一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置及提醒方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置及提醒方法，属于人体保健领域。本发明专利技术的驼背提醒装置，包括位于人体背部的弹性背带和位于腰部的束带，所述弹性背带内设有表面肌电信号采集模块、信号处理模块和信号执行模块，所述表面肌电信号采集模块和信号执行模块均与信号处理模块电连接，表面肌电信号采集模块分布在弹性背带内，并对应人体背阔肌区域；所述信号执行模块用于对检测到的驼背信息产生振动或声音提示。本发明专利技术通过对背带结构的改进，使其与表面肌电检测电极在使用时形成有效配合，提高了驼背检测的准确度，能够及时对使用者的驼背姿态进行提醒。

Humpback reminding device based on surface electromyography technology and reminding method

The invention discloses a humpback reminding device based on surface EMG technology and a reminding method thereof, belonging to the field of human health care. The invention of the humpback reminding device, including elastic straps located in the back of the human body and in the waist belt, the elastic strap is arranged in the sEMG signal acquisition module, signal processing module and execution module signal, the surface EMG signal acquisition module and signal module and signal processing module is electrically connected with the surface EMG signal acquisition the module distribution in the elastic straps, and the corresponding human latissimus dorsi region; the signal module is used for the detection of the hump vibration or voice prompt information. The invention improves the structure of the strap so as to form effective cooperation with the surface EMG detecting electrode when used, thereby improving the accuracy of the hunchback detection and reminding the hunchback posture of the user in a timely manner.

【技术实现步骤摘要】
一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置及提醒方法
本专利技术涉及人体保健
，更具体地说，涉及一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置及提醒方法。
技术介绍
近年来，我国驼背的人数不断增多。尤其是青少年，由于在学习时没有保持腰部挺直或者挺直不标准，长时间持续这种状态导致青少年驼背现象严重。驼背畸形常会导致胸廓畸形、膈肌活动受限、内脏受惊、胸腹相贴等健康问题，极大地影响呼吸、循环及消化功能。因此，预防驼背显得十分重要。目前市场上有一些预防驼背辅助设备，如背背佳。背背佳这种驼背矫正方式主要是靠辅助力使腰部挺直，通过强迫力将肩膀往后拉，同时产生一个向下的拉力，不利于骨骼的正常发育，且佩戴和解脱都不方便。此外，类似的驼背矫正装置都是依靠外力进行姿态矫正，而并不能使使用者养成自我矫正的意识，治标不治本，难以起到长期的矫正效果。因此，如何开发一种应用效果好的驼背矫正装置尤为重要。经过检索发现，现有技术中存在对使用者提醒而使其自主矫正坐姿的技术，如方案1：中国专利号：CN2639967Y，公告日：2004年9月8日，该申请公开了一种预防驼背的姿态报警器，电源通过导线连接至各电路，信号发生器发出检测信号通过信号传导及姿态检测输入至信号处理器相连接的信号接收器，报警器与信号处理器相连接；可以悬挂与人的脖子上的柔软绳带相连；电源采用干电池，信号发生器是一个发光二极管；所述信号接收器是一个光敏元器件，光敏元器件将检测到的信号转换为电信号并传送到信号处理器，由信号处理器对其进行放大处理，产生一个报警信号输入至报警器，从而让产生震动，达到提醒警示的目的。又如方案2：中国专利申请号：201410158064.4，申请日：2014年4月16日，该申请案公开了弯折警示的背部矫正装置，包括一个马甲结构的外套，外套背部为板型的套架，在套架上设置若干监测位点，设置直流电源、开关、警示模块，启动使用时监测位点因人体使用而弯曲，当若干位点弯曲时间过长，警示模块发出提示信息，提示改正；监测位点之间设置拉力监测模块，通过测定拉力确定弯曲程度；直流电源设置充电结构。对于上述两种方案，均是利用信号检测判断人体背部的弯曲，进过信号处理后，有警示装置发出信号，提醒使用者矫正姿态。这种方法相对于外力矫正更能培养使用者的自我姿态矫正意识，但对于如何准确地检测到驼背信息，上述两种方案中并没有给出明确的解释。无论是穿戴设备还是悬挂装置，只有准确检测到驼背信息才能进行提醒，如果检测信息不准，在正常坐姿下仍发出报警信号，将会导致使用者不断的调整姿态，以使报警消除，这种姿态有可能是一种错误的坐姿。久而久之，使用者不但没有矫正姿态，反而养成一种不正确的坐姿，适得其反。因此，信号检测的准确性成为制约驼背提醒装置的关键因素。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术中难以准确检测驼背信号的不足，提供了一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置及提醒方法。本专利技术的技术方案，通过对背带结构的改进，使其与表面肌电检测电极在使用时形成有效配合，提高了驼背检测的准确度，能够及时对使用者的驼背姿态进行提醒。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置，包括位于人体背部的弹性背带和位于腰部的束带，所述弹性背带内设有表面肌电信号采集模块、信号处理模块和信号执行模块，所述表面肌电信号采集模块和信号执行模块均与信号处理模块电连接，表面肌电信号采集模块分布在弹性背带内，并对应人体背阔肌区域；所述信号执行模块用于对检测到的驼背信息产生振动或声音提示。作为本专利技术更进一步的改进，所述弹性背带上部引出有两根肩带，肩带的另一端与束带连接。作为本专利技术更进一步的改进，所述肩带与束带为一体式弹性带、或通过卡扣配合连接、或通过魔术贴配合连接。作为本专利技术更进一步的改进，所述束带位于腹部位置处设有胸杯，该胸杯上边与下边之间的距离大于束带宽度。作为本专利技术更进一步的改进，所述的弹性背带两侧为弧形，形成位于弹性背带两侧的翼带，该翼带与人体腰部贴合。作为本专利技术更进一步的改进，所述表面肌电信号采集模块包括对称设置在弹性背带两侧的表面肌电检测电极，表面肌电检测电极具有与人体背部贴合的接触面。作为本专利技术更进一步的改进，所述表面肌电检测电极中设置有3个电极片，且3个电极片呈倒三角排布，底部的电极片与另一个表面肌电检测电极中顶部的两个电极片形成一个信号采集通道。作为本专利技术更进一步的改进，所述信号处理模块包括前置调理电路板、采集卡和处理器；所述前置调理电路板用于对采集的肌电信号进行去噪和放大，并将处理后的信号发送到配套的采集卡中；所述采集卡用于将采集的模拟肌电信号转化为处理器可识别的数字肌电信号，并将数字肌电信号发送到处理器；所述处理器对表面肌电信号进行特征提取，进而进行模式识别，判断使用者是否驼背，当判断为驼背时，处理器向信号执行模块发送执行信息，信号执行模块动作。作为本专利技术更进一步的改进，所述束带上设置有开关，该开关与电源模块电连接，连接线位于束带内部。本专利技术的一种如基于表面肌电技术的驼背提醒方法，采用驼背醒装置进行驼背提醒，其过程为：1)使用者穿戴上驼背提醒装置，启动电源模块，电路闭合，系统开始工作；2)置于后背的表面肌电检测电极开始采集背阔肌的肌电信号，当佩戴者背部动作时，背阔肌的肌电信号会产生变化，然后将信号发送至配套的前置调理电路板进行信号去噪和放大处理；3)采集卡对经过前置电路处理过的信号进行处理，使信号转变为能被电脑识别的数字肌电信号；数字肌电信号发送至所述处理器，系统判断此时佩戴者是否驼背；4)当系统判断发生驼背时，处理器向信号执行模块发送执行信息，信号执行模块动作，发出提醒信号。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本专利技术的一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置，在弹性背带内设置表面肌电信号采集模块、信号处理模块和信号执行模块，利用表面肌电信号采集模块进行信号采集，对该电信号进行特征提取和模式识别来判断佩戴者是否驼背，检测准确度高，受个体性差异和外部环境影响小，能够及时、准确地对使用者进行驼背提醒。(2)本专利技术的一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置，在腰部两侧对称设置表面肌电检测电极，通过弧形的翼带结构能够充分保证表面肌电检测电极与人体背部接触；此外，采用双通道进行信号检测，实现信息互补，大大提高了检测的准确度。(3)本专利技术的一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置，束带与肩带相配合，从两个方向进行定位，避免检测电极位置偏移；当检测到驼背时，背部的电机产生震动，信息能够被准确传递。(4)本专利技术的一种基于表面肌电技术的驼背提醒方法，利用表面肌电检测技术的原理对背部背阔肌的表面肌电信号进行检测，实现驼背状态检测的准确性；通过对佩戴者背部进行检测预警，可以加强对佩戴者驼背状态的实时监管，解决了现有主流检测技术存在的如受佩戴者个体差异性和外部环境影响大、与驼背特征相关性低、检测技术难度高等问题。附图说明图1为本专利技术的驼背提醒装置的结构示意图；图2为本专利技术的驼背提醒装置的系统示意图；图3为本专利技术中连接扣式肩带结构示意图；图4为本专利技术中电极片连接结构示意图；图5为本专利技术中驼背提醒流程图；图6为小波变换和VPMCD算法对驼背状态识别准确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置，包括位于人体背部的弹性背带(11)和位于腰部的束带(13)，其特征在于：所述弹性背带(11)内设有表面肌电信号采集模块、信号处理模块和信号执行模块，所述表面肌电信号采集模块和信号执行模块均与信号处理模块电连接，表面肌电信号采集模块分布在弹性背带(11)内，并对应人体背阔肌区域；所述信号执行模块用于对检测到的驼背信息产生振动或声音提示。

【技术特征摘要】
1.一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置，包括位于人体背部的弹性背带(11)和位于腰部的束带(13)，其特征在于：所述弹性背带(11)内设有表面肌电信号采集模块、信号处理模块和信号执行模块，所述表面肌电信号采集模块和信号执行模块均与信号处理模块电连接，表面肌电信号采集模块分布在弹性背带(11)内，并对应人体背阔肌区域；所述信号执行模块用于对检测到的驼背信息产生振动或声音提示。2.根据权利要求1所述的一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置，其特征在于：所述弹性背带(11)上部引出有两根肩带(15)，肩带(15)的另一端与束带(13)连接。3.根据权利要求2所述的一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置，其特征在于：所述肩带(15)与束带(13)为一体式弹性带、或通过卡扣配合连接、或通过魔术贴配合连接。4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置，其特征在于：所述束带(13)位于腹部位置处设有胸杯(14)，该胸杯(14)上边与下边之间的距离大于束带(13)宽度。5.根据权利要求4所述的一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置，其特征在于：所述的弹性背带(11)两侧为弧形，形成位于弹性背带(11)两侧的翼带(12)，该翼带(12)与人体腰部贴合。6.根据权利要求1所述的一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置，其特征在于：所述表面肌电信号采集模块包括对称设置在弹性背带(11)两侧的表面肌电检测电极(24)，表面肌电检测电极(24)具有与人体背部贴合的接触面。7.根据权利要求6所述的一种基于表面肌电技术的驼背提醒装置，其特征在于：所述表面肌电检测电极(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璐，王小林，李明强，葛科铎，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34