人体运动信息采集系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202021274630.5 (22)申请日 2020.07.03 (73)专利权人 山东中科先进技术研究院有限公 司 地址 250101 山东省济南市高新区未来创 业广场4号楼306房间 (72)发明人 彭福来李卫民王海滨王星博 许红培 (51)Int.Cl. A61B 5/0488(2006.01) A61B 5/11(2006.01) A61B 5/00(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种人体运动信息采集系统 (57)摘。

2、要 本实用新型涉及一种人体运动信息采集系 统， 包括传感器模组阵列， 用于采集用户手臂的 表面肌电信号和用户手臂肌肉运动的加速度信 号； 信号处理模块， 与传感器模组阵列连接， 用于 对表面肌电信号进行滤除噪声和干扰； A/D转换 器， 与信号处理模块连接， 用于将滤除噪声和干 扰后的表面肌电信号转换成数字信号； 无线传输 模块， 与传感器模组阵列和A/D转换器连接， 用于 接收加速度信号和数字信号； 上位机， 与无线传 输模块连接， 用于接收加速度信号和数字信号。 本实用新型公开的人体运动信息采集系统， 不仅 能够采集人体运动时产生的表面肌电信号， 还能 采集人体运动时肌肉的加速度信号， 能。

3、够多方位 采集人体运动信息。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 212234442 U 2020.12.29 CN 212234442 U 1.一种人体运动信息采集系统， 其特征在于， 包括： 传感器模组阵列， 用于采集用户手臂的表面肌电信号和用户手臂肌肉运动的加速度信 号； 信号处理模块， 与所述传感器模组阵列连接， 用于对所述表面肌电信号进行滤除噪声 和干扰； A/D转换器， 与所述信号处理模块连接， 用于将滤除噪声和干扰后的表面肌电信号转换 成数字信号； 无线传输模块， 与所述传感器模组阵列和所述A/D转换器连接， 用于接收所述加速度信 号和所述数字信号； 上位机， 与所述无线。

4、传输模块连接， 用于接收所述加速度信号和所述数字信号。 2.根据权利要求1所述的人体运动信息采集系统， 其特征在于， 所述传感器模组阵列包 括至少两个传感器模组， 各所述传感器模组均设置有： 肌电电极， 用于采集用户手臂的表面肌电信号； 前置放大器， 与所述肌电电极和所述信号处理模块连接， 用于对所述表面肌电信号进 行放大， 并将放大后的表面肌电信号发送至所述信号处理模块； 加速度传感器， 与所述无线传输模块连接， 用于采集用户手臂肌肉运动的加速度信号， 并将所述加速度信号发送至所述无线传输模块。 3.根据权利要求2所述的人体运动信息采集系统， 其特征在于， 各所述传感器模组还设 置有电路板，。

5、 所述肌电电极、 所述前置放大器和所述加速度传感器均设置于所述电路板上。 4.根据权利要求3所述的人体运动信息采集系统， 其特征在于， 所述肌电电极的圆盘采 用镍层上镀金层的方式设计， 所述圆盘通过所述电路板的过孔与所述前置放大器连接。 5.根据权利要求3所述的人体运动信息采集系统， 其特征在于， 所述前置放大器通过导 线与所述信号处理模块连接， 所述加速度传感器通过导线与所述无线传输模块连接。 6.根据权利要求3所述的人体运动信息采集系统， 其特征在于， 所述肌电电极采用干电 极的形式设计， 所述肌电电极的数量为两个。 7.根据权利要求2所述的人体运动信息采集系统， 其特征在于， 所述信息采。

6、集系统还包 括束带， 所述束带束缚在用户手臂上； 所述传感器模组阵列、 所述信号处理模块、 所述A/D转 换器和所述无线传输模块均设置于所述束带上； 各所述肌电电极均设置于所述束带与用户手臂皮肤接触的一侧， 各所述前置放大器和 各所述加速度传感器均设置于所述束带不与用户手臂皮肤接触的一侧。 8.根据权利要求7所述的人体运动信息采集系统， 其特征在于， 各所述传感器模组成阵 列的形式布置于所述束带上。 9.根据权利要求1所述的人体运动信息采集系统， 其特征在于， 所述无线传输模块采用 蓝牙进行无线传输。 10.根据权利要求1所述的人体运动信息采集系统， 其特征在于， 还包括电源模块， 所述 电源。

7、模块用于对所述信息采集系统供电。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212234442 U 2 一种人体运动信息采集系统 技术领域 0001 本实用新型涉及信息采集技术领域， 特别是涉及一种人体运动信息采集系统。 背景技术 0002 表面肌电信号是在人体运动过程中在皮肤表面产生的生物电信号， 能够在一定程 度上反映肌肉的活动状况。 通过对表面肌电信号进行处理分析能够识别出人体运动意图等 信息。 0003 表面肌电信号在人机接口、 医疗康复、 游戏娱乐中均具有广泛的应用前景， 但是随 着这些应用的不断复杂化、 精细化， 单纯采集表面肌电信号进行运动信息分析已经无法满 足一些特定的应用需求。 实用。

8、新型内容 0004 本实用新型的目的是提供一种人体运动信息采集系统， 不再单纯的采集人体运动 时的表面肌电信号， 能够多方位采集人体运动信息。 0005 为实现上述目的， 本实用新型提供了如下方案： 0006 一种人体运动信息采集系统， 包括： 0007 传感器模组阵列， 用于采集用户手臂的表面肌电信号和用户手臂肌肉运动的加速 度信号； 0008 信号处理模块， 与所述传感器模组阵列连接， 用于对所述表面肌电信号进行滤除 噪声和干扰； 0009 A/D转换器， 与所述信号处理模块连接， 用于将滤除噪声和干扰后的表面肌电信号 转换成数字信号； 0010 无线传输模块， 与所述传感器模组阵列和所述。

9、A/D转换器连接， 用于接收所述加速 度信号和所述数字信号； 0011 上位机， 与所述无线传输模块连接， 用于接收所述加速度信号和所述数字信号。 0012 可选的， 所述传感器模组阵列包括至少两个传感器模组， 各所述传感器模组均设 置有： 0013 肌电电极， 用于采集用户手臂的表面肌电信号； 0014 前置放大器， 与所述肌电电极和所述信号处理模块连接， 用于对所述表面肌电信 号进行放大， 并将放大后的表面肌电信号发送至所述信号处理模块； 0015 加速度传感器， 与所述无线传输模块连接， 用于采集用户手臂肌肉运动的加速度 信号， 并将所述加速度信号发送至所述无线传输模块。 0016 可选。

10、的， 各所述传感器模组还设置有电路板， 所述肌电电极、 所述前置放大器和所 述加速度传感器均设置于所述电路板上。 0017 可选的， 所述肌电电极的圆盘采用镍层上镀金层的方式设计， 所述圆盘通过所述 电路板的过孔与所述前置放大器连接。 说明书 1/3 页 3 CN 212234442 U 3 0018 可选的， 所述前置放大器通过导线与所述信号处理模块连接， 所述加速度传感器 通过导线与所述无线传输模块连接。 0019 可选的， 所述肌电电极采用干电极的形式设计， 所述肌电电极的数量为两个。 0020 可选的， 所述信息采集系统还包括束带， 所述束带束缚在用户手臂上； 所述传感器 模组阵列、 。

11、所述信号处理模块、 所述A/D转换器和所述无线传输模块均设置于所述束带上； 0021 各所述肌电电极均设置于所述束带与用户手臂皮肤接触的一侧， 各所述前置放大 器和各所述加速度传感器均设置于所述束带不与用户手臂皮肤接触的一侧。 0022 可选的， 各所述传感器模组成阵列的形式布置于所述束带上。 0023 可选的， 所述无线传输模块采用蓝牙进行无线传输。 0024 可选的， 还包括电源模块， 所述电源模块用于对所述信息采集系统供电 0025 根据本实用新型提供的具体实施例， 本实用新型公开了以下技术效果： 0026 本实用新型公开了一种人体运动信息采集系统， 包括传感器模组阵列， 用于采集 用户。

12、手臂的表面肌电信号和用户手臂肌肉运动的加速度信号； 信号处理模块， 与传感器模 组阵列连接， 用于对表面肌电信号进行滤除噪声和干扰； A/D转换器， 与信号处理模块连接， 用于将滤除噪声和干扰后的表面肌电信号转换成数字信号； 无线传输模块， 与传感器模组 阵列和A/D转换器连接， 用于接收加速度信号和数字信号； 上位机， 与无线传输模块连接， 用 于接收加速度信号和数字信号。 本实用新型公开的人体运动信息采集系统， 不仅能够采集 人体运动时产生的表面肌电信号， 还能采集人体运动时肌肉的加速度信号， 能够多方位采 集人体运动信息。 附图说明 0027 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中。

13、的技术方案， 下面将对实施例 中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本实用新型的 一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据 这些附图获得其他的附图。 0028 图1为本实用新型实施例提供的一种人体运动信息采集系统的结构图； 0029 图2为本实用新型实施例提供的传感器模组的结构图； 0030 图3为本实用新型实施例提供的肌电电极的结构图； 0031 图4为本实用新型实施例提供的一种人体运动信息采集系统的安装示意图。 0032 符号说明： 1-传感器模组， 2-肌电电极， 3-前置放大器， 4-加速度传感器， 5-电路。

14、 板， 6-导线。 具体实施方式 0033 下面将结合本实用新型实施例中的附图， 对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例， 而不是全部的 实施例。 基于本实用新型中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例， 都属于本实用新型保护的范围。 0034 本实用新型的目的是提供一种人体运动信息采集系统， 不再单纯的采集人体运动 时的表面肌电信号， 能够多方位采集人体运动信息。 说明书 2/3 页 4 CN 212234442 U 4 0035 为使本实用新型的上述目的、 特征和优点能够更加明显。

15、易懂， 下面结合附图和具 体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 0036 图1为本实用新型实施例提供的一种人体运动信息采集系统的结构图。 如图1所 示， 本系统包括传感器模组阵列、 信号处理模块、 A/D转换器、 无线传输模块和上位机。 其中， 传感器模组阵列与信号处理模块和无线传输模块连接， 信号处理模块与A/D转换器连接， A/ D转换器与无线传输模块连接， 无线传输模块还与上位机连接。 传感器模组阵列用于采集用 户手臂的表面肌电信号和用户手臂肌肉运动的加速度信号， 信号处理模块用于对表面肌电 信号进行滤除噪声和干扰， A/D转换器用于将滤除噪声和干扰后的表面肌电信号转换成数 字信号。

16、， 无线传输模块用于接收加速度信号和数字信号， 上位机用于接收无线传输模块传 输的加速度信号和数字信号。 在本实施例中， 无线传输模块采用蓝牙进行无线传输。 0037 在本实施例中， 传感器模组阵列包括至少两个传感器模组。 图2为本实用新型实施 例提供的传感器模组的结构图， 如图2所示， 传感器模组1设置有肌电电极2、 前置放大器3、 加速度传感器4、 电路板5和导线6。 其中， 肌电电极2、 前置放大器3和加速度传感器4均设置 于电路板5上。 肌电电极2用于采集用户手臂的表面肌电信号。 前置放大器3与肌电电极2和 信号处理模块连接， 前置放大器3用于对表面肌电信号进行放大， 并将放大后的表面。

17、肌电信 号发送至信号处理模块。 加速度传感器4与无线传输模块连接， 用于采集用户手臂肌肉运动 的加速度信号， 并将采集的加速度信号发送至无线传输模块。 在本实施例中， 前置放大器3 通过导线6与信号处理模块连接， 加速度传感器4通过导线6与无线传输模块连接。 0038 图3为本实用新型实施例提供的肌电电极的结构图， 如图3所示， 肌电电极2的数量 为两个。 在本实施例中， 肌电电极2采用干电极的形式设计， 其圆盘采用镍层上镀金层的方 式设计， 圆盘通过电路板5的过孔与前置放大器3连接。 0039 图4为本实用新型实施例提供的一种人体运动信息采集系统的安装示意图， 如图4 所示， 本系统还包括电。

18、源模块和束带。 其中电源模块用于对整个系统供电， 束带束缚在用户 手臂上。 传感器模组阵列、 信号处理模块、 A/D转换器和无线传输模块均设置于束带上。 肌电 电极2均设置于束带与用户手臂皮肤接触的一侧， 前置放大器3和加速度传感器4均设置于 束带不与用户手臂皮肤接触的一侧。 在本实施例中， 传感器模组可以成阵列的形式布置于 束带上。 0040 根据本实用新型提供的具体实施例， 本实用新型公开了以下技术效果： 0041 本实用新型公开了一种人体运动信息采集系统， 不仅能够采集人体运动时产生的 表面肌电信号， 还能采集人体运动时肌肉的加速度信号， 能够多方位采集人体运动信息。 0042 本说明书。

19、中各个实施例采用递进的方式描述， 每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处， 各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 0043 本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述， 以上实施例 的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想； 同时， 对于本领域的一般技术人员， 依据 本实用新型的思想， 在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。 综上所述， 本说明书内 容不应理解为对本实用新型的限制。 说明书 3/3 页 5 CN 212234442 U 5 图1 图2 图3 说明书附图 1/2 页 6 CN 212234442 U 6 图4 说明书附图 2/2 页 7 CN 212234442 U 7 。