一種人體表面肌電信號(hào)藍(lán)牙模塊采集裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001]本發(fā)明屬于人體生物電信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種人體表面肌電信號(hào)藍(lán)牙模塊采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]人體表面肌電信號(hào)是肌肉活動(dòng)在時(shí)間和空間上綜合的復(fù)雜表現(xiàn)，能夠反映肌肉以及神經(jīng)的功能和狀態(tài)。近幾年隨著研宄的深入，已被應(yīng)用于多種領(lǐng)域:如臨床醫(yī)學(xué)中作為肌疲勞、重癥肌無(wú)力等肌肉疾病的臨床診斷；體育科學(xué)中用于對(duì)訓(xùn)練效果以及強(qiáng)度判定和對(duì)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練作科學(xué)指導(dǎo)；康復(fù)醫(yī)學(xué)中根據(jù)肌電信號(hào)與肢體運(yùn)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)模式識(shí)別對(duì)于假肢進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；通過(guò)對(duì)于前臂示指伸肌、尺側(cè)腕屈肌、伸指總肌、橈側(cè)腕屈肌的肌電信號(hào)采集模式識(shí)別，對(duì)手語(yǔ)進(jìn)行識(shí)別。
[0003]對(duì)于現(xiàn)有的表面肌電信號(hào)采集器有線傳輸肌電信號(hào)的居多，原理都是先將肌電信號(hào)前期進(jìn)行放大濾波處理，并且在微處理器控制下，將高分辨率AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)送入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理，其中有并行傳輸、時(shí)分傳輸?shù)?，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是提供一種人體表面肌電信號(hào)藍(lán)牙模塊采集裝置，可有效地克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:其特征在于它包括有:多路通道、屏蔽導(dǎo)線、信號(hào)處理器、藍(lán)牙模塊及計(jì)算機(jī)，多路通道包括第1、第2、第3、…第η個(gè)肌電采集電極和一個(gè)共用的肌電參考電極，η為正整數(shù)，多路通道的輸出是通過(guò)各自對(duì)應(yīng)的多道屏蔽導(dǎo)線接入信號(hào)處理器；信號(hào)處理器中輸出的階梯信號(hào)和時(shí)分復(fù)用肌電信號(hào)通過(guò)藍(lán)牙模塊傳入計(jì)算機(jī)中，通過(guò)計(jì)算機(jī)分析并在屏幕上顯示。
[0006]所述信號(hào)處理器的結(jié)構(gòu)包括有:肌電信號(hào)預(yù)采集電路、肌電信號(hào)放大模塊、多路電平值電路、由肌電信號(hào)復(fù)用模塊、時(shí)鐘電路和多路電平復(fù)用模塊組成的時(shí)分復(fù)用模塊及低通濾波器及工頻陷波電路，肌電信號(hào)預(yù)采集電路與肌電信號(hào)放大模塊直接連接，將第1、第
2、第3、…第η個(gè)肌電采集電極和肌電參考電極采集到的表面肌電信號(hào)放大400倍后，接入肌電信號(hào)復(fù)用模塊，同時(shí)多路電平值電路與多路電平復(fù)用模塊連接產(chǎn)生四階梯信號(hào)或八階梯信號(hào)；肌電信號(hào)復(fù)用模塊和多路電平復(fù)用模塊分別與時(shí)鐘電路直接連接，以實(shí)現(xiàn)兩模塊的同步；肌電信號(hào)復(fù)用模塊的輸出端接入低通濾波及工頻陷波電路，再通過(guò)藍(lán)牙模塊將信號(hào)傳入計(jì)算機(jī)，多路電平復(fù)用模塊與藍(lán)牙模塊連接并接入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行分析計(jì)算。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果是擺脫傳統(tǒng)多路有線數(shù)據(jù)采集的思路，時(shí)分復(fù)用的多個(gè)時(shí)段來(lái)區(qū)分多路信號(hào)，并且利用無(wú)線藍(lán)牙方式直接將數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)，可降低成本，所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品相較同類產(chǎn)品減少線路連接且體積小巧，功耗更低。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明應(yīng)用示意圖
[0009]圖2為信號(hào)處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
[0010]圖3為時(shí)分復(fù)用模塊電路圖
[0011]圖中:A—一多路通道，B一一屏蔽導(dǎo)線，C一一信號(hào)處理器，D一一藍(lán)牙模塊，E一一計(jì)算機(jī)。
[0012]Cl 肌電?目號(hào)預(yù)米集電路，C2 肌電?目號(hào)放大模塊，C3 肌電?目號(hào)復(fù)用模塊，C4——低通濾波及工頻陷波電路，C5——時(shí)鐘電路，C6——多路電平值電路，C7——多路電平復(fù)用模塊，C8 時(shí)分復(fù)用模塊，I 第一肌電?目號(hào)通道，II 第二肌電?目號(hào)通道，，III—第二肌電?目號(hào)通道，IV—第四肌電?目號(hào)通道，I '—第一電平，II'—第二電平，ΙΙ?！谌娖剑琁V'——第四電平1、2、3、4——第1、第2、第3、第4肌電采集電極m--肌電參考電極
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示為本發(fā)明應(yīng)用示意圖，包括有第1、第2、第3、第4肌電采集電極1、2、
3、4和肌電參考電極m構(gòu)成的多路通道A、屏蔽導(dǎo)線B、信號(hào)處理器C、藍(lán)牙模塊D、計(jì)算機(jī)E，將上述第1、第2、第3、第4肌電采集電極1，2，3，4分別緊貼在的人體肌膚表面上，將肌電參考電極m貼附在人體表面骨性標(biāo)志上或不參加測(cè)試的肌肉肌腱處。第1、第2、第3、第4肌電采集電極1、2、3、4和肌電參考電極m所采集的肌電信號(hào)通過(guò)各自對(duì)接的屏蔽導(dǎo)線B送入到信號(hào)處理器C中，信號(hào)處理器C再將數(shù)據(jù)處理之后通過(guò)藍(lán)牙模塊D送入到計(jì)算機(jī)E，并由計(jì)算機(jī)E的上位機(jī)軟件進(jìn)行處理，在計(jì)算機(jī)屏幕上予以顯示。
[0014]所述為信號(hào)處理器C的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2所示:包括有:肌電信號(hào)預(yù)采集電路Cl、肌電信號(hào)放大模塊C2、多路電平值電路C6、由肌電信號(hào)復(fù)用模塊C3、時(shí)鐘電路C5、和多路電平復(fù)用模塊C7共同構(gòu)成時(shí)分復(fù)用模塊CS及低通濾波及工頻陷波電路C4。肌電信號(hào)預(yù)采集電路Cl與肌電信號(hào)放大模塊C2直接連接，將通過(guò)第1、第2、第3、第4肌電采集電極1、2、3、4和肌電參考電極m采集的表面肌電信號(hào)放大400倍后接入肌電信號(hào)復(fù)用模塊C3，同時(shí)多路電平值電路C6與多路電平復(fù)用模塊C7連接產(chǎn)生四個(gè)電平階梯信號(hào)，肌電信號(hào)復(fù)用模塊C3和多路電平復(fù)用模塊C7分別與時(shí)鐘電路C5直接連接，以實(shí)現(xiàn)兩模塊的同步，時(shí)鐘電路每來(lái)一上升沿信號(hào)，則同時(shí)選通一路電平和一路肌電信號(hào)，肌電信號(hào)預(yù)采集電路Cl中每一肌電信號(hào)通道內(nèi)的肌電信號(hào)對(duì)應(yīng)于唯一一個(gè)多路電平值電路C6中的電平值；肌電信號(hào)復(fù)用模塊C3的輸出接入低通濾波及工頻陷波電路C4，將肌電信號(hào)濾掉高于500Hz以及工頻噪聲，通過(guò)藍(lán)牙模塊D傳入計(jì)算機(jī)E ;同時(shí)多路電平復(fù)用模塊C7的輸出也通過(guò)藍(lán)牙模塊D傳入計(jì)算機(jī)E接口 ；計(jì)算機(jī)E的上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)功能是由與時(shí)分復(fù)用同步的信號(hào)來(lái)判斷屬于哪一通道肌電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)將各通道肌電信號(hào)解復(fù)用的目的。
[0015]電平產(chǎn)生電路部分正電平是由基準(zhǔn)電壓芯片LM385搭建，負(fù)電平通過(guò)電阻串聯(lián)分壓，通過(guò)放大器搭建電壓跟隨器使電平更加穩(wěn)定。放大部分利用低功耗高共模抑制比皿128搭建。肌電信號(hào)復(fù)用模塊C3包括時(shí)鐘電路、模擬開關(guān)和四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
[0016]通過(guò)時(shí)分復(fù)用的方式所設(shè)計(jì)的電路簡(jiǎn)單，信號(hào)處理器所處理的數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)端，藍(lán)牙就可解決，極其方便，擺脫同類產(chǎn)品必須由串口連接計(jì)算機(jī)所帶來(lái)的束縛，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種人體表面肌電信號(hào)藍(lán)牙模塊采集裝置，其特征在于它包括有:多路通道、屏蔽導(dǎo)線、信號(hào)處理器、藍(lán)牙模塊及計(jì)算機(jī)，多路通道包括第1、第2、第3、…第η個(gè)肌電采集電極(1，2，3…η)和一個(gè)共用的肌電參考電極(m)，η為正整數(shù)，多路通道㈧的輸出是通過(guò)各自對(duì)應(yīng)的多道屏蔽導(dǎo)線(B)接入信號(hào)處理器(C);信號(hào)處理器(C)中輸出的階梯信號(hào)和時(shí)分復(fù)用肌電信號(hào)通過(guò)藍(lán)牙模塊(D)傳入計(jì)算機(jī)(E)中，通過(guò)計(jì)算機(jī)分析并在屏幕上顯示；所述信號(hào)處理器(C)的結(jié)構(gòu)包括有:肌電信號(hào)預(yù)采集電路(Cl)、肌電信號(hào)放大模塊(C2)、多電平值電路(C6)、由肌電信號(hào)復(fù)用模塊(C3)、時(shí)鐘電路(C5)和多路電平復(fù)用模塊(C7)組成的時(shí)分復(fù)用模塊(8)及低通濾波器及工頻陷波電路(C4)，肌電信號(hào)預(yù)采集電路(Cl)與肌電信號(hào)放大模塊(C2)直接連接，將第1、第2、第3、…第η個(gè)肌電采集電極(I, 2，3，…η)和肌電參考電極(m)采集到的表面肌電信號(hào)放大400倍后，接入肌電信號(hào)復(fù)用模塊(C3)，同時(shí)多路電平值電路(C7)與多路電平復(fù)用模塊(C6)連接產(chǎn)生四階梯信號(hào)或八階梯信號(hào)；肌電信號(hào)復(fù)用模塊(C3)和多路電平復(fù)用模塊(C6)分別與時(shí)鐘電路直接連接，以實(shí)現(xiàn)兩模塊的同步；肌電信號(hào)復(fù)用模塊(C3)的輸出端接入低通濾波及工頻陷波電路(C4)，再通過(guò)藍(lán)牙模塊(D)將信號(hào)傳入計(jì)算機(jī)(E)，多路電平復(fù)用模塊(C7)與藍(lán)牙模塊(D)連接并接入計(jì)算機(jī)(E)中進(jìn)行分析計(jì)算。
【專利摘要】一種無(wú)線人體表面肌電信號(hào)藍(lán)牙模塊采集裝置，屬于人體肌電信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，包括多路通道、屏蔽導(dǎo)線、信號(hào)處理器、藍(lán)牙模塊和主控計(jì)算機(jī)。肌電采集電極和肌電參考電極采集的肌電信號(hào)通過(guò)各自對(duì)接的屏蔽導(dǎo)線送入到信號(hào)處理器中，信號(hào)處理器再將數(shù)據(jù)處理之后通過(guò)藍(lán)牙模塊送入到主控計(jì)算機(jī)在屏幕上顯示出人體肌膚表面肌肉動(dòng)態(tài)情況。優(yōu)點(diǎn)是能將表面肌電信號(hào)進(jìn)行放大，濾除噪聲干擾，實(shí)用性強(qiáng)，適合科研以及醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)肌電信號(hào)的采集。
【IPC分類】A61B5/0488
【公開號(hào)】CN104983418
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510246132
【發(fā)明人】郭一娜, 杜雅梅, 梁聰, 魯子純, 郝誠(chéng), 郭大賓
【申請(qǐng)人】太原科技大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年5月14日