一种模拟人体微运动的摩擦传感测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种模拟人体微运动的摩擦传感测试装置，其包括：第一机架；设置在第一机架上的弹性靠板和执行气囊，弹性靠板与执行气囊之间形成有容纳空间,容纳空间内可设置摩擦发电式传感器；与执行气囊相连的气驱单元。其中，气驱单元设置成能够反复改变执行气囊内的充气量，使得摩擦发电式传感器的两个摩擦表面能够接触和分离，为摩擦发电式传感器提供接近人体微运动的测试条件。本发明专利技术的模拟人体微运动的摩擦传感测试装置能够促使摩擦发电式传感器的两个摩擦表面机进行软接触，以降低该摩擦传感测试装置的测试结果与实际人体测试结果之间存在的不一致性。

A friction sensing device for simulating micro motion of human body

The friction sensing device, the present invention relates to a micro motion simulation of the human body includes a first frame; in the first frame of the elastic plate and the air bag is arranged by the executive, by a spring between the board and the executive to form a containing space balloon, accommodation can be arranged inside the friction power sensor; and connected with an air gas drive unit. The gas drive unit is arranged to repeatedly change the execution volume of gas in the gasbag, the two friction surface of the friction power type sensors can contact and separation, provide test conditions close to the human micro motion sensor for friction power. Friction sensor testing device of the invention of human micro motion simulation can impel the friction power sensor two friction surface machine soft contact, the inconsistency between test results to reduce the friction of the human body sensing testing device and the actual test results.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟人体微运动的摩擦传感测试装置
本专利技术涉及摩擦传感测试
，具体涉及一种模拟人体微运动的摩擦传感测试装置。
技术介绍
目前，摩擦发电式传感器已应用于人体生理信号的监测和采集，但对于摩擦发电式传感器的测试过程，现有的摩擦传感测试装置主要是在两个硬质靠板之间放置摩擦发电式传感器，并利用驱动机构带动一个硬质靠板相对于另一个硬质靠板进行相向和背向的反复运动以模拟人体微运动，迫使摩擦发电式传感器的两个摩擦表面进行硬接触。由于两个硬质靠板无法模拟人体组织弹性以及人体微运动的程度(如呼吸的频率、深度等)，使得这种测试方式与实际人体心跳、呼吸等微运动之间存在极大的差异性，最终导致该摩擦传感测试装置的测试结果与实际人体测试结果之间存在极大的不一致性。
技术实现思路
为了解决上述全部或部分问题，本专利技术提供一种模拟人体微运动如呼吸和心跳等的摩擦传感测试装置，其能够促使摩擦发电式传感器的两个摩擦表面进行软接触，以降低该摩擦传感测试装置的测试结果与实际人体测试结果之间存在的不一致性。本专利技术提供一种模拟人体微运动的摩擦传感测试装置，其包括：第一机架；设置在所述第一机架上的弹性靠板和执行气囊，所述弹性靠板与执行气囊之间形成有容纳空间，所述容纳空间内可设置摩擦发电式传感器；与所述执行气囊相连的气驱单元。其中，所述气驱单元设置成能够反复改变所述执行气囊内的充气量，使得所述摩擦发电式传感器的两个摩擦表面能够接触和分离。进一步地，所述气驱单元包括与所述执行气囊相连通的驱动气囊，以及能够承载并反复挤压所述驱动气囊以改变所述执行气囊内的充气量的挤压机构；其中，所述执行气囊与所述驱动气囊通过导气管连通。进一步地，所述挤压机构包括能够承载所述驱动气囊的第二机架以及可偏心转动地设在所述第二机架上的转动件，所述转动件能够反复地挤压所述驱动气囊，所述驱动气囊被挤压后使其内部的部分气体经导气管进入执行气囊内。进一步地，所述转动件是凸轮或偏心轮。进一步地，所述转动件的横截面是椭圆形，所述椭圆形的长半径是20-25mm，短半径是18-22mm，并且长半径大于短半径。进一步地，在所述转动件的外周上间隔开地设有用于挤压所述驱动气囊的多个凸起。进一步地，所述凸起是以所述椭圆形的外边缘为圆心且半径是3-5mm的半圆柱体。进一步地，所述半圆柱体的数量是两个，两个所述半圆柱体间的中心连线穿过所述椭圆形的圆心，并与所述长半径形成20-40度的夹角。进一步地，所述挤压机构还包括设于所述转动件与驱动气囊之间的缓冲式传动器，使得所述转动件能够通过驱动缓冲式传动器来反复挤压所述驱动气囊。进一步地，所述缓冲式传动器包括依次远离所述转动件的第一传动板和第二传动板，以及设于所述第一传动板和第二传动板之间的弹性伸缩件。进一步地，所述缓冲式传动器还包括导向杆，所述导向杆的一端在贯穿所述弹性伸缩件之后固定在所述第二传动板上，而另一端可滑动地贯穿所述第一传动板。进一步地，所述第二机架包括用于承载所述驱动气囊的载物台和垂直地设于所述载物台上的支撑板，所述转动件通过转轴可偏心转动地设在所述支撑板上，所述转轴与载物台相平行，所述转动源设在所述载物台上且与所述转轴相连。进一步地，所述挤压机构还包括设在所述第二机架上的转动源，所述转动源为转动件提供动力。进一步地，所述摩擦传感测试装置还包括与所述执行气囊或驱动气囊相连的总气量调整组件。进一步地，所述总气量调整组件包括与所述执行气囊或驱动气囊相连的且带释压阀的补气气囊。进一步地，所述第一机架包括底板和顶板及设于所述底板和底板之间的支撑侧板，所述弹性靠板和执行气囊二者中的一个与所述顶板相连，而二者另一个与所述底板相连。本专利技术的模拟人体微运动的摩擦传感测试装置能够通过气驱单元反复改变执行气囊内的充气量以使执行气囊模拟人体微运动，如人体心跳、呼吸等微运动，本专利技术的模拟人体微运动的摩擦传感测试装置能够给摩擦发电式传感器施加呈周期性变化、温和可控的压力，并且由于执行气囊在模拟人体微运动的同时还能够通过自身弹性变形来模拟人体组织弹性，使得摩擦发电式传感器的两个摩擦表面能够进行软接触，以便降低该摩擦传感测试装置的测试结果与实际人体测试结果之间存在的不一致性。另外，本专利技术的模拟人体微运动的摩擦传感测试装置的结构简单，制造方便，使用安全可靠，便于实施推广应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1显示了根据本专利技术实施例的模拟人体微运动的摩擦传感测试装置的结构示意图；以及图2显示了根据本专利技术实施例的模拟人体微运动的摩擦传感测试装置的缓冲式传动器；图3显示了根据本专利技术实施例的模拟人体微运动的摩擦传感测试装置的转动件；图4显示了根据本专利技术实施例的模拟人体微运动的摩擦传感测试装置在模拟人体呼吸和心跳后所检测的波形图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。图1显示了根据本专利技术实施例的模拟人体微运动的摩擦传感测试装置的结构示意图。如图1所示，该摩擦传感测试装置100包括第一机架1、设于第一机架1上的弹性靠板2和设于第一机架1上的执行气囊3，以及与执行气囊3相连的气驱单元5。其中，弹性靠板2与执行气囊3之间形成有容纳空间，摩擦发电式传感器9能够设置在该容纳空间内，以用于检测模拟的人体微运动。其中，摩擦发电式传感器9可以为基于摩擦发电机的生理信号传感带。传感带包括依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层，其中，第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层相对的两个表面构成摩擦界面，并且在构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设有凸起阵列结构，第一电极层和第二电极层构成传感带的两个信号输出端；在不受外力的情况下，凸起阵列结构使两摩擦表面相互分离。弹性靠板2的材料可选为橡胶或硅胶等。根据本专利技术，气驱单元5设置成能够反复改变执行气囊3内的充气量，以使执行气囊3模拟人体微运动，使得摩擦发电式传感器9的两个摩擦表面能够接触和分离，其中所模拟的人体微运动包括人体心跳、呼吸等微运动。本专利技术实施例的模拟人体微运动的摩擦传感测试装置100能够通过气驱单元5反复改变执行气囊3内的充气量以使执行气囊3模拟人体微运动，如人体心跳、呼吸等微运动，由于执行气囊3和弹性靠板2在模拟人体微运动的同时还能够通过自身弹性变形起到缓冲的作用，以模拟人体组织弹性，使得摩擦发电式传感器9的两个摩擦表面能够进行软接触，以便降低该摩擦传感测试装置100的测试结果与实际人体测试结果之间存在的不一致性。气驱单元5可选为一个能够执行补气和放气的气泵系统。但在该实施例中，气驱单元5并未选择常规的气泵系统，其主要包括与执行气囊3相连通的驱动气囊51，以及能够反复挤压驱动气囊51的挤压机构。其中，执行气囊3和驱动气囊51通过导气管连通。挤压机构在对驱动气囊51进行反复挤压的过程中，由于驱动气囊51与执行气囊3相连通，使得挤压机构能够通过驱动气囊51来控制执行气囊3，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟人体微运动的摩擦传感测试装置，其特征在于，包括：第一机架；设置在所述第一机架上的弹性靠板和执行气囊，所述弹性靠板与执行气囊之间形成有容纳空间，所述容纳空间内可设置摩擦发电式传感器；与所述执行气囊相连的气驱单元；其中，所述气驱单元设置成能够反复改变所述执行气囊内的充气量，使得所述摩擦发电式传感器的两个摩擦表面能够接触和分离。

【技术特征摘要】
1.一种模拟人体微运动的摩擦传感测试装置，其特征在于，包括：第一机架；设置在所述第一机架上的弹性靠板和执行气囊，所述弹性靠板与执行气囊之间形成有容纳空间，所述容纳空间内可设置摩擦发电式传感器；与所述执行气囊相连的气驱单元；其中，所述气驱单元设置成能够反复改变所述执行气囊内的充气量，使得所述摩擦发电式传感器的两个摩擦表面能够接触和分离。2.根据权利要求1所述的摩擦传感测试装置，其特征在于，所述气驱单元包括与所述执行气囊相连通的驱动气囊，以及能够承载并反复挤压所述驱动气囊以改变所述执行气囊内的充气量的挤压机构；其中，所述执行气囊与所述驱动气囊通过导气管连通。3.根据权利要求2所述的摩擦传感测试装置，其特征在于，所述挤压机构包括能够承载所述驱动气囊的第二机架以及可偏心转动地设在所述第二机架上的转动件，所述转动件能够反复地挤压所述驱动气囊，所述驱动气囊被挤压后使其内部的部分气体经导气管进入执行气囊内。4.根据权利要求3所述的摩擦传感测试装置，其特征在于，所述转动件是凸轮或偏心轮。5.根据权利要求4所述的摩擦传感测试装置，其特征在于，所述转动件的横截面是椭圆形，所述椭圆形的长半径是20-25mm，短半径是18-22mm，并且长半径大于短半径。6.根据权利要求3-5中任一项所述的摩擦传感测试装置，其特征在于，在所述转动件的外周上间隔开地设有用于挤压所述驱动气囊的多个凸起。7.根据权利要求5或6所述的摩擦传感测试装置，其特征在于，所述凸起是以所述椭圆形的外边缘为圆心且半径是3-5mm的半圆柱体。8.根据权利要求7所述的摩擦传感测试装置，其特征在于，所述半圆柱体的数量是两个，两个所述半圆柱体间的中心连线穿过所述椭圆形的圆心，并与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金亮，刘同军，钟强，赵豪，钱志兵，
申请(专利权)人：纳智源科技唐山有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13