[实用新型]一种关节角度测量的装置

说明书

本实用新型提供一种关节角度测量的装置，其包括频率可调节的电源、第一隔离电路、第二隔离电路、信号预处理模块、MCU模块、第三隔离模块以及安装于待测肢体上的发送电极、接收电极；所述频率可调节的电源一输出经第一隔离电路与发射电极输入连接；所述接收电极输出经第二隔离电路与所述信号预处理模块输入连接；所述信号预处理模块输出与所述MCU模块一输入连接；所述频率可调节的电源另一输出经第三隔离电路与所述MCU模块另一输入连接。硬件要求相对较低，操作也相对比较简单，用户可以单独使用，无需其他人员帮忙，可以获得较好的用户体验；具有便携性和实时性也是它的两大优势。

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种关节角度测量的装置。

背景技术

现有的肢体关节角度测量方法大体有两种，一是视频法，二是惯性传感器法。视频法是利用图像处理技术对人体各个姿态进行分析，图像的采集可由多个摄像机进行拍摄，或者由单个摄像机在相对于人体的各个不同的角度拍摄来完成。通过对采集的序列图像进行分析和重建来分析运动状态、位置信息，通过位置信息可确定某个肢体的关节角度。这种方法对拍摄设备中的重构算法精度的要求较高，检测精度和运算实时性难以平衡。惯性传感器包括加速度计和角速度传感器以及它们惯性测量单元和磁传感器的姿态参考系统，可用于人体运动的测量和分析。在使用惯性传感器测量时，传感器不断地采集人体的运动过程中各个部位的信息，并传递给计算机，计算机根据所获得的位置信号的信息计算，显示人体在运动过程中的各项参数，并且可以得出肢体关节的夹角。这种方法通过两个或两个以上的标记点进行实时重构，其穿戴式处理芯片的运算复杂度高。从生理学角度来说，当肢体摆动到不同角度时，关节角度产生变化，肌肉群的收缩程度不同，导致导电特性发生改变，则信号的人体传输增益值会呈现差异。本发明设计了一个通过人体信号传输增益值来测量肢体关节角度的装置与方法，利用信号增益值来判断此时的关节夹角，能够为居家康复治疗和精准康复训练提供有效途径，也能够为体感游戏的用户提供较好的游戏体验。

专利（申请号200920176773.X）给出了一种医用关节角度测量装置，包括测量器、数据线和数据处理器。测量器包括壳体、角度传感器和偏心重锤，数据处理器包括数据处理芯片和数据显示芯片。专利（申请号201120210419.1）给出了一种关节角度测量装置，此装置包括固定测量臂、固定活动测量臂、中心轴、角度测量仪及语音单元。活动测量臂另一端与固定测量臂一端通过中心轴连接。专利（201621484960.0）搭建了一个人体关节角度测量系统，它包括第一三轴加速度检测模块，第二三轴加速度检测模块，控制模块、无线通讯模块、电源模块以及移动终端。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种关节角度测量的装置.

本实用新型采用以下技术方案：一种关节角度测量的装置，其包括频率可调节的电源、第一隔离电路、第二隔离电路、信号预处理模块、MCU模块、第三隔离模块以及安装于待测肢体上的发送电极、接收电极；所述频率可调节的电源一输出经第一隔离电路与发射电极输入连接；所述接收电极输出经第二隔离电路与所述信号预处理模块输入连接；所述信号预处理模块输出与所述MCU模块一输入连接；所述频率可调节的电源另一输出经第三隔离电路与所述MCU模块另一输入连接。

在本实用新型一实施例中，所述信号预处理模块包括一差分运算放大器及一滤波器；所述差分运算放大器输入接第二隔离电路输出；所述差分运算放大器输出接滤波器输入。

在本实用新型一实施例中，MCU模块包括一运算单元、一AD模块、第二AD模块及一传输单元；所述信号预处理模块输出经第一AD模块与所述运算单元一输入连接；所述运算单元另一输入与第二AD模块输出连接；第二AD模块输入与第三隔离电路输出连接；所述运算单元输出一传输单元输入连接。

在本实用新型一实施例中，还包括一人机交互模块；所述人机交互模块通过一I/O接口与所述MCU模块连接。

较佳的，人机交互模块中包括用于开关及选择频率的按键和用于显示角度信息显示屏。