一种可穿戴式生物电信号采集头盔制造技术

本发明专利技术公开了一种可穿戴式生物电信号采集头盔，包括外周固定圈、刚性固定组件和能调节的条带；所述的刚性固定组件设有若干的电极安装孔，所述的电极安装孔外侧设有条带卡槽；所述的外周固定圈卡槽通过可调节的头带与电极固定孔外周的条带卡槽连接；所述的电极固定于电极安装孔；所述的外周固定圈还设有松紧调节装置。该装置采用模块化设计，采用刚性固定组件与能调节的条带拼接而成，并设有松紧调节旋钮，既能适合不同头围被试的脑电记录，同时又能维持电极与待测皮肤接触稳定，信号记录可靠。

A wearable bioelectrical signal acquisition helmet

The invention discloses a wearable bioelectric signal acquisition helmet, which comprises a peripheral fixing ring, a rigid fixing assembly and an adjustable strip; the rigid fixing assembly is provided with a number of electrode mounting holes; a strip chute is arranged outside the electrode mounting hole; and the peripheral fixing ring chute passes through an adjustable headband. The electrode is fixed in the electrode mounting hole, and the peripheral fixing ring is also provided with an elastic adjusting device. The device adopts modular design, which is composed of rigid fixing components and adjustable strips, and is equipped with a tightening adjusting knob. It can not only be suitable for EEG recording of subjects with different head circumferences, but also maintain stable contact between the electrode and the skin to be measured and reliable signal recording.

【技术实现步骤摘要】
一种可穿戴式生物电信号采集头盔
本专利技术涉及一种可穿戴式生物电信号采集头盔，属于生物电信号检测、传输
，特别适合脑电信号记录。
技术介绍
常见的生物电信号主要有心电、脑电、肌电等，这些体表生物电信号通常能通过电极记录，经适当的生物电放大器放大，记录而成为心电图、脑电图、肌电图等。脑电（EEG）是一种常见的生物电信号，它利用大脑活动的神经电位特征测量脑部电信号的变化来获得大脑功能信息，其优势是时间分辨率高。EEG主要可分为侵入式EEG和非侵入式EEG两种。侵入式EEG虽然空间分辨率高，但对被试有损伤，难于实用化。因此非侵入式EEG目前应用最为广泛。随着大数据、云计算、移动医疗等新兴技术的快速发展，催生了基于现实生活场景的脑电应用。现实生活场景脑电应用不仅要求信号可靠，而且更加注重使用的方便性和舒适性。现有技术主要采用湿电极技术，即需要使用导电膏（胶）的电极技术。尽管湿电极信号稳定可靠，但需使用导电胶和皮肤预处理，繁杂耗时，被试感觉不舒适。导电胶会弄脏被试的头发，记录后需要洗头。因此，湿电极很难应用于现实生活场景的脑电记录。为了克服湿电极不方便、不舒适问题，近年来发展了干电极技术。干电极是指完全不需要使用任何外加电解质，电子导体直接与皮肤接触的电极技术。因此干电极安装快速，使用方便，但由于与皮肤接触不稳定，信号质量较差。电极支撑结构至关重要，它直接影响电极与皮肤接触的稳定性。发展方便舒适且能与皮肤接触稳定的电极支撑结构是突破干电极技术的关键之一。现有技术电极支撑结构主要分为弹性支撑结构、刚性支撑结构两类。弹性支撑结构主要代表是由弹性织物制成的电极帽，主要优点具有弹性，与皮肤贴合较好，同一电极帽可满足多个头型不同的受试者佩戴要求，缺点就是无法保证电极受力均匀，与皮肤接触不稳定，阻抗不稳定。刚性支撑结构的主要代表是用硬塑料或硬硅胶制成的头带或头盔，主要优点是佩戴、取放方便，但存在以下缺点：（1）由于不具有弹性，不能满足多个不同头型的受试者的佩戴要求；（2）由于人体头部轮廓不规整，刚性支撑结构本身与皮肤贴合不好，因此电极与皮肤也容易出现接触不好，电极数目较多更为明显；（3）这种刚性支撑结构只局限于3-5导电极，远远不能满足医疗、心理认知等应用的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术的缺陷，提供一种可穿戴式生物电信号采集装置，其结构合理，固定牢靠，电极与皮肤之间接触稳定，降低电极-皮肤阻抗，同时又适合不同头围被试的脑电记录。本专利技术技术方案是：一种可穿戴式生物电信号采集头盔，包括外周固定圈、刚性固定组件和能调节的条带；所述的刚性固定组件设有若干的电极安装孔，所述的电极安装孔外侧设有条带卡槽；所述的外周固定圈卡槽通过能调节的头带与电极固定孔外周的条带卡槽连接；所述的电极固定于电极安装孔内。进一步的技术方案如下：所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其外周固定圈还设有松紧调节装置。所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其外周固定圈的两端设有齿轮件，所述的松紧调节装置为旋钮，通过旋钮调节齿轮件的重叠度以实现松紧调节。所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其刚性固定组件至少有两个。所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其刚性固定组件通过能调节的条带与另一刚性固定组件连接。所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其同一刚性固定组件的不同电极安装孔外侧的条带卡槽之间还可以通过能调节的头带连接。所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其刚性固定组件呈纵向或横向头带状，或者呈纵横交织成网状结构。所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其电极为半干电极或干电极，所述的电极通过螺纹与电极安装孔连接。所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其半干电极包括电极体、电极片、电极座、离子渗透端和接插孔连接芯；所述的电极体下端设有电极腔，所述的电极片位于电极腔上顶面；所述的离子渗透端一端接触电极片，另一端从电极座下端面露出，使用时作为电极与皮肤的接触面；所述的电极座通过卡接的方式与电极腔形成可拆卸连接；所述的电极片与接插孔连接芯电连接。所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其干电极包括电极体和电极头；所述的电极体内部设有电极腔，所述的电极头上部分套有弹簧，使其能在电极腔内弹性伸缩。所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其电极上端设有手持部，手持部中间设有电极接线柱，外电路通过孔式接插方式连接。所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其能调节的条带至少一端设有魔术贴，通过魔术贴调节条带的长度。所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其刚性固定组件上还设有无线放大器。本专利技术提供的可穿戴式生物电信号采集装置有效效果显著：本专利技术提供的可穿戴生物电信号采集头盔，采用刚性固定组件与能调节的条带拼接而成，并设有松紧调节旋钮，这种局部刚性局部柔性结构既能适合不同头围被试的脑电记录，同时又能给予电极一定的压力，维持电极与待测皮肤接触稳定，信号记录可靠。采用模块化设计，刚性固定组件与可调节头带拼接方式自由，可以通过调整刚性固定组件的数量实现电极数目的增减，从而满足不同脑电应用的需求。采用半干电极或干电极，避免使用导电胶，更加方便舒适。此外，通过螺纹连接的方式可以调整电极的高度，从而进一步确保电极与皮肤接触稳定。附图说明图1为本专利技术一种可穿戴式生物电信号采集头盔的主视图。图2为旋钮式松紧调节装置的结构图。图3为刚性固定组件通过可调节头带与外周固定圈连接示意图，可调节条带的一端设有魔术贴。图4为电极为半干电极，通过螺纹连接方式实现电极高度的调整的示意图。图5为电极为干电极，通过弹簧实现电极头在电极腔内弹性伸缩的示意图。附图中各标记名称为：1—外周固定圈，1.1—外周固定圈卡槽，2—刚性固定组件，2.1—电极层，2.2—头带卡槽，3—可调节条带，4—电极，4.1—电极头，4.2—电极片，4.3—电极座4.4—离子渗透端，4.5—接插孔连接芯，4.6—电极头，4.7—弹簧，5—松紧调节装置，6—螺纹，7—连接线接插端，8—无线放大器，9—魔术贴，10—接插孔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。实施例1：是本专利技术的一个基本实施例。如图1-4，一种可穿戴式生物电信号采集头盔，包括外周固定圈1、刚性固定组件2和能调节的条带3；所述的刚性固定组件2上设有若干的电极安装孔2.1，所述的电极安装孔2.1外侧设有条带卡槽2.2；所述的外周固定圈卡槽1.1通过能调节的头带3与电极固定孔外周的条带卡槽2.2连接；所述的电极4固定于电极安装孔2.1内。相较于现有技术弹性支撑结构或刚性支撑结构，该生物电信号采集头盔采用模块化设计，通过能调节的条带与刚性固定组件、外周固定圈拼接而成，从而形成局部刚性局部柔性可调的支撑结构。优点是既能适合不同头围被试的脑电记录，同时又能给予电极一定的压力，维持电极与待测皮肤接触稳定，信号记录可靠。此外，采用模块化设计，电极位置和数量调整更灵活，可以移动或增减刚性固定组件实现多样化的采集头盔，从而满足不同脑电应用的需求。实施例2：是本专利技术进一步的实施例。如图2所示，所述的外周固定圈1还设有松紧调节装置5。所述的外周固定圈的两端设有齿轮件1.2，所述的松紧调节装置5为旋钮，旋钮夹紧两片齿轮件1.2，通过旋钮调节齿轮件的重叠度以实现松紧调节。优点是采集装置既能适合不同被试，增加采集装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可穿戴式生物电信号采集头盔，其特征在于，包括外周固定圈（1）、刚性固定组件（2）和能调节的条带（3）；所述的刚性固定组件（2）设有若干的电极安装孔（2.1），所述的电极安装孔（2.1）外侧设有条带卡槽（2.2）；所述的外周固定圈卡槽（1.1）通过可调节条带（3）与电极固定孔外周的条带卡槽（2.2）连接；所述的电极（4）固定于电极安装孔（2.1）。

【技术特征摘要】
1.一种可穿戴式生物电信号采集头盔，其特征在于，包括外周固定圈（1）、刚性固定组件（2）和能调节的条带（3）；所述的刚性固定组件（2）设有若干的电极安装孔（2.1），所述的电极安装孔（2.1）外侧设有条带卡槽（2.2）；所述的外周固定圈卡槽（1.1）通过可调节条带（3）与电极固定孔外周的条带卡槽（2.2）连接；所述的电极（4）固定于电极安装孔（2.1）。2.根据权利要求1所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其特征在于，所述的外周固定圈（1）还设有松紧调节装置（5）。3.根据权利要求1所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其特征在于，所述的外周固定圈的两端设有齿轮件（1.2），所述的松紧调节装置（5）为旋钮，通过旋钮调节齿轮件的重叠度以实现松紧调节。4.根据权利要求1所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其特征在于，所述的刚性固定组件（2）至少有两个。5.根据权利要求4所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其特征在于，所述的刚性固定组件（2）通过能调节的条带（3）与另一刚性固定组件（2）连接。6.根据权利要求1所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其特征在于，所述的同一刚性固定组件（2）的电极安装孔外侧的条带卡槽（2.2）之间还可以通过能调节的头带（3）连接。7.根据权利要求1所述的可穿戴式生物电信号采集头盔，其特征在于，所述的刚性固定组件（2）呈纵向或横向头带状，或者呈纵横交织成网状结构。8.根据权利要求1所述的可穿戴式生物电信号采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明哲，杨德涛，段晏文，
申请(专利权)人：武汉格林泰克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42