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膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统

阅读:3发布:2020-11-14

专利汇可以提供膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了 膝关节 和踝关节运动 姿态 信息采集系统,包括安装于膝关节处用于采集膝关节股骨和膝关节胫骨运动信息的第一采集子系统;安装于裸关节处用于采集裸关 节距 骨和裸关节胫骨运动信息的第二采集子系统;以及 电池 供电单元;其中,第一采集子系统和第二采集子系统均具有 存储器 和无线传输模 块 ,第一采集子系统和第二采集子系统将同一时间采集到的运动信息以及时间信息作为一组存储于各自的存储器中,无线传输模块用于将存储器内的运动信息以及时间信息发送至运动姿态分析终端。本实用新型同时对膝关节和裸关节的运动信息进行采集并与相应时间一起存储于存储模块。,下面是膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统专利的具体信息内容。

1.膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统,其特征在于,包括:
安装于膝关节处用于采集膝关节股骨和膝关节胫骨运动信息的第一采集子系统;
安装于裸关节处用于采集裸关节距骨和裸关节胫骨运动信息的第二采集子系统;以及给予第一采集子系统和第二采集子系统供电的电池供电单元;
其中,第一采集子系统和第二采集子系统均具有存储器和无线传输模,第一采集子系统和第二采集子系统将同一时间采集到的运动信息以及时间信息作为一组存储于各自的存储器中,无线传输模块用于将存储器内的运动信息以及时间信息发送至运动姿态分析终端。
2.如权利要求1所述的膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统,其特征在于:所述第一采集子系统借助第一三轴加速传感器和第二三轴加速度传感器分别用于采集膝关节股骨和膝关节胫骨的运动信息。
3.如权利要求2所述的膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统,其特征在于:所述第一采集子系统包括第一控制单元,第一控制单元分别与自身的存储器、自身的无线传输模块、第一三轴加速度传感器和第二三轴加速度传感器电连接。
4.如权利要求1所述的膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统,其特征在于:所述第二采集子系统借助第三三轴加速度传感器和第四三轴加速度传感器分别用于采集裸关节距骨和裸关节胫骨的运动信息。
5.如权利要求4所述的膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统,其特征在于:所述第一采集子系统包括第二控制单元,第二控制单元分别与自身的存储器、自身的无线传输模块、第三三轴加速度传感器和第四三轴加速度传感器电连接。
6.如权利要求1所述的膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统,其特征在于:所述无线传输模块为蓝牙无线传输模块、WIFI无线传输模块或红外无线传输模块。
7.如权利要求1所述的膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统,其特征在于:所述存储器采用SD卡进行存储。

说明书全文

膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及医疗器械技术领域,特别涉及膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统。

背景技术

[0002] 步态受到人体解剖结构、生理功能、运动控制能及心理状态等多种因素的影响,四肢、躯干、神经系统或某些身体病变,均能造成步态异常。一个人的步态,可以从一个侧面反映出人的病变特征,特别是可以对下肢的骨、关节、肌肉和韧带的正常度做出客观的评价。通过对步态的分析,可以帮助医生科学的进行病因分析和病情诊断、疗效评定、指导患者行走训练。步态分析是利用力学原理处理问题的手段,通过已经掌握的人体解剖学及生理学等结构和功能方面的知识,对人体行走时的行为方式及功能状态,进行对比分析,从而提取出与行走有关的生命活动信息的一种整体生物力学的研究方法。它是行走生物力学测量、分析、评价的专技术。
[0003] 随着运动捕捉技术的发展,快速的获取逼真的人体运动信息已经成为现实,并以成功应用于体育竞技、动画游戏、影视制作等领域。而利用加速传感器进行动作捕捉的系统,具有结构简单、成本低,能够较为准确的检测关节处骨骼的相对位移和内外旋度,运动测定效果比较理想,使用时只需在被测试者身上固定传感器即可,不对外界环境有过多要求。
[0004] 而目前,大多数整体生物力学的研究方法一般只测量膝关节,没有测量踝关节,即使需要检测踝关节,那么需要增加另外的检测设备在另一时间进行数据采集,分别采样由于时间的偏差不利于科学人员对膝关节和踝关节进行同时运动时的综合分析。
[0005] 鉴于此,本发明人为此研制出膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统,有效的解决了上述问题,本案由此产生。

发明内容

[0006] 本实用新型提供的膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统,同时对膝关节和裸关节的运动信息进行采集并与相应时间一起存储于存储模中,便于对膝关节和踝关节进行单独或结合的综合分析。
[0007] 为了实现上述目的,本实用新型的技术方案如下:
[0008] 膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统,包括:
[0009] 安装于膝关节处用于采集膝关节股骨和膝关节胫骨运动信息的第一采集子系统;
[0010] 安装于裸关节处用于采集裸关节距骨和裸关节胫骨运动信息的第二采集子系统;以及
[0011] 给予第一采集子系统和第二采集子系统供电的电池供电单元;
[0012] 其中,第一采集子系统和第二采集子系统均具有存储器和无线传输模块,第一采集子系统和第二采集子系统将同一时间采集到的运动信息以及时间信息作为一组存储于各自的存储器中,无线传输模块用于将存储器内的运动信息以及时间信息发送至运动姿态分析终端。
[0013] 优选的,所述第一采集子系统借助第一三轴加速度传感器和第二三轴加速度传感器分别用于采集膝关节股骨和膝关节胫骨的运动信息。
[0014] 优选的,所述第一采集子系统包括第一控制单元,第一控制单元分别与自身的存储器、自身的无线传输模块、第一三轴加速度传感器和第二三轴加速度传感器电连接。
[0015] 优选的,所述第二采集子系统借助第三三轴加速度传感器和第四三轴加速度传感器分别用于采集裸关节距骨和裸关节胫骨的运动信息。
[0016] 优选的,所述第一采集子系统包括第二控制单元,第二控制单元分别与自身的存储器、自身的无线传输模块、第三三轴加速度传感器和第四三轴加速度传感器电连接。
[0017] 优选的,所述无线传输模块为蓝牙无线传输模块、WIFI无线传输模块或红外无线传输模块。
[0018] 优选的,所述存储器采用SD卡进行存储。
[0019] 采用上述方案后,本实用新型运动信息的采集,便于运动姿态分析终端单独对膝关节和踝关节运动姿态进行分析,也可结合二者进行综合分析。该结合的综合分析实现了,在分析时膝关节和踝关节的运动信息能够在时间上准确对应,从而便于后续进行综合分析得到膝关节和踝关节在相互影响下的运动姿态,提高姿态分析的准确性。
[0020] 采用电池供电单元供电,无线传输模块进行数据的上传,能够大大简化系统结构,保证该采集系统能够长时间安装于检测者身上,而不会对检测者的生活造成影响。附图说明
[0021] 图1是本实施例的结构框图
[0022] 标号说明
[0023] 运动姿态分析终端100,
[0024] 第一采集子系统1,第一三轴加速度传感器11,第二三轴加速度传感器12,第一控制单元13,第一存储器14,第一无线传输模块15;
[0025] 第二采集子系统2,第三三轴加速度传感器21,第四三轴加速度传感器22,第二控制单元23,第二存储器24,第二无线传输模块25。

具体实施方式

[0026] 为了进一步解释本实用新型的技术方案,下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
[0027] 如图1所示,是本实用新型揭示的膝关节和踝关节运动姿态信息采集系统,包括第一采集子系统1和第二采集子系统2。
[0028] 第一采集子系统1安装于膝关节处,用于采集膝关节股骨和膝关节胫骨运动信息;第二采集子系统2安装于裸关节处,用于采集裸关节距骨和裸关节胫骨运动信息。第一采集子系统1和第二采集子系统2采用电池供电单元(常见结构,图中未示出)进行供电。
[0029] 其中,第一采集子系统1和第二采集子系统2均具有存储器和无线传输模块,第一采集子系统1和第二采集子系统2将同一时间采集到的运动信息以及时间信息作为一组存储于各自的存储器中,无线传输模块用于将存储器内的运动信息以及时间信息发送至运动姿态分析终端100。
[0030] 运动姿态分析终端100可单独对膝关节和踝关节运动姿态进行分析,也可结合二者进行综合分析。该结合的综合分析实现了,在分析时膝关节和踝关节的运动信息能够在时间上准确对应,从而便于后续进行综合分析得到膝关节和踝关节在相互影响下的运动姿态,提高姿态分析的准确性。
[0031] 从姿态分析上即可判断测试者步态是否异常,从一个侧面反映出人的病变特征,对下肢的骨、关节、肌肉和韧带的正常度做出客观的评价,可以帮助医生科学的进行病因分析和病情诊断,疗效评定,指导患者行走训练。
[0032] 其中,采用电池电源单元供电,无线传输模块进行数据的上传,能够大大简化系统结构,保证该采集系统能够长时间安装于检测者身上,而不会对检测者的生活造成影响。
[0033] 本实施例第一采集子系统1借助第一三轴加速度传感器11和第二三轴加速度传感器12分别用于采集膝关节股骨和膝关节胫骨的运动信息。采用三轴加速度传感器来采集关节的运动姿态信息已较为成熟,本文不作具体阐述。
[0034] 第一采集子系统1包括第一控制单元13,第一控制单元13分别与自身的存储器、自身的无线传输模块、第一三轴加速度传感器11和第二三轴加速度传感器12电连接,为了便于描述,将该存储器称为第一存储器14,将该无线传输模块称为第一无线传输模块15。第一控制单元13用于将第一三轴加速度传感器11和第二三轴加速度传感器12采集到的运动信息及采集的时间信息存储于第一存储器14中,并且可以同时借助第一无线传输模块15发送出,也可以从第一存储器14中调取再借助第一无线传输模块15发送出。
[0035] 本实施例第二采集子系统2借助第三三轴加速度传感器21和第四三轴加速度传感器22分别用于采集裸关节距骨和裸关节胫骨的运动信息。采用三轴加速度传感器来采集关节的运动姿态信息已较为成熟,本文不作具体阐述。
[0036] 第一采集子系统1包括第二控制单元23,第二控制单元23分别与自身的存储器、自身的无线传输模块、第三三轴加速度传感器21和第四三轴加速度传感器22电连接,为了便于描述,将该存储器称为第二存储器24,将该无线传输模块称为第二无线传输模块25。第一控制单元13用于将第一三轴加速度传感器11和第二三轴加速度传感器12采集到的运动信息及采集的时间信息存储于第二存储器24中,并且可以同时借助第二无线传输模块25发送出,也可以从第二存储器24中调取再借助第二无线传输模块25发送出。
[0037] 其中的,第一无线传输模块15和第二无线传输模块25可以为蓝牙无线传输模块、WIFI无线传输模块或红外无线传输模块。存储器则可采用体积小容量大的SD卡进行存储。
[0038] 以上仅为本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化,均落入本案的保护范围。
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