[发明专利]基于加速度传感器的手臂复健参数提取装置

摘要

本发明涉及一种基于三维加速度传感器的手臂复健参数提取装置。它由一个三维加速度传感模块经一个蓝牙收发模块连接上位机构成。三维加速度传感模块安装在手持设备上，复健病人将上述手持设备佩戴在手腕内侧，随着病人复健运动时的手臂运动，三维加速度传感芯片将采集到的X、Y、Z轴的加速度模拟电压值传给单片机，由单片机进行A/D采样，再经蓝牙收发模块将变换后的数字电压值无线传输到上位机进行一系列的后续数据处理，从而对复健过程中手臂运动参数进行有效地提取。本发明以单片机为核心处理芯片，与现代压力传感技术相结合，利用三位加速度传感技术的准确性、可靠性以及数据传输时的抗干扰性。实现复健训练时人体手臂动作的准确提取，以达到良好的复健效果，结构简单，可靠性强，性价比高。

主权项

1.一种基于三维加速度传感器的手臂复健参数提取装置，由一个三维加速度传感模块（1）经一个蓝牙收发模块（2）连接上位机（3）构成，其特征在于：所述三维加速度传感模块（1）和蓝牙收发模块（2）安装在手持设备上，复健病人在手腕内侧佩戴好该手持装置；当病人在进行复健运动时，所述三维加速度传感模块（1）中的三维加速度传感芯片（4）将采集到的X、Y、Z轴的加速度模拟电压值传给所述三维加速度传感模块（1）中的单片机（5），由该单片机（5）进行A/D采样，再经所述蓝牙收发模块（2）将变换后的数字电压值无线传输到所述上位机（3）再进行一系列的后续数据处理；对加速度变化设定一个阈值，当实际变化值小于阈值时，则认为载体做匀加速运动或运动的加速度接近于0，此时不进行后续计算；当实际变化值大于阈值时，则继续进行后续计算；为了消除由于偶然出现的脉冲干扰而引起的采样值偏差，采取中位值平均滤波法，即连续采样n个加速度数据，去掉一个最大值a_max和一个最小值a_min，然后计算n-2个加速度值的算术平均，即，其中 a₁至a_n为连续采样的Z轴方向的n个实测加速度，根据求得的加速度值进行积分，即求得Z轴方向的瞬时速度值。