电极调节装置及干电极脑电帽的制作方法

1.本实用新型是关于一种电极装置和脑电帽技术领域，特别是关于一种电极调节装置以及干电极脑电帽。


背景技术：

2.脑电帽是一种能够装配脑电采集电极并将其稳定放置在头部的穿戴设备。常用的脑电帽是配合湿电极使用的弹性织物脑电帽。这种脑电帽在使用时需要通过电极预留的孔隙逐个注入足量导电膏消除头发阻碍形成一个较低的电极/组织阻抗界面，尽管这种湿电极脑电帽仍在广泛使用，但在使用时其存在着以下不足：
3.首先，湿电极脑电帽的佩戴和打胶需要专业人员操作，过程费时费力，导电膏的注入过程长，其残留物给使用者和电极的维护都带来不便，不利于日常应用；其次，导电膏会随时间推移而变干，继而增大界面阻抗，不适于长期的脑电监测。
4.干电极是针对湿电极的缺陷而发展形成的一种新型传感技术，其无需配合导电膏可以直接接触头皮，即戴即用，用后无需清理，是脑状态监护和脑机接口技术等穿戴式脑电技术走向实际应用的关键技术。
5.干电极与湿电极相比，没有了导电膏辅助，电极体本身需要和头皮直接接触。接触阻抗一方面取决于电极的导电材料，另一方面取决于电极的固定装置，稳定可靠的固定结构不仅可以使电极顺利穿过头发接触头皮，还可以为电极提供稳定的压力形成良好的接触界面。
6.目前的干电极脑电帽固定结构相对笨重复杂，在运动状态下惯性较大，容易在头部运动时与头皮之间产生滑动位移，导致信号质量下降，并且干电极直接压在头皮上，受试者感觉不适，不能进行长时间监测。
7.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种电极调节装置以及干电极脑电帽，其能够根据受试者头型调整电极位置以及脑电帽的大小，使电极以合适的压力接触头皮，保证良好信号采集的同时，保证了受试者舒适的感受。
9.为实现上述目的，本实用新型提供了一种电极调节装置，包括壳体，调节组件以及电极结构。
10.所述壳体上贯穿开设有安装腔。
11.所述调节组件包括活动设置于所述安装腔内的支撑结构以及作用于所述支撑结构的旋钮结构，所述支撑结构具有一端呈开放设置的收容腔，所述旋钮结构部分设置于所述安装腔内且与所述安装腔的侧壁之间螺纹连接，所述旋钮结构能带动所述支撑结构在所
述安装腔内旋转和移动。
12.所述电极结构活动配置于所述收容腔的开放端，且部分凸于所述壳体表面设置，所述电极结构与所述收容腔之间通过第一弹性件弹性连接。
13.在一个或多个实施方式中，所述旋钮结构包括旋钮本体以及连接件，所述连接件与所述安装腔的侧壁螺纹连接，所述旋钮本体贯穿所述连接件设置且可相对所述连接件轴向移动，所述旋钮本体的自由端被构造成棱形结构，所述连接件一侧开设有与所述自由端相匹配的第一限位腔。
14.在一个或多个实施方式中，所述支撑结构包括支撑座和支撑件，所述支撑座与所述安装腔之间弹性连接，所述支撑座具有凸起的第一环形台阶部，所述支撑件固定于所述第一环形台阶部上，所述支撑件内形成有所述收容腔。
15.在一个或多个实施方式中，所述支撑座上与所述旋钮结构相接触的一侧开设有第二限位腔，所述第二限位腔的形状与所述旋钮本体的自由端形状相匹配，所述旋钮本体可在所述连接件内移动以使其自由端可切换配置于所述第一限位腔或所述第二限位腔内，以驱动所述连接件螺旋移动或驱动所述支撑结构带动所述电极结构旋转。
16.在一个或多个实施方式中，所述支撑座于所述第一环形台阶部内形成有第一抵持腔，所述第一弹性件一端配置于所述第一抵持腔内，另一端抵持于所述电极结构上。
17.在一个或多个实施方式中，所述支撑件于所述收容腔的开放端处形成有第二环形台阶部，所述电极结构在所述第一弹性件的作用下抵持于所述第二环形台阶部上。
18.在一个或多个实施方式中，所述收容腔被构造成棱形结构。
19.在一个或多个实施方式中，所述电极结构包括固定件，电极座和电极，所述固定件被构造成与所述收容腔相适配的棱形结构，所述固定件上设置有与所述第二环形台阶部相适配的第三环形台阶部，所述电极座固定于所述固定件内，所述电极可拆卸安装于所述电极座内。
20.在一个或多个实施方式中，所述壳体上于设有电极结构的一侧表面设置有垫片。
21.本实用新型的另一方面还提供了一种干电极脑电帽，包括装配有相连设置的多个上述电极调节装置的头环。
22.在一个或多个实施方式中，所述头环包括：
23.弧形的固定部；
24.活动部，其由多个所述电极调节装置铰接形成；以及
25.伸缩调节结构，配置于所述活动部与所述固定部之间，所述伸缩调节结构与所述固定部之间可旋转连接，与所述活动部之间铰接。
26.在一个或多个实施方式中，所述伸缩调节结构包括彼此可滑动连接的第一调节部和第二调节部，以及作用于所述第一调节部和所述第二调节部，实现两者相对固定的控制部。
27.在一个或多个实施方式中，所述第一调节部具有一调节舌，所述调节舌平行于滑动方向的至少一侧被构造成齿条状结构，
28.所述第二调节部具有一容纳所述调节舌的内置腔，所述调节舌可插设于所述内置腔中并可被控制的于所述内置腔内移动，
29.所述控制部包括设置于所述内置腔内、与所述调节舌的齿条相适配的啮合部以及
活动设于所述第二调节部上并延伸于所述内置腔内、与所述啮合部固定连接的按钮，所述按钮与所述第二调节部之间通过第四弹性件弹性连接。
30.在一个或多个实施方式中，所述固定部上设置有信号放大器，所述信号放大器与所述电极调节装置中的电极结构电连接。
31.在一个或多个实施方式中，多个所述活动部均通过所述伸缩调节结构活动连接于所述固定部两端，所述伸缩调节结构与所述固定部之间轴接。
32.与现有技术相比，本实用新型的电极调节装置，采用可调节的具有弹性的电极结构，电极结构得以旋转和伸缩，使得其能以合适的压力接触头皮，保证良好信号采集的同时，保证了受试者舒适的感受。
33.本实用新型的干电极脑电帽，采用轻巧的头环样式，减轻了脑电帽的重量；通过伸缩调节结构使得头环的大小可调节，适用大部人的头围；通过设置电极调节装置，使得电极以合适的压力接触头皮，保证良好信号采集的同时，保证了受试者舒适的感受。
附图说明
34.图1是本实用新型一实施方式的干电极脑电帽的立体结构图。
35.图2是本实用新型一实施方式的伸缩调节结构的立体结构图。
36.图3是本实用新型一实施方式的伸缩调节结构的第一调节部结构图。
37.图4是本实用新型一实施方式的伸缩调节结构的第二调节部结构图(省去其中一个面)。
38.图5是本实用新型一实施方式的伸缩调节结构的控制部结构图。
39.图6是本实用新型一实施方式的电极调节装置的立体结构图。
40.图7是本实用新型一实施方式的电极调节装置的剖视图。
具体实施方式
41.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
42.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
43.如图1所示，本实用新型一实施方式提供了一种干电极脑电帽，包括弧形固定部10，伸缩调节结构20，电极调节装置30以及信号放大器40。多个电极调节结构30之间铰接，形成可转动调节的活动部50。活动部50的两端分别通过伸缩调节结构20与弧形固定部10连接，构成一头环结构。信号放大器40固定设置于弧形固定部10上，每个电极调节结构30均信号连接或电连接信号放大器40。
44.在一实施例中，弧形固定部10上设置有两组活动部50，且两组活动部50的两端之间、活动部50与弧形固定部10之间均可转动连接。
45.伸缩调节结构20配置于活动部50与弧形固定部10之间，且伸缩调节结构20与弧形固定部10之间轴接，与活动部50之间铰接。
46.如图2所示，伸缩调节结构20包括彼此可滑动连接的第一调节部21和第二调节部
22，以及作用于第一调节部21和第二调节部22，实现两者相对固定的控制部23。
47.如图3至图5所示，第一调节部21具有一体成型的限位部211以及调节舌212，限位部211的宽度h1大于调节舌212的宽度h2。调节舌212平行于滑动方向的一侧被构造成齿条状结构。第二调节部22具有一容纳调节舌212的内置腔221，第二调节部22上开设有内置腔开口222，内置腔开口222的长度小于限位部211的宽度。调节舌212可从内置腔开口222处插设于内置腔221中并可被控制部23控制的在内置腔221内移动或固定。第二调节部22上于内置腔开口222处设置有安装部223，控制部23被设置于安装部223上。
48.控制部23包括啮齿部231以及按钮232。按钮232穿设于安装部223内且与安装部223之间通过弹簧弹性可移动连接。啮齿部231设置于内置腔221内且固定连接按钮232。啮齿部231上设置有与调节舌212的齿条相适配的啮齿结构。于第二调节部22外侧按压按钮232后，啮齿部231与调节舌212上的齿条分离，移动第一调节部21或第二调节部22，调整两者直接的距离至符合受试者的头围后松开按钮232，啮齿部231在弹簧的作用下卡合于调节舌212上的齿条，对第一调节部21和第二调节部22实现相对固定。
49.如图1所示，信号放大器40可通过内置的导线连接到每个电极调节装置30，将采集到的电极信号通过网络，蓝牙等方式传送到终端设备进行分析处理。
50.如图6和图7所示，电极调节装置30包括壳体31，调节组件32以及电极结构33。
51.壳体31用于放置调节组件32以及电极结构33，壳体31上贯穿开设有安装腔311。
52.调节组件32包括活动设置于安装腔311内的支撑结构321以及作用于支撑结构321的旋钮结构322，旋钮结构322能带动支撑结构321在安装腔311内旋转和移动。
53.旋钮结构322包括旋钮本体3221以及连接件3222，连接件3222与安装腔311的上部分侧壁之间螺纹连接，旋钮本体3221贯穿连接件3222设置且可相对连接件3222轴向移动，旋钮本体3221具有相对设置的握部和自由端，自由端被构造成棱形结构或者自由端固定有一棱形块，连接件3222一侧开设有与自由端相匹配的第一限位腔32221。
54.支撑结构321包括支撑座3211和支撑件3212，支撑座3211与安装腔311之间通过弹簧弹性连接。
55.支撑座3211上与旋钮结构322相接触的一侧开设有第二限位腔32111，第二限位腔32111的形状与旋钮本体3221的自由端形状相匹配，旋钮本体3221可在连接件3222内移动以使其自由端可切换配置于第一限位腔32221或第二限位腔32111内，以驱动连接件3222螺旋移动或驱动支撑结构321带动电极结构33旋转。
56.支撑座3211具有凸起的第一环形台阶部32112，支撑件3212固定套设于第一环形台阶部32112上，支撑件3212内形成有收容腔32121，收容腔32121被构造成棱形结构，用于安装电极结构33。支撑座3211于第一环形台阶部32112内形成有第一抵持腔32113。电极结构33通过弹簧弹性连接于第一抵持腔32113上。具体的，弹簧一端配置于第一抵持腔内32113，另一端抵持于电极结构33上。支撑件3212可于收容腔32121的开放端处形成有第二环形台阶部32122，电极结构33可在弹簧的作用下抵持于第二环形台阶部32122上。
57.第一抵持腔内32113与弹簧之间还设置有连接片3223。第一环形台阶部32112上开设有一开口，连接片3223部分自开口处延伸于壳体31内，连接片用于连接信号线，对应的，壳体31上也开设有接线孔。
58.电极结构33活动配置于收容腔32121的开放端，且部分凸于壳体31表面设置。电极
结构33包括固定件331，电极座332和电极333。固定件331被构造成与收容腔32121相适配的棱形结构，固定件331上设置有与第二环形台阶部32122相适配的第三环形台阶部。电极座332固定于固定件331内，电极333可拆卸卡合于电极座332内。
59.壳体31上于设有电极结构33的一侧表面设置有柔性垫片312，增加脑电帽与头皮之间接触的舒适性。
60.本实用新型提供了一种干电极脑电帽结构，用可调节头环的样式来固定电极调节装置，同时电极调节装置设计了电极结构的伸缩调节功能。
61.本实用新型的干电极脑电帽，使用时把头环套在受试者的头上，调节多个活动部之间的位置，通过伸缩调节结构调节头环的大小，以便头环能牢固且舒适地固定的受试者的头上。头环固定好以后，再调节电极调节装置上的旋钮本体，来调节电极结构的深度，使电极结构很好地按触头皮，电极结构与支撑座之间的弹簧保证了电极接触头皮所需的合适的边度，既不会压力太小导致接触不好，也不会压力太大，给受试者带来不适。每个电极均可通过内置的导线(通过连接片)连接到信号放大器(电极，电极座，弹簧，连接片之间电导通或信号导通)，信号放大器通过网络，蓝牙等方式将采集到的信号传送到终端设备进分析处理。
62.与现有技术相比，本实用新型的电极调节装置，采用可调节的具有弹性的电极结构，电极结构得以旋转和伸缩，使得其能以合适的压力接触头皮，保证良好信号采集的同时，保证了受试者舒适的感受。
63.本实用新型的干电极脑电帽，采用轻巧的头环样式，减轻了脑电帽的重量；通过伸缩调节结构使得头环的大小可调节，适用大部人的头围；通过设置电极调节装置，使得电极以合适的压力接触头皮，保证良好信号采集的同时，保证了受试者舒适的感受。
64.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。