症”相似，出现血液循环障碍后，宇航员的体重、呼吸等生理参数可能没有变化，只有重心位置发生了变化，而目前在宇航员的重心检测方面还是一个空白，还没有这样一种设备来检测宇航员的重心。

发明内容

发明目的：本实用新型的目的是填补宇航员生理参数检测系统所存在的空间站失重环境下重心检测方面的空白，提供一种人体生理参数检测设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种空间站人体生理参数检测设备，包括机械臂，在机械臂的一端设置硬质平板，在硬质平板上设置若干可以围成一定面积区域的压力传感器，硬质平板上还设有用于固定受测者躯体的固定带，在压力传感器上设置有支撑板，固定带和支撑板之间形成容纳受测者躯干的空间；压力传感器通过信号调理模块连接单片机模块，单片机模块连接上位机。

其中，所述机械臂上从固定端到活动端依次为第一转动副、第二转动副和第三转动副，第三转动副末端固定有硬质平板。

其中，所述机械臂上从固定端到活动端依次为转动副、第一移动副和第二移动副，所述第二移动副末端固定有硬质平板。

其中，所述压力传感器的数目为四个，且四个压力传感器在硬质平板上呈矩形排布。

其中，所述固定带为两个，两个固定带之间相互平行或交叉设置。

有益效果：本实用新型采用安装在机械臂末端的硬质平板上的压力传感器来检测失重环境下人体重心的方法，实现了传统检测重心方法的创新。通过固定带将受测者固定在传感器附近，由单片机发出相应的电机驱动信号来驱动机械臂的运动，从而推动受测者进行运动；采集压力传感器的输出信号并提交单片机进行数据采集与传输处理，最后通过上位机的重心计算软件计算出受测者重心在硬质板上的投影点坐标。本实用新型具有结构简单、成本低廉以及使用方便的特点，填补了宇航员的在失重环境下重心检测方面的空白，对于航天事业的发展具有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型空间站人体生理参数检测设备实施例一的示意图。

图2为本实用新型测量方法的流程图。

图3为本实用新型实施例一的硬质平板上的压力传感器分布示意图。

图4为本实用新型实施例一的硬质平板的受力分析示意图。

图5为本实用新型机械臂的实施例二的示意图。

图6为本实用新型硬质平板上的压力传感器实施例二的分布示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。

实施例一

如图1、2和3所示，本实用新型的空间站人体生理参数检测设备包括一端固定的机械臂，在机械臂的另一活动端固定有方形的硬质平板1，在硬质平板1上设置四个压力传感器2与两个相互交叉的固定带3，压力传感器2在硬质平板1上呈矩形排布，即以每个压力传感器2为顶点，连线所围成的几何图形是矩形。所述的压力传感器2至少是三个，因为在检测的时候，硬质平板1大概位于受测者腰部，腰部是人在正常状态下的重心所在，但是在失重状态下，人体重心会有改变，但是还在腰部附近位置，为了找到重心位置，必须有三个压力传感器2才能组成面积，重心就位于该面积之内。本实用新型最佳选用四个组成矩形的压力传感器2，也可以采用可组成规则形状的六个、八个压力传感器，组成正六角形或矩形，如图6所示。

在每个压力传感器2上设置一个支撑板4，固定带3和支撑板4之间形成容纳受测者躯干的空间。每个压力传感器2均通过信号调理模块5连接单片机模块6，单片机模块6连接上位机7。