便攜式人體平衡檢測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種平衡檢測儀，具體涉及一種便攜式人體平衡檢測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]平衡功能是人體的一項(xiàng)重要功能，可分為靜態(tài)平衡和動(dòng)態(tài)平衡。人體的平衡功能測試以研宄多年，但是該領(lǐng)域仍還存在著許多尚待進(jìn)一步解決的問題。完成了人體動(dòng)靜態(tài)測量實(shí)驗(yàn)，得到了人體相關(guān)部位運(yùn)動(dòng)變形量及變化趨勢，對(duì)于疾病的定位、定性、及鑒別診斷等提供了科學(xué)依據(jù)。老齡化、中風(fēng)、肢體殘障等因素都會(huì)導(dǎo)致人體運(yùn)動(dòng)平衡功能的障礙，平衡功能的測試與評(píng)價(jià)在該類相關(guān)疾病的診斷與評(píng)判中起著至關(guān)重要的作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種便攜式人體平衡檢測儀。該便攜式人體平衡檢測儀的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便直觀，功耗較低，便于推廣使用。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:便攜式人體平衡檢測儀，其特征在于:包括由三個(gè)壓力傳感器呈三角形布設(shè)且用于檢測人體重心的測試平臺(tái)、用于對(duì)所述測試平臺(tái)輸出的信號(hào)進(jìn)行放大處理的放大電路、用于接收所述放大電路輸出的模擬信號(hào)并將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、用于接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的數(shù)字信號(hào)并根據(jù)力矩平衡原理對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理進(jìn)而獲得人體重心在是平面上的投影坐標(biāo)且繪制出重心移動(dòng)軌跡的主控制器，所述測試平臺(tái)上的三個(gè)壓力傳感器均與所述放大電路的輸入端相接，所述放大電路的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端相接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與主控制器的輸入端相接，所述主控制器接有用于顯示所述投影坐標(biāo)和重心移動(dòng)軌跡的人機(jī)交互模塊，所述人機(jī)交互模塊接有用于識(shí)別人機(jī)交互模塊操作者的會(huì)員管理模塊和用于與打印設(shè)備相接的通訊模塊，所述主控制器還接有用于將所述投影坐標(biāo)和重心移動(dòng)軌跡進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)模塊。
[0005]上述的便攜式人體平衡檢測儀，其特征在于:所述主控制器采用CorteX-M3的LM3S9D90 芯片。
[0006]上述的便攜式人體平衡檢測儀，其特征在于:所述放大電路采用OPA2365放大器。
[0007]上述的便攜式人體平衡檢測儀，其特征在于:還包括為所述測試平臺(tái)、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、主控制器、人機(jī)交互模塊、會(huì)員管理模塊和通訊模塊供電的供電模塊。
[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0009]本實(shí)用新型最大的創(chuàng)新使用高精度的壓力傳感器和低誤差的放大電路，數(shù)據(jù)測量準(zhǔn)確。能夠根據(jù)測試者的重心移動(dòng)情況繪制靜態(tài)姿勢圖。使用獨(dú)創(chuàng)的平衡性定量評(píng)價(jià)算法，能對(duì)測試者的平衡性能進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。
[0010]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
[0012]附圖標(biāo)記說明:
[0013]I一測試平臺(tái)；1-1 一壓力傳感器；2—放大電路；
[0014]3—模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；4 一主控制器；5—人機(jī)交互模塊；
[0015]6—會(huì)員管理模塊；7—通訊模塊；8—存儲(chǔ)模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示的一種便攜式人體平衡檢測儀，包括由三個(gè)壓力傳感器1-1呈三角形布設(shè)且用于檢測人體重心的測試平臺(tái)1、用于對(duì)所述測試平臺(tái)I輸出的信號(hào)進(jìn)行放大處理的放大電路2、用于接收所述放大電路2輸出的模擬信號(hào)并將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3、用于接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3輸出的數(shù)字信號(hào)并根據(jù)力矩平衡原理對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理進(jìn)而獲得人體重心在是平面上的投影坐標(biāo)且繪制出重心移動(dòng)軌跡的主控制器4，所述測試平臺(tái)I上的三個(gè)壓力傳感器1-1均與所述放大電路2的輸入端相接，所述放大電路2的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3的輸入端相接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3的輸出端與主控制器4的輸入端相接，所述主控制器4接有用于顯示所述投影坐標(biāo)和重心移動(dòng)軌跡的人機(jī)交互模塊5，所述人機(jī)交互模塊5接有用于識(shí)別人機(jī)交互模塊操作者的會(huì)員管理模塊6和用于與打印設(shè)備相接的通訊模塊7，所述主控制器4還接有用于將所述投影坐標(biāo)和重心移動(dòng)軌跡進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)模塊8。
[0017]本實(shí)施例中，所述主控制器4采用Cortex-M3的LM3S9D90芯片。所述放大電路2采用OPA2365放大器。
[0018]本實(shí)施例中，該便攜式人體平衡檢測儀還包括為所述測試平臺(tái)1、放大電路2、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3、主控制器4、人機(jī)交互模塊5、會(huì)員管理模塊6和通訊模塊7供電的供電模塊。
[0019]本實(shí)施例中，該便攜式人體平衡檢測儀通過在測試平臺(tái)I的三個(gè)角下面安裝三個(gè)壓力傳感器1-1，當(dāng)測試者站在測試平臺(tái)I上時(shí)，三個(gè)壓力傳感器1-1會(huì)輸出相應(yīng)電壓信號(hào)，經(jīng)過放大電路2和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3后輸送給主控制器4，所述主控制器4根據(jù)力矩平衡原理，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理獲得人體重心在是平面上的投影坐標(biāo)，從而繪制出重心移動(dòng)軌跡。由于長期使用或設(shè)備老化等原因，傳感器的特性可能會(huì)發(fā)生變化，這時(shí)就需要對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。本系統(tǒng)使用兩點(diǎn)測試法，基于的原理是壓力傳感器1-1的輸出在限定范圍內(nèi)是線性的。分別使用1KG與80KG兩個(gè)砝碼放在壓力傳感器1-1上，使用質(zhì)量作為橫坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換后的AD值作為縱坐標(biāo)，即可算出該傳感器的線性函數(shù)，如此測試三次，分別記錄三個(gè)壓力傳感器1-1線性函數(shù)的斜率與相位值。測試模塊的計(jì)算部分即使用此記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算。
[0020]本實(shí)用新型的工作過程是:開始測試之后，系統(tǒng)每50ms計(jì)算一次測試者的重心坐標(biāo)，并在人機(jī)交互模塊5上顯示出來，每Is顯示一次體重信息，并更新剩余時(shí)間。體重?cái)?shù)據(jù)存放在一個(gè)16個(gè)元素的數(shù)組中，使用滑動(dòng)窗口的方式對(duì)其進(jìn)行滑動(dòng)均值濾波，以使顯示的體重變化平穩(wěn)。以上的系統(tǒng)設(shè)置信息全部以配置文件的形式儲(chǔ)存在miniSD卡中，每次系統(tǒng)開機(jī)初始化的時(shí)候會(huì)讀取這些設(shè)置信息。
[0021]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.便攜式人體平衡檢測儀，其特征在于:包括由三個(gè)壓力傳感器(1-1)呈三角形布設(shè)且用于檢測人體重心的測試平臺(tái)(I)、用于對(duì)所述測試平臺(tái)(I)輸出的信號(hào)進(jìn)行放大處理的放大電路(2)、用于接收所述放大電路(2)輸出的模擬信號(hào)并將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)、用于接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)輸出的數(shù)字信號(hào)并根據(jù)力矩平衡原理對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理進(jìn)而獲得人體重心在是平面上的投影坐標(biāo)且繪制出重心移動(dòng)軌跡的主控制器(4)，所述測試平臺(tái)(I)上的三個(gè)壓力傳感器(1-1)均與所述放大電路⑵的輸入端相接，所述放大電路⑵的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路⑶的輸入端相接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)的輸出端與主控制器(4)的輸入端相接，所述主控制器(4)接有用于顯示所述投影坐標(biāo)和重心移動(dòng)軌跡的人機(jī)交互模塊(5)，所述人機(jī)交互模塊(5)接有用于識(shí)別人機(jī)交互模塊操作者的會(huì)員管理模塊(6)和用于與打印設(shè)備相接的通訊模塊(7)，所述主控制器(4)還接有用于將所述投影坐標(biāo)和重心移動(dòng)軌跡進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)模塊(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式人體平衡檢測儀，其特征在于:所述主控制器(4)采用 Cortex-M3 的 LM3S9D90 芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式人體平衡檢測儀，其特征在于:所述放大電路(2)采用0PA2365放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式人體平衡檢測儀，其特征在于:還包括為所述測試平臺(tái)(I)、放大電路(2)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)、主控制器(4)、人機(jī)交互模塊(5)、會(huì)員管理模塊(6)和通訊模塊(7)供電的供電模塊。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種便攜式人體平衡檢測儀，包括由三個(gè)壓力傳感器呈三角形布設(shè)且用于檢測人體重心的測試平臺(tái)、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、用于接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的數(shù)字信號(hào)并根據(jù)力矩平衡原理對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理進(jìn)而獲得人體重心在是平面上的投影坐標(biāo)且繪制出重心移動(dòng)軌跡的主控制器，測試平臺(tái)上的三個(gè)壓力傳感器均與放大電路輸入端相接，放大電路輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入端相接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出端與主控制器輸入端相接，主控制器接有人機(jī)交互模塊，人機(jī)交互模塊接有會(huì)員管理模塊和通訊模塊，主控制器還接有存儲(chǔ)模塊。該便攜式人體平衡檢測儀的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便直觀，功耗較低，便于推廣使用。
【IPC分類】A61B5-00
【公開號(hào)】CN204336889
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420719527
【發(fā)明人】李銳
【申請(qǐng)人】陜西亞泰電器科技有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年11月25日