[发明专利]一种人体肩部盂肱关节旋转中心运动信息检测系统

摘要

一种人体肩部盂肱关节旋转中心运动信息检测系统，属于检测技术领域，该检测系统包括：人体胸骨位置跟踪传感器，用于检测人体胸骨的位置，并有四点位置实时获取人体的姿态信息；人体肱骨位置跟踪传感器，用于检测人体肱骨的位置；人体肩胛骨位姿跟踪传感器，用于检测人体肩胛骨位姿；数据采集卡采集人体胸骨、肱骨的位置和肩胛骨的位姿；通过上位机应用程序和数据处理子程序处理，显示一个周期内肩部盂肱关节旋转中心运动信息。该采集系统解决了VICON检测系统数据标志点丢失、人体摄像系统遮挡问题。采集系统简单、适应能力强、数据采集准确、实时性能好，能应用于肩部功能仿生、肩部功能模拟及人机工程等。

主权项

1.一种人体上肢肩部盂肱关节旋转中心运动信息检测系统，其特征在于该检测系统包括:四个位置跟踪传感器分别粘贴固定在人体胸骨颈静脉切迹(IJ)、剑状软骨(PX)、第七颈椎(C7)和第八胸椎(T8)上，和位置跟踪传感器发射源配合用于检测人体胸骨的颈静脉切迹(IJ)、剑状软骨(PX)、第七颈椎(C7)和第八胸椎(T8)实时位置，并有四点位置实时获取人体的姿态信息；位置跟踪传感器绑缚固定在人体远离肩部盂肱关节旋转中心的位置，和位置跟踪传感器发射源配合用于检测人体的肱骨的实时位置；位姿跟踪传感器粘贴固定在人体肩胛骨上，和位姿跟踪传感器发射源配合用于实时检测人体肩胛骨位置和姿态；并将人体胸骨位置跟踪传感器、上臂位置跟踪传感器、肩胛骨位姿跟踪传感器信号通过信号线发送到数据采集卡；在实验数据采集过程中，人体上臂由下垂位置进行抬升，直到上臂抬升至预量测点，一个测量周期结束，由此往复多个周期；数据采集卡，通过定时器触发各个传感器接口，用于同步接收胸骨位置跟踪传感器、上臂位置跟踪传感器、肩胛骨位姿跟踪传感器的信号，数据采集卡通过信号线与位置跟踪传感器、位姿跟踪传感器相连；USB传输模块，数据采集卡检测得到各跟踪传感器信号，通过USB接口方式和上位机相连，传输各跟踪传感器检测得到的相应骨骼运动信号；上位机，用于接收位置跟踪传感器和位姿跟踪传感器的信号，通过算法应用程序的编写，实时计算各骨骼每一运动时刻相应的位置和姿态，待一个周期结束时，调用数据处理子程序，获取人体肩部盂肱关节在一个周期内的运动信息，显示在上位机显示界面上；电源，用于为位置跟踪传感器、位姿跟踪传感器、数据采集卡、USB传输模块供电。