[发明专利]一种穿戴式的人体姿态检测及肢体肌力测量系统

权利要求书

1.一种可穿戴式的人体姿态检测及肢体肌力测量系统，其特征在于，包括：固定带、姿态角测量模块以及数据读取发射模块；

所述固定带用于穿戴在人体不同部位上，每个固定带上均承载有姿态角测量模块和数据读取发射模块，所述姿态角测量模块、气压传感器以及数据读取发射模块置于固定带外侧；

所述姿态角测量模块用于测量其所在部位的姿态角；

所述数据读取发射模块用于读取人体不同部位的姿态角数据，并通过射频技术发送给远端的数据处理模块，以供所述数据处理模块根据人体不同部位的姿态角数据确定人体的姿态。

2.根据权利要求1所述的可穿戴式的人体姿态检测及肢体肌力测量系统，其特征在于，每个固定带上还承载有气囊和气压传感器；

所述气囊置于固定带的内侧，与人体不同部位接触，其内部压强随着人体不同部位肌肉收缩而发生变化；

所述气压传感器用于根据其所在部位气囊内部压强输出对应的电压值；

所述数据读取发射模块用于读取人体不同部位的气压传感器电压值，并通过射频技术发送给远端的数据处理模块，以供所述数据处理模块根据人体不同部位的电压值确定人体不同部位的肢体肌力。

3.根据权利要求2所述的可穿戴式的人体姿态检测及肢体肌力测量系统，其特征在于，每个固定带上还承载有电源模块、复位电路以及导气管；

所述电源模块用于为姿态角测量模块、气压传感器以及数据读取发射模块供电；

所述复位电路用于对所述数据读取发射模块进行复位；

所述导气管用于连接所述气囊和气压传感器。

4.根据权利要求1所述的可穿戴式的人体姿态检测及肢体肌力测量系统，其特征在于，所述姿态角测量模块为GY953惯性导航传感器模块。

5.根据权利要求1所述的可穿戴式的人体姿态检测及肢体肌力测量系统，其特征在于，所述数据读取发射模块为nRF24LE1无线模块。

6.根据权利要求1所述的可穿戴式的人体姿态检测及肢体肌力测量系统，其特征在于，所述数据处理模块接收人体不同部位的姿态角数据，构成姿态角数组，并对所述姿态角数组进行限幅滤波，以剔除测量有误的姿态角数据，利用支撑向量机SVM算法对限幅滤波后的姿态角数组进行分类，以判别人体姿态，人体姿态分为上楼、下楼、走路、跑步或深蹲五类，其中，支撑向量机SVM算法需要预先采集姿态角数据进行训练。

7.根据权利要求2所述的可穿戴式的人体姿态检测及肢体肌力测量系统，其特征在于，所述数据处理模块接收人体不同部位的电压值，并根据预先测量的各个部位的电压初始值确定各个部位的肢体肌力，各个部位的肌肉保持舒张状态时测量的多组电压值的平均值即为预先测量的各个部位的电压初始值；当所述数据处理模块接收人体任意一个部位的电压值大于该部位的电压初始值时，该部位的肢体肌力与该部位的电压值和电压初始值的差值成正比，当所述数据处理模块接收人体任意一个部位的电压值小于或等于该部位的电压初始值时，该部位的肢体肌力为0。

8.根据权利要求4或5所述的可穿戴式的人体姿态检测及肢体肌力测量系统，其特征在于，所述nRF24LE1无线模块利用串口读取GY953惯性导航传感器模块的姿态角数据，并利用内部AD转换器将气压传感器输出电压值的模拟量转换为数字量。

9.根据权利要求1或2所述的穿戴式的人体姿态检测及肢体肌力测量系统，其特征在于，所述固定带用于穿戴在人体的左小腿、右小腿、躯干胸部、左大腿以及右大腿部位。

10.根据权利要求2所述的穿戴式的人体姿态检测及肢体肌力测量系统，其特征在于，当固定带上承载有气囊时，固定带需采用非弹性材料，若固定带上承载有气囊，在安装气囊至人体的大腿时，大腿肌肉保持舒张状态，气囊不需与人体皮肤接触，但为保证使用过程中气囊能够充分检测肌肉收缩情况，气囊内围需要紧贴所测量的肌肉，气囊外围用固定带包住。