[实用新型]基于FBG传感技术的人体姿态监测服装

说明书

本实用新型公开了一种人体姿态监测服装，包括服装本体，该本体包括腕部、肘部、背部、颈部，所述姿态监测服装还包括电脑、信号连接至该电脑的解调仪信号收集终端、信号通过线缆连接至该解调仪信号收集终端的传感器，传感器采用FBG传感器，且传感器分别可微调的固定于腕部、肘部、背部、颈部。本实用新型的优点是：对人体的各种姿态进行实时监测，并将测得数据进行即时传输和数据处理。

技术领域

本发明涉及人体监测技术领域，尤其是涉及一种基于FBG传感技术的人体姿态监测方法。本发明还涉及一种基于FBG传感技术的人体姿态监测服装。

背景技术

保持良好的人体姿态对于维持人类的机体健康十分重要。现代社会中，因工作的需求导致人们需要长时间保持同一姿势。但诸多姿势，如弯腰、久站、久坐、伏案等均会对健康产生不利的影响。同时，正确的姿态对于发挥人体肌肉纤维及骨骼的运动潜能十分重要。因此对于人体姿态的实时监测在诊断、康复治疗、体育运动、艺术领域都有十分广阔的前景。

目前，对人体姿态的监测主要通过两个方面来进行，(1)通过影像捕捉及跟踪技术，结合背景模式初始化的方法等对运动中人体的不同姿态进行监测，从而得到最终的人体姿态实例。如申请公布号为CN106919806A中国发明专利申请：一种人体监测方法、装置以及系统及计算机可读存储设备公开的基于可见光监测图像和所述红外监测图像进行被监测人行为分析，获取行为监测信息的人体监测系统。(2)基于物理传感器的数据捕捉人体各部位的运动状态。物理传感器可以是加速度传感器、角度或者磁力传感器。如授权公告号为CN205239396U的中国实用新型专利：一种人体监测装置及其系统，公开了基于雷达波束的发送与反射获取监测对象的运动信号；如授权公告号为CN205729355U的中国实用新型专利：一种人体生物电及运动姿态智能监控服装公开了采用四个肌电监测传感器，四个肌电监测传感器分别设置于服装本体对应背部的位置。显然，以上监测系统均存在相对不足之处。即，第一种方案的主要问题在于由于人体动态模型的特殊性，其应用仅仅局限于特定的场所，其余的方案在进行数据采集处理时系统结构复杂，获取数据的误差较大对人体姿态的监测系统及方法大多存在结构复杂，成本高昂、使用不便、传感器易损等问题。

因此，迫切需要简单易行、高精度灵敏度的传感器技术实现人体姿态的实时监测。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于FBG传感技术的人体姿态监测方法，它具有能够较好的对人体姿态进行监测的特点。进一步，本发明还公开了一种基于FBG传感技术的人体姿态监测服装。

本发明所采用的第一个技术方案是：

基于FBG传感技术的人体姿态监测方法，包括以下步骤：

(1)让测试对象穿着服装本体，在待监测人体关节各个点位设置传感器，传感器采用FBG传感器，且调整传感器的位置，保证各个点位和传感器的中点位置恰好对应；

(2)将所有传感器通过线缆连接至一信号收集终端，该信号收集终端信号连接至一电脑；

(3)利用电脑处理各个传感器传来的信息，设定某个传感器为第i个传感器，该第i个传感器监测到的波长度数为λ_i、角度变化为则电脑对该第i个传感器传来的信息的处理方式为：其中，线性关系k_i通过以下方法得到：通过第i个传感器的标定实验测得第i个传感器与角度间的线性关系ki，标定过程中通过将第i个传感器弯曲不同角度时，对第i个传感器的波长示数进行记录，获得第i个传感器波长与角度之间的标定关系，该标定关系是线性的，从而将获得的直线的斜率作为线性关系k_i。

所述传感器为3D打印的柔性传感器。

所述线缆通过3D打印一次成型嵌入服装内部。

本发明所采用的第二个技术方案是：