监测膝关节运动信息的穿戴装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及护理和康复技术领域，提供一种监测膝关节运动信息的穿戴装置，包括关节支架、采集模组、数据处理装置以及电源。数据处理装置包括信号处理单元、数据存储单元以及信息提示单元。将关节支架穿戴于膝关节处，运动过程中，采集模组将实时采集膝关节的运动信息信号，并且，将相关的运动信息信号发送至信号处理单元，信号处理单元将各运动信息信号进行处理分析，并将处理后的数值数据存储于数据存储单元中。一旦运动信息信号所对应的数值数据超出了预设数值数据时，由信号提示单元通过提示音等告知用户当前膝关节运动情况，从而提供合理的运动建议或关节损伤风险预警。整个装置，穿戴方便，便携性高。

【技术实现步骤摘要】
监测膝关节运动信息的穿戴装置
本专利技术涉及护理和康复
，尤其提供一种监测膝关节运动信息的穿戴装置。
技术介绍
膝关节是人体最大最复杂的关节，也是运动系统中最为重要的关节之一。膝关节传递载荷，参与运动，吸收冲击，承受压力。正常行走时膝关节承受的压力约为体重的3-4倍。调查表明，膝关节损伤占所有运动损伤的55％，是最容易受损伤的关节。膝关节损伤包括急性损伤和过度使用损伤，主要由于关节瞬时超载或过度性使用导致关节负荷超出组织的适应能力，继而导致关节内骨折、韧带撕裂、半月板和软骨损伤等急性损伤症状，以及疼痛、肿胀等慢性损伤症状。膝关节的特殊解剖结构决定了直接测量关节负载极其困难。目前膝关节负载的测量多基于生物力学实验室平台，采用动作捕捉系统结合测力台，采集人体肢体运动数据和外界反作用力，估测人体下肢各肢体的质量和质心，根据牛顿第二定律和第三定律，计算关节处的合力和力矩。尽管实验室平台的测试条件较为完善标准，但无法应用在更为广泛的场合，如户外活动人群、康复人群以及老龄人群等需要长期监测的对象，而运动状态下关节负载的长期监测数据对于使用者、理疗师或医生判断关节负载状态的变化至关重要。因此，亟需解决现有监测膝关节运动信息的设备便携性差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种监测膝关节运动信息的穿戴装置，旨在解决现有监测膝关节运动信息的设备便携性差的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种监测膝关节运动信息的穿戴装置，所述监测膝关节运动信息的穿戴装置包括：关节支架，穿戴于用户膝关节处；采集模组，用于采集膝关节的运动信息信号；数据处理装置，用于比对处理分析所述采集模组的运动信息数据；电源，用于向各所述采集模组供电；所述采集模组安装于所述关节支架上，所述采集模组与所述数据处理装置电性连接，所述采集模组与所述电源电性连接，所述数据处理装置包括用于接收且比对分析所述采集模组的运动信息信号的信号处理单元、用于存储所述信号处理单元发出的数值数据的数据存储单元以及用于接收所述信号处理单元发出的提示信号的信息提示单元。具体地，所述关节支架为柔性关节支架，所述柔性关节支架包括柔性本体、多个横向加强筋以及两个纵向加强筋，各所述横向加强筋沿所述柔性本体的长度方向依次等间距布设，两所述纵向加强筋布设于所述柔性本体的长边两侧且与各所述横向加强筋相垂直。进一步地，所述柔性本体的内侧设有防滑结构。具体地，所述采集模组包括多个姿态传感器，各所述姿态传感器设于对应所述纵向加强筋上，所述电源设于所述纵向加强筋上，所述数据处理装置可拆卸地连接于所述柔性本体。具体地，所述姿态传感器为陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器测量的加速度范围为0～500m/s2。具体地，所述陀螺仪传感器测量的角度变化范围为-3000°/s～3000°/s。具体地，所述陀螺仪传感器测量的角度范围为-180°～180°。或者，所述关节支架为刚性关节支架，所述刚性关节支架包括固定于用户大腿外侧的第一支架件、固定于用户小腿外侧的第二支架件以及多个用于箍套于用户腿部的固定绑带，所述第二支架件的一端部枢接于所述第一支架件的一端部，所述第一支架件与所述第二支架件的枢接处与用户膝关节弯曲转动处相对应，各所述固定绑带依次等间距地布设于所述第一支架件上和所述第二支架件上。或者，所述关节支架为刚性关节支架，所述刚性关节支架包括固定于用户大腿外侧的第一支架件、固定于用户小腿外侧的第二支架件、柔性连接带以及多个用于箍套于用户腿部的固定绑带，所述第二支架件的一端部通过柔性连接带连接于所述第一支架件的一端部，所述柔性连接带与用户膝关节弯曲转动处相对应，各所述固定绑带依次等间距地布设于所述第一支架件上和所述第二支架件上。具体地，所述采集模组包括多个姿态传感器，各所述姿态传感器依次设于对应所述第一支架件上和所述第二支架件上，所述电源设于所述第一支架件上和/或所述第二支架件上，所述数据处理装置可拆卸地连接于所述第一支架件上或所述第二支架件上。进一步地，所述采集模组还包括转速转矩传感器，所述转速转矩传感器设于所述第一支架件与所述第二支架件的枢接处。具体地，所述转速转矩传感器测量的转矩范围为0～500Nm。进一步地，所述数据处理装置还包括显示面板，所述显示面板与所述信号处理单元电性连接。进一步地，所述数据处理装置还包括用于与外部终端实现无线数据传输的无线数据传输单元，所述无线数据传输单元与所述信号处理单元电性连接。本专利技术的有益效果：本专利技术的监测膝关节运动信息的穿戴装置，其工作原理如下：将关节支架穿戴于膝关节处，运动过程中，采集模组将实时采集膝关节的运动信息信号，并且，将相关的运动信息信号发送至数据处理装置。其中，信号处理单元将各运动信息信号进行处理分析，并将处理后的数值数据存储于数据存储单元中。一旦运动信息信号所对应的数值数据超出了预设数值数据时，那么，信号处理单元则发送提示信号至信号提示单元，再由信号提示单元通过提示音等告知用户当前膝关节运动情况，从而提供合理的运动建议或关节损伤风险预警。本专利技术实施例提供的监测膝关节运动信息的穿戴装置，穿戴方便，便携性高，在不影响人体活动的基本条件下，可准确地监测膝关节运动状态，并且通过实时计算分析，评估当前运动状态是否有利于保护膝关节，以达到保护、防止损伤以及促进膝关节损伤康复的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的监测膝关节运动信息的穿戴装置的结构示意图；图2a为本专利技术实施例提供的监测膝关节运动信息的穿戴装置的另一结构示意图；图2b为本专利技术实施例提供的监测膝关节运动信息的穿戴装置的另一结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的监测膝关节运动信息的穿戴装置的又一结构示意图；图4a为本专利技术实施例提供的监测膝关节运动信息的穿戴装置的数据处理装置的结构示意图；图4b为本专利技术实施例提供的监测膝关节运动信息的穿戴装置的数据处理装置的结构示意图。其中，图中各附图标记：具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种监测膝关节运动信息的穿戴装置，其特征在于，所述监测膝关节运动信息的穿戴装置包括：关节支架，穿戴于用户膝关节处；采集模组，用于采集膝关节的运动信息信号；数据处理装置，用于比对处理分析所述采集模组的运动信息数据；电源，用于向各所述采集模组供电；所述采集模组安装于所述关节支架上，所述采集模组与所述数据处理装置电性连接，所述采集模组与所述电源电性连接，所述数据处理装置包括用于接收且比对分析所述采集模组的运动信息信号的信号处理单元、用于存储所述信号处理单元发出的数值数据的数据存储单元以及用于接收所述信号处理单元发出的提示信号的信息提示单元。

【技术特征摘要】
1.一种监测膝关节运动信息的穿戴装置，其特征在于，所述监测膝关节运动信息的穿戴装置包括：关节支架，穿戴于用户膝关节处；采集模组，用于采集膝关节的运动信息信号；数据处理装置，用于比对处理分析所述采集模组的运动信息数据；电源，用于向各所述采集模组供电；所述采集模组安装于所述关节支架上，所述采集模组与所述数据处理装置电性连接，所述采集模组与所述电源电性连接，所述数据处理装置包括用于接收且比对分析所述采集模组的运动信息信号的信号处理单元、用于存储所述信号处理单元发出的数值数据的数据存储单元以及用于接收所述信号处理单元发出的提示信号的信息提示单元。2.根据权利要求1所述的监测膝关节运动信息的穿戴装置，其特征在于：所述关节支架为柔性关节支架，所述柔性关节支架包括柔性本体、多个横向加强筋以及两个纵向加强筋，各所述横向加强筋沿所述柔性本体的长度方向依次等间距布设，两所述纵向加强筋布设于所述柔性本体的长边两侧且与各所述横向加强筋相垂直。3.根据权利要求2所述的监测膝关节运动信息的穿戴装置，其特征在于：所述柔性本体的内侧设有防滑结构。4.根据权利要求2所述的监测膝关节运动信息的穿戴装置，其特征在于：所述采集模组包括多个姿态传感器，各所述姿态传感器设于对应所述纵向加强筋上，所述电源设于所述纵向加强筋上，所述数据处理装置可拆卸地连接于所述柔性本体。5.根据权利要求4所述的监测膝关节运动信息的穿戴装置，其特征在于：所述姿态传感器为陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器测量的加速度范围为0～500m/s2。6.根据权利要求5所述的监测膝关节运动信息的穿戴装置，其特征在于：所述陀螺仪传感器测量的角度变化范围为-3000°/s～3000°/s。7.根据权利要求5所述的监测膝关节运动信息的穿戴装置，其特征在于：所述陀螺仪传感器测量的角度范围为-180°～180°。8.根据权利要求1所述的监测膝关节运动信息的穿戴装置，其特征在于：所述关节支架为刚性关节...

【专利技术属性】
技术研发人员：王薇薇，
申请(专利权)人：深圳德创健康科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44