一种无线可穿戴多通道表面肌电传感器的制作方法

1.本实用新型涉及生物医学技术领域，尤其涉及一种无线可穿戴多通道表面肌电传感器。


背景技术：

2.表面肌电传感器属于生物医学工程和生物电控制技术领域用的一种传感器，其工作原理主要是通过体表电极采集目标肌肉的肌电信号，并将肌电信号进行放大、处理后发送给上位机，进而获得肌电图（electromyography, emg）。在康复医学、运动医学等领域，通常需要同时采集多个排布均匀的通道肌电（阵列肌电），从而提高肌肉活动的空间分辨率，更好地测量、评估肌肉的肌力、疲劳度、以及特定运动模式下肌肉不同纤维的发力顺序等。现有的可穿戴表面肌电传感器虽然也有多通道的，但是多个传感器组合使用时难以形成各通道均匀排列，因此不便于进行阵列肌电检测。
3.因此，本领域的技术人员致力于开发一种无线可穿戴多通道表面肌电传感器，以克服现有技术存在的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种无线可穿戴多通道表面肌电传感器，可实现多通道检测，且多个传感器紧挨着贴附在人体上时能形成等距的电极阵列，安装结构简单紧凑，通用性好，成本相对较低。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种无线可穿戴多通道表面肌电传感器，包括至少一个表面肌电传感器，每个表面肌电传感器包括可穿戴的壳体、2i 1个嵌入式电极、电路板和电池，其中i不小于2，所述嵌入式电极、电路板和电池分别安装在所述壳体内；所述嵌入式电极适于与体表接触，所述嵌入式电极中的一个为公共参考电极，位于所述壳体的中央，其他嵌入式电极在所述壳体内呈阵列排布，并与所述公共参考电极位置不重合；所述其他嵌入式电极相邻的每两个组成一对检测通道，每对检测通道与所述电路板电连接；所述电池为所述电路板供电，所述电路板与上位机无线通信连接；组成每对检测通道的两个嵌入式电极之间的距离是沿它们之间连线的延长线和所述壳体外沿的交点与最近的嵌入式电极之间的距离的两倍。
6.进一步地，所述嵌入式电极中的每一个采用焊针与所述电路板进行固定式电连接。
7.进一步地，所述电路板上设置有加速度传感器模块和惯性测量单元中的至少一个以及用于电池充电的电池充电接口。
8.进一步地，所述壳体设置有所述嵌入式电极的表面采用粘胶面，用于与体表粘接接触。
9.进一步地，所述壳体具有矩形轮廓，所述嵌入式电极的阵列排布方向与所述矩形轮廓相一致。
10.进一步地，所述嵌入式电极的阵列排布为均匀阵列排布。
11.进一步地，还包括中继器，所述至少一个表面肌电传感器为多个表面肌电传感器，每一个表面肌电传感器分别与所述中继器无线通信连接，所述中继器与上位机无线或有线通信连接。
12.进一步地，所述多个表面肌电传感器中的至少一部分相互抵靠呈阵列排布。
13.进一步地，所述组成每对检测通道的两个嵌入式电极是每一行或每一列中相邻的两个嵌入式电极。
14.进一步地，所述组成每对检测通道的两个嵌入式电极是相邻的两行或两列中相互错开的两个嵌入式电极。
15.本实用新型的有益效果在于：可实现无线阵列肌电检测，且安装结构简单紧凑，通用性好，成本相对较低。
16.以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
17.图1是本实用新型的一个较佳实施例的传感器分布示意图；
18.图2是本实用新型的一个较佳实施例的通信连接示意图；
19.图3是本实用新型的另一个较佳实施例的传感器分布示意图；
20.图4是本实用新型的又一个较佳实施例的通道电极组合示意图。
具体实施方式
21.以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
22.在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
23.本实用新型公开了一种无线可穿戴多通道表面肌电传感器，单个表面肌电传感器包括可穿戴的壳体，壳体内分别安装有可与体表接触的至少5个嵌入式电极、电路板和电池，其中，嵌入式电极中的1个为公共参考电极，另外的电极每2个组成1对检测通道，每个通道与电路板电连接；电路板采用电池供电，且电路板与上位机无线通信连接；每对通道电极相隔的直线距离是每对电极与壳体外沿的距离的2倍，因此，多个表面肌电传感器紧挨着贴附在人体上时形成等距的电极阵列。
24.实施例1
25.如图1所示，本实施例提供了一种无线可穿戴多通道表面肌电传感器，包括4个表面肌电传感器1，相互抵靠呈阵列排布。每个表面肌电传感器1包括可穿戴的正方形的壳体10，嵌入式电极11、12、13、14、15，电路板和电池，嵌入式电极11、12、13、14、15，电路板和电池分别安装在壳体10内；嵌入式电极11、12、13、14、15适于与体表接触，其中，嵌入式电极11为公共参考电极，位于壳体的中央，嵌入式电极12、13、14、15在壳体10内呈均匀阵列排布；
嵌入式电极12、13组成一对检测通道，嵌入式电极14、15组成另一对检测通道，每对检测通道与电路板电连接；电池为电路板供电，电路板与上位机无线通信连接；嵌入式电极12、13之间的距离a1是它们与壳体10外沿的距离b1的两倍。
26.优选地，每一个嵌入式电极均采用焊针与电路板进行固定式电连接。
27.优选地，电路板上设置有加速度传感器模块和/或惯性测量单元（inertial measurement unit, imu），电路板上还设置有用于电池自动充电的电池充电接口。
28.壳体10设有嵌入式电极的表面采用粘胶面，用于与体表粘接接触。
29.如图2所示，无线可穿戴多通道表面肌电传感器还包括中继器2，每一个表面肌电传感器1分别与中继器2进行无线通信连接，中继器2与上位机3无线或有线通信连接，从而将各个表面肌电传感器1传来的数字化肌电信号发送给上位机3。
30.实施例2
31.如图3所示，本实施例提供了一种无线可穿戴多通道表面肌电传感器，包括4个表面肌电传感器1，相互抵靠呈阵列排布。每个表面肌电传感器1包括可穿戴的长方形的壳体20，嵌入式电极21、22、23、24、25、26、27，电路板和电池，嵌入式电极21、22、23、24、25、26、27，电路板和电池分别安装在壳体20内；嵌入式电极21、22、23、24、25、26、27适于与体表接触，其中，嵌入式电极21为公共参考电极，位于壳体的中央，嵌入式电极22、23、24、25、26、27在壳体20内呈均匀阵列排布；嵌入式电极22、23，嵌入式电极24、25，嵌入式电极26、27分别组成一对检测通道，每对检测通道与电路板电连接；电池为电路板供电，电路板与上位机无线通信连接；嵌入式电极22、23之间的距离a2是它们与壳体20外沿的距离b2的两倍。
32.优选地，每一个嵌入式电极均采用焊针与电路板进行固定式电连接。
33.优选地，电路板上设置有加速度传感器模块和/或惯性测量单元（imu），电路板上还设置有用于电池自动充电的电池充电接口。
34.壳体20设有嵌入式电极的表面采用粘胶面，用于与体表粘接接触。
35.如图2所示，无线可穿戴多通道表面肌电传感器还包括中继器2，每一个表面肌电传感器1分别与中继器2进行无线通信连接，中继器2与上位机3无线或有线通信连接，从而将各个表面肌电传感器1传来的数字化肌电信号发送给上位机3。
36.实施例3
37.如图4所示，本实施例提供了一种无线可穿戴多通道表面肌电传感器，包括表面肌电传感器1。表面肌电传感器1包括可穿戴的正方形的壳体30，嵌入式电极31、32、33、34、35，电路板和电池，嵌入式电极31、32、33、34、35，电路板和电池分别安装在壳体30内；嵌入式电极31、32、33、34、35适于与体表接触，其中，嵌入式电极31为公共参考电极，位于壳体的中央，嵌入式电极32、33、34、35在壳体30内呈均匀阵列排布；嵌入式电极32、33、34、35可以组合成2至6对检测通道，分别为第一通道1（嵌入式电极32、33），第二通道（嵌入式电极32、34），第三通道（嵌入式电极32、35），第四通道（嵌入式电极33、34），第五通道（嵌入式电极33、35），第六通道6（嵌入式电极34、35）。每对检测通道与电路板电连接；电池为电路板供电，电路板与上位机无线通信连接；嵌入式电极32、33之间的距离a3是它们与壳体30外沿的距离b3的两倍。
38.优选地，每一个嵌入式电极均采用焊针与电路板进行固定式电连接。
39.优选地，电路板上设置有加速度传感器模块和/或惯性测量单元（imu），电路板上
还设置有用于电池自动充电的电池充电接口。
40.壳体30设有嵌入式电极的表面采用粘胶面，用于与体表粘接接触。
41.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。