一种运动监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种运动监控系统，包括：压力敏感薄膜检测层，所述压力敏感薄膜检测层的上表面设置有第一金属电极阵列，所述压力敏感薄膜检测层的下表面设置有第二金属电极阵列，用于采集压力信号；信号处理模块，所述信号处理模块的第一信号输入端与所述第一金属电极阵列电连接，所述信号处理模块的第二信号输入端与所述第二金属电极阵列电连接，信号处理模块用于处理所述压力信号。本实用新型专利技术实施例提供的运动监控系统结构简单、灵敏度高、基本无热释电效应、在工作温度范围内基本不受温度变化影响，且对于垂直方向的力敏感，对于水平方向的剪切力不敏感，在检测垂直方向的压力时不会受材料弯折的影响，实现了对运动信息的高精度测量。

A Kind of Motion Monitoring System

The utility model discloses a motion monitoring system, which comprises a pressure sensitive film detection layer, a first metal electrode array is arranged on the upper surface of the pressure sensitive film detection layer, a second metal electrode array is arranged on the lower surface of the pressure sensitive film detection layer for collecting pressure signals, a signal processing module and a first signal input terminal of the signal processing module. The second signal input end of the signal processing module is electrically connected with the second metal electrode array, and the signal processing module is used to process the pressure signal. The motion monitoring system provided by the embodiment of the utility model has the advantages of simple structure, high sensitivity, basically no pyroelectric effect, basically not affected by temperature change in the working temperature range, and is sensitive to the force in the vertical direction, insensitive to the shear force in the horizontal direction, and unaffected by material bending when detecting the pressure in the vertical direction, thus realizing the high-precision measurement of the motion information. Quantity.

【技术实现步骤摘要】
一种运动监控系统
本技术实施例涉及信息监控技术，尤其涉及一种运动监控系统。
技术介绍
随着社会科技的发展和进步，人们越来越关注自身的健康以及生活质量，人体的运动健康水平能够最为直观地显示个人健康水平。人体运动的监控可以实时且有效地反映出人体运动系统的健康状况，同时由于人体运动的监控与识别信息蕴含了个体的运动控制意愿，通过对这些信息的加工和处理也可以被用于控制多功能智能假肢、外骨骼助行器或其他人机交互设备，从而帮助伤残患者或老年人恢复健康，尤其是运动功能的康复。现有的人体监控与识别方法主要有加速度仪法、数据手套法、表面肌电法以及肌肉力图法。加速度仪虽然可以记录到人体肢体多方向的加速度数据，但是不能提供其他运动信息，因此获取的信息非常有限；数据手套内嵌了惯性传感器和弯曲度传感器，可以识别出更加精细的人体动作，不过其缺点就是太过笨重，并且也不适用于截肢患者的运动监控与识别；表面肌电法是现有比较成熟和应用最为广泛的人体运动监控的方法，这种方法提取人体肌肉表面包含运动控制指令信息的信号，然后用于监控康复活动的进展或者用于控制人机交互的设备和肌电假肢，不过表面肌电法存在以下难以克服的问题：对提取肌电的电极位置摆放有很高的要求、高水平的信号特征提取增加了工作成本、人体肌肉疲劳会增大信号采集难度和降低提取控制指令信号的可靠性、电磁干扰以及导电性的变化也将会影响信号的质量；肌肉力图法是现有最有希望补偿甚至替代表面肌电法的一种人体运动状态的监控方法，它最大的优点是可以直接反映运动中肌肉的变化，并且具有较高的响应速度，然而现有的利用肌肉力图法做人体运动实时监控的传感器都很难兼具测量精度高和结构简便轻省的性能优点。
技术实现思路
本技术提供一种运动监控系统，以实现在对运动监控系统结构简单化的同时提高运动信息的测量精度。本技术实施例提供了一种运动监控系统，包括：压力敏感薄膜检测层，所述压力敏感薄膜检测层的上表面设置有第一金属电极阵列，所述压力敏感薄膜检测层的下表面设置有第二金属电极阵列，所述第一金属电极阵列、所述第二金属电极阵列及所述压力敏感薄膜检测层共同形成压力传感阵列，用于采集压力信号；信号处理模块，所述信号处理模块的第一信号输入端与所述第一金属电极阵列电连接，所述信号处理模块的第二信号输入端与所述第二金属电极阵列电连接，信号处理模块用于处理所述压力信号。进一步地，所述运动监控系统还包括：第一屏蔽层和第二屏蔽层；所述第一屏蔽层位于所述第一金属电极阵列远离所述压力敏感薄膜检测层的一侧，且与所述第一金属电极阵列绝缘；所述第二屏蔽层位于所述第二金属电极阵列远离所述压力敏感薄膜检测层的一侧，且与所述第二金属电极阵列绝缘；所述第一屏蔽层和第二屏蔽层均与所述信号处理模块的电源负极电连接。进一步地，所述第一屏蔽层包括第一绝缘薄膜层和第一屏蔽金属电极层，所述第一绝缘薄膜层位于所述压力敏感薄膜检测层的上表面，所述第一屏蔽金属电极层位于所述第一绝缘薄膜层远离所述压力敏感薄膜检测层的一侧；所述第二屏蔽层包括第二绝缘薄膜层和第二屏蔽金属电极层，所述第二绝缘薄膜层位于所述压力敏感薄膜检测层的下表面，所述第二屏蔽金属电极层位于所述第二绝缘薄膜层远离所述压力敏感薄膜检测层的一侧，所述第一屏蔽金属电极层和所述第二屏蔽金属电极层通过导线与所述信号处理模块的电源负极电连接。进一步地，所述运动监控系统还包括：第一保护层和第二保护层，所述第一保护层位于所述第一屏蔽层远离所述压力敏感薄膜检测层的一侧，所述第二保护层位于所述第二屏蔽层远离所述压力敏感薄膜检测层的一侧。进一步地，所述压力敏感薄膜检测层包括聚偏氟乙烯薄膜、聚偏氟乙烯共聚物薄膜或压电驻极体薄膜。进一步地，所述压电驻极体薄膜包括聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。进一步地，所述压电驻极体薄膜为单层多孔膜或多层多孔膜。进一步地，所述信号处理模块的第一信号输入端与所述第一金属阵列通过第一导线电连接，所述信号处理模块的第二信号输入端与所述第二金属电极阵列通过第二导线电连接，所述第一导线与所述第二导线位置不重叠。本技术通过设置压力敏感薄膜检测层和信号处理模块，解决了现有的利用肌肉力图法做人体运动实时监控的传感器都很难兼具测量精度高和结构简便轻省的问题。实现了运动监控系统对垂直方向的力敏感，对水平方向的剪切力不敏感，在检测垂直方向的压力时不会受材料弯折的影响，在使用过程中基本不受温度变化影响，对运动信息能够实现高精度测量，达到了结构简单轻省、灵敏度高和基本无热释电效应的技术效果。附图说明图1是本技术实施例一中的一种运动监控系统的剖面结构示意图；图2A是本技术实施例一中的运动监控系统的上表面俯视结构示意图；图2B是本技术实施例一中的运动监控系统的下表面俯视结构示意图；图3是本技术实施例二中的一种运动监控系统的剖面结构示意图；图4是本技术实施例三中的运动监控系统中压力敏感薄膜检测层的立体示意图；图5是本技术实施例三中的运动监控系统的应用立体示意图；图6是本技术实施例四中提供的运动监控系统的制作方法流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本技术实施例一提供的一种运动监控系统剖面结构示意图，如图1所示，运动监控系统包括：压力敏感薄膜检测层11，压力敏感薄膜检测层11的上表面设置有第一金属电极阵列12，压力敏感薄膜检测层11的下表面设置有第二金属电极阵列13，第一金属电极阵列12、第二金属电极阵列13及压力敏感薄膜检测层11共同形成压力传感阵列1，用于采集压力信号。参见图2A和图2B，运动监控系统还包括信号处理模块6，信号处理模块6的第一信号输入端61与第一金属电极阵列12电连接，信号处理模块6的第二信号输入端62与第二金属电极阵列13电连接，信号处理模块6用于处理压力信号。需要说明的是，第一金属电极阵列12和第二金属电极阵列13与第一信号输入端61和第二信号输入端62的连接选择此处不做具体的限定，例如也可以是第一信号输入端61与第二金属电极阵列13电连接，第二信号输入端62与第一金属电极阵列12电连接。在上述各技术方案的基础上，第一金属电极阵列12和第二金属电极阵列13优选可以一一对应，并且投影重叠。该运动监控系统的工作原理为：当人体处于运动状态时，肌肉的体积会由于肌肉的收缩发生变化，此时放置在肌肉表面的压力敏感薄膜检测层11的径向受力分布也会发生变化，通过检测人体运动时的径向受力分布可以实现对人体运动状态的实时监控。当受本技术实施例提供的运动监控系统监控的个体处于运动状态时，压力敏感薄膜检测层11会受到肌肉表面压力的作用而被压缩，引起设置于压力敏感薄膜检测层11的上下表面的第一金属电极阵列12和第二金属电极阵列13内的补偿电荷发生变化，将压力信号转换成电压或电荷信号，压力传感阵列1采集该电压或电荷信号，信号处理模块6的第一信号输入端61与压力传感阵列1的第一金属电极阵列12电连接，信号处理模块6的第二信号输入端62与第二金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运动监控系统，其特征在于，包括：压力敏感薄膜检测层，所述压力敏感薄膜检测层的上表面设置有第一金属电极阵列，所述压力敏感薄膜检测层的下表面设置有第二金属电极阵列，所述第一金属电极阵列、所述第二金属电极阵列及所述压力敏感薄膜检测层共同形成压力传感阵列，用于采集压力信号；信号处理模块，所述信号处理模块的第一信号输入端与所述第一金属电极阵列电连接，所述信号处理模块的第二信号输入端与所述第二金属电极阵列电连接，信号处理模块用于处理所述压力信号。

【技术特征摘要】
1.一种运动监控系统，其特征在于，包括：压力敏感薄膜检测层，所述压力敏感薄膜检测层的上表面设置有第一金属电极阵列，所述压力敏感薄膜检测层的下表面设置有第二金属电极阵列，所述第一金属电极阵列、所述第二金属电极阵列及所述压力敏感薄膜检测层共同形成压力传感阵列，用于采集压力信号；信号处理模块，所述信号处理模块的第一信号输入端与所述第一金属电极阵列电连接，所述信号处理模块的第二信号输入端与所述第二金属电极阵列电连接，信号处理模块用于处理所述压力信号。2.根据权利要求1所述的运动监控系统，其特征在于，还包括：第一屏蔽层和第二屏蔽层；所述第一屏蔽层位于所述第一金属电极阵列远离所述压力敏感薄膜检测层的一侧，且与所述第一金属电极阵列绝缘；所述第二屏蔽层位于所述第二金属电极阵列远离所述压力敏感薄膜检测层的一侧，且与所述第二金属电极阵列绝缘；所述第一屏蔽层和第二屏蔽层均与所述信号处理模块的电源负极电连接。3.根据权利要求2所述的运动监控系统，其特征在于，所述第一屏蔽层包括第一绝缘薄膜层和第一屏蔽金属电极层，所述第一绝缘薄膜层位于所述压力敏感薄膜检测层的上表面，所述第一屏蔽金属电极层位于所述第一绝缘薄膜层远离所述压力敏感薄膜检测层的一侧；所述第二屏蔽层包括第二绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：方鹏，张楠鑫，李向新，李光林，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44