[发明专利]柔性多通道可重复阵列式HD-sEMG传感器及制备

说明书

本发明提出了柔性多通道可重复阵列式HD‑sEMG传感器及制备，传感器包括第一双面柔性覆铜板、第二双面柔性覆铜板、第一PI覆盖膜及测量电极；第一双面柔性覆铜板的上下两面设置网状分布的蛇形互联导线，第二双面柔性覆铜板上下两面设置网状分布的蛇形互联导线；第一双面柔性覆铜板与第二双面柔性覆铜板通过第一PI覆盖膜压合成一体结构，一体结构形成四层蛇形互联导线，四层蛇形互联导线由顶层至底层依次为第一层蛇形互联导线、第二层蛇形互联导线、第三层蛇形互联导线及第四层蛇形互联导线；测量电极设置于顶层或底层；测量电极处设有通孔，用于连接除了顶层/底层以外其他三层蛇形互联导线在测量电极处的电气连接，形成阵列式测量电极。

技术领域

本发明涉及高密度表面肌电电极传感器领域，具体地，涉及一种柔性多通道可重复阵列式HD-sEMG传感器及制备。

背景技术

高密度表面肌电电极传感器对于吞咽障碍或者困难、肌肉疲劳、无声交互等医学领域有很大的帮助。

高密度表面肌电电极传感器一般使用微加工或者FPC柔性电路板工艺，但是对于微加工工艺制作出的传感器，特别是对于大面积的高密度这个特性，虽然柔性特别好，能完美的贴合与皮肤的各个地方，但是由于PI韧性较低且在厚度比较薄，使得整个器件脆性太高太容易破裂损坏，并且相对于FPC柔性电路板工艺，微加工工艺制作费用高，制作时间长，并且成品率很低，不适于商业化与大范围推广使用。其次，以前的研究中很多也使用FPC柔性电路板工艺，而由于FPC最小线宽与间距70μm限制(有时候可以达到50μm)，使得非结构化设计使得大面积电极柔性不高，例如OT电极，较高的硬度使得无法很好地与皮肤保型的贴合，当然，为了解决此工艺制作出的传感器与皮肤的贴合问题，使用类似于双面黏胶的多孔无纺布做掩膜，既可以贴合于皮肤上又可以通过使用导电凝胶通过多孔渗透使得电极点采集效果良好，但是每次无纺布都需要更换，过程繁琐且极易将传感器拉扯坏，同时由于无纺布贴于电极与皮肤之间，使得整个器件厚度明显增加。众所周知。肌电传感器与皮肤的贴合情况是很大的问题，贴合情况几乎直接决定了肌电信号的采集质量，而肌电信号的质量好坏对之后数据处理有很大的影响，很多时候运动伪迹特别是运动时运动伪迹使得噪音的幅值远大于肌电信号本身幅值。

经检索，专利公开号为CN109341727A，发明名称为：一种柔性可拉伸式传感器，公开了柔性可拉伸式传感器包括M×N个探测单元排列形成的M×N阵列；其中，每个探测单元包括可拉伸部分和不可拉伸部分；每个探测单元的传感模块设置于不可拉伸部分，通过可拉伸部分设置的导线与相邻探测单元的传感模块连接。使用时，通过可拉伸部分实现宏观的拉伸功能，同时不影响不可拉伸部分的探测功能。

上述专利存在的问题：可拉伸性、重复使用性还存在不足之处，制作成本较高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种柔性多通道可拉伸可重复使用的HD-sEMG(高密度表面肌电信号A high density surface electromyogram)传感器阵列及制备，采用软件设计蛇形导线，实现了制备工艺简单，成品率高等优点。

根据本发明的第一个方面，提供一种柔性多通道可重复阵列式HD-sEMG传感器，所述传感器包括第一双面柔性覆铜板、第二双面柔性覆铜板、第一PI覆盖膜，测量电极；

其中，所述第一双面柔性覆铜板的上下两面设置网状分布的蛇形互联导线，所述第二双面柔性覆铜板上下两面设置网状分布的所述蛇形互联导线；

所述第一PI覆盖膜设置于所述第一双面柔性覆铜板和所述第二双面柔性覆铜板之间；所述第一双面柔性覆铜板、所述第一PI覆盖膜以及所述第二双面柔性覆铜板压合成一体结构，所述一体结构形成四层蛇形互联导线，所述四层蛇形互联导线由顶层至底层依次为第一层蛇形互联导线、第二层蛇形互联导线、第三层蛇形互联导线及第四层蛇形互联导线，即所述第一层蛇形互联导线作为所述顶层，第四层蛇形互联导线作为所述底层；

所述测量电极设置于所述顶层或所述底层；