[实用新型]关节双向弯曲测量装置

说明书

本实用新型公开了涉及测量装置技术领域的关节双向弯曲测量装置，解决了无法测量关节双向弯曲程度的问题。其技术方案要点为：包括电流式双向弯曲传感器、弹性基座、驱动器和数据采集处理器，驱动器包括传感器接口、信息发布接口和原始数据处理模块，数据采集处理器包括信息采集交换接口、数据处理与可视化模块。电流式双向弯曲传感器固定安装于弹性基座，电流式双向弯曲传感器包括光发射组件、光接收组件和光导元件。光导元件的光通量与光导元件的双向弯曲程度一一对应，根据输出电流判断被测物的双向弯曲程度，实现能够对物体关节的双向弯曲进行大时段自动化实时在线监测的功能。

技术领域

本实用新型涉及测量装置技术领域，特别涉及关节双向弯曲测量装置。

背景技术

关节的弯曲通常归结为单一自由度测量问题，显然，许多关节在某一自由度上的弯曲是双向的，例如手腕可以抬起与下垂，甚至许多人的某些手指关节是可以向上弯曲的。随着运动生理学、动物学、康复医学等学科的发展，对关节双向弯曲测量提出了更高的要求。关节双向弯曲应用的场景非常广泛，如生物学、动物学、康复医学、机器人和飞行器等不同的学科领域，并且，关节双向弯曲的应用范围包括且不限于上述学科领域中。目前针对单向弯曲角度的测量方案有电阻传感式测量方案，但传统电阻传感式的测量方案无法测量关节双向弯曲程度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供关节双向弯曲测量装置，具有能够测量物体关节双向弯曲程度的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

关节双向弯曲测量装置，包括电流式双向弯曲传感器、弹性基座、驱动器和数据采集处理器，所述驱动器与数据采集处理器通讯连接，所述驱动器与电流式双向弯曲传感器电性连接，电流式双向弯曲传感器固定安装于弹性基座上，所述电流式双向弯曲传感器包括光发射组件、光接收组件和具有柔性的光导元件，所述光导元件弯曲过程中光导元件的光通量的变化具有单调性，所述光发射组件和光接收组件分别固定的安装于光导元件的两端，所述光发射组件包括发光元件，所述光接收组件包括光接收元件，所述发光元件和光接收元件分别位于光导元件的两端处，光导元件包括导光件本体，导光件本体为折射率大于1且具有柔性的材料，导光件本体包括至少1个单位长度段；

在单位长度段内：导光件本体设有光线逸散槽和回音壁阻断槽，光线逸散槽和回音壁阻断槽均沿导光件本体的长度方向延伸，光线逸散槽深度小于导光件本体宽度的1/20，回音壁阻断槽的深度不超过光线逸散槽的深度，光线逸散槽内表面积不小于回音壁阻断槽内表面积的4倍，导光件本体的至少1处横截面中心位于光线逸散槽表面几何中心与回音壁阻断槽表面几何中心的连线上。

进一步的：所述数据采集处理器包括信息采集交换接口、数据处理与可视化模块，所述信息采集交换接口与驱动器通讯连接。

进一步的：所述驱动器包括传感器接口、信息发布接口和原始数据处理模块，所述传感器接口和信息发布接口均与原始数据处理模块电性连接，所述光发射组件和光接收组件均与传感器接口电性连接，所述信息发布接口与信息采集交换接口通讯连接，所述传感器接口用于完成驱动电流式双向弯曲传感器并采集电流式双向弯曲传感器输出的功能。

进一步的：信息发布接口与信息采集交换接口之间通过有线数据连接或无线数据连接。

进一步的：所述原始数据处理模块用于控制传感器接口、信息发布接口，并用于对电流式双向弯曲传感器进行初始化、对相关的数据流进行预处理、保存。

进一步的：所述弹性基座为具有充分弹性的空心柱状物体，所述弹性基座用于佩戴至被测物体之上并充分包裹被测物体，被测物体带动弹性基座正向弯曲时电流式双向弯曲传感器与弹性基座同步正向弯曲，被测物体带动弹性基座反向弯曲时电流式双向弯曲传感器与弹性基座同步反向弯曲。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：