一种足踝运动检测系统技术方案

本发明专利技术属于医疗康复器材，涉及一种足踝运动检测系统。包括微型电池、陀螺检测器件、单片机核心电路、蓝牙数据传输电路和充电电路；微型电池负责提供工作电源。陀螺检测器件是主要检测器件，它负责检测踝关节的空间位置、各个轴向的角度数值和变化情况。单片机核心电路自动进行蓝牙的配对任务，确保开机后迅速与上位系统建立通信联系，将检测数据形成标准的数据格式通过蓝牙数据传输电路发送出去；蓝牙数据传输电路负责接收命令和以标准格式发送检测数据。充电电路负责对微型电池进行充电。本发明专利技术可以方便安放在足底或鞋跟位置，实时检测踝关节的空间位置、各个轴向的角度数值和变化情况，实时将检测数据通过蓝牙数据传输。

【技术实现步骤摘要】
一种足踝运动检测系统
本专利技术属于医疗康复器材，涉及一种足踝运动检测系统。
技术介绍
在医疗领域，对于足踝功能出现异常的患者，目前基本上是依靠医护人员的目测或使用简单的量角器械来测量患者踝关节的活动范围，并以此来做出相应的诊断。由于测量手段和技术的滞后，使得医生很难准确掌握患者踝关节的运动情况，给医生的诊断带来一些不确定的因素。在足踝受伤，或手术之后的康复过程中，由于没有有效的数据支持，医护和康复人员很难对患者的康复进程做出准确的诊断。这种情况极大地影响了患者的康复进程，同时也消耗了宝贵的医疗资源。在体育训练方面，由于缺乏对训练过程中运动员踝关节功能的精准认知，导致在运动员训练当中存在较大的受伤风险。同时，由于缺乏数据，无法为运动员提供科学的运动动作指导和正确的评价，这极大地影响了训练的效率和训练的结果。此外，踝关节扭伤是日常生活或者运动中最容易出现损伤的关节，特别是随着年龄增加，传感神经的敏感度和肌肉力量都会降低。故年龄较大人群的踝关节扭伤很容易造成骨折。所以，通过踝关节运动的精确训练能有效激活传感神经的预警机制，增强保护踝关节的肌肉力量，从而达到降低踝关节扭伤的积极效果。综上所述，对踝关节能够进行实时和准确的测量并将数据提供给医护人员、康复师和教练员，是可以较大程度地提高医疗水准、提高训练效率、缩短康复进程和自我保健的有效方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种足踝运动检测系统，用于检测在运动状态下踝关节的空间位置、各个轴向的角度数值和变化情况；检测能否准确完成医疗人员、康复师或教练员规定的动作；检测能否按时完成医疗人员、康复师或教练员规定的动作以及完成的准确率等。本专利技术的技术解决方案如下：一种足踝运动检测系统，包括微型电池、陀螺检测器件、单片机核心电路、蓝牙数据传输电路和充电电路；微型电池负责向整个系统提供工作电源，采用微型可充电电池组成。陀螺检测器件是主要检测器件，它负责检测踝关节的空间位置、各个轴向的角度数值和变化情况。检测结果通过IIC或者SPI总线出输给单片机处理。陀螺检测器件使用测量速率高于200HZ的器件，满足医疗、康复和运动不同工作条件下的检测任务。单片机核心电路自动进行蓝牙的配对任务，确保开机后迅速与上位系统建立通信联系，将检测数据形成标准的数据格式通过蓝牙数据传输电路发送出去；通过IIC或者SPI总线读取陀螺检测器件的检测数据，并根据不同的任务要求采用不同的数据处理算法；通过充电和放电电路监测系统运行状况，计算可工作的剩余时间，在电源剩余电量不超过可工作的剩余时间时发送通知信息；驱动LED指示灯，方便向使用人员展示工作状态。蓝牙数据传输电路实现自动进行蓝牙的配对任务，负责无线通信工作，接收命令和以标准格式发送检测数据。充电电路负责将普通的5V电源转换成充电电源对本专利技术使用的微型电池进行充电，便于微型电池重复使用。本专利技术的足踝运动检测系统，可以方便安放在足底或鞋跟位置，实时检测踝关节的空间位置、各个轴向的角度数值和变化情况，并可以将检测数据通过蓝牙数据传输电路以标准数据格式发送给手机、便携式计算机、台式计算机或互联网。附图说明附图是本专利技术的结构示意图。图中：1微型电池；2陀螺检测器件；3单片机核心电路；4蓝牙数据传输电路；5充电电路；6电源开关；7充电接口；8LED指示灯。具体实施方式使用前，将标准5V直流电源连接在充电接口7。此时，无论电源开关6开或关，充电电路5均对本专利技术中的微型电池1进行充电直至微型电池1被充满。使用时，将本专利技术安置于足底或足跟处，将电源开关6拨到“开”。此时本专利技术的电源被接通，开始工作。工作时，陀螺检测器件2以200次每秒钟的速率对本专利技术的空间姿态进行检测。由于本专利技术与足底或足跟紧密固定，所以陀螺检测器件2检测的数据即代表足与踝关节的相对空间位置。单片机核心电路3通过IIC或者SPI总线以200次每秒钟的速率读取陀螺检测器件2的检测结果。单片机核心电路3将本次读取的数据与以前一段时间的数据一起按照医疗、训练和康复不同的状态进行相应的数据处理。单片机核心电路3将处理后的数据形成标准数据格式，并将它通过蓝牙数据传输电路4以无线方式发送出去。当单片机核心电路3检测到微型电池1的电压过低时，通过蓝牙数据传输电路4发送“电压低”的数据，同时驱动LED指示灯8闪烁指示工作电压过低。本专利技术的设计可以满足在充电电路5均对本专利技术中的微型电池1进行充电时，本专利技术可以正常工作。只是此时由于电源线长度的限制，适用范围受到一定的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种足踝运动检测系统，包括微型电池、陀螺检测器件、单片机核心电路、蓝牙数据传输电路和充电电路；/n微型电池负责向整个系统提供工作电源，采用微型可充电电池组成。/n陀螺检测器件是主要检测器件，它负责检测踝关节的空间位置、各个轴向的角度数值和变化情况。检测结果通过IIC或者SPI总线出输给单片机处理。陀螺检测器件使用测量速率高于200HZ的器件，满足医疗、康复和运动不同工作条件下的检测任务。/n单片机核心电路自动进行蓝牙的配对任务，确保开机后迅速与上位系统建立通信联系，将检测数据形成标准的数据格式通过蓝牙数据传输电路发送出去；通过IIC或者SPI总线读取陀螺检测器件的检测数据，并根据不同的任务要求采用不同的数据处理算法；通过充电和放电电路监测系统运行状况，计算可工作的剩余时间，在电源剩余电量不超过可工作的剩余时间时发送通知信息；驱动LED指示灯，方便向使用人员展示工作状态。/n蓝牙数据传输电路实现自动进行蓝牙的配对任务，负责无线通信工作，接收命令和以标准格式发送检测数据。/n充电电路负责将普通的5V电源转换成充电电源对本专利技术使用的微型电池进行充电，便于微型电池重复使用。/n

【技术特征摘要】
20191209 CN 201911255202X1.一种足踝运动检测系统，包括微型电池、陀螺检测器件、单片机核心电路、蓝牙数据传输电路和充电电路；
微型电池负责向整个系统提供工作电源，采用微型可充电电池组成。
陀螺检测器件是主要检测器件，它负责检测踝关节的空间位置、各个轴向的角度数值和变化情况。检测结果通过IIC或者SPI总线出输给单片机处理。陀螺检测器件使用测量速率高于200HZ的器件，满足医疗、康复和运动不同工作条件下的检测任务。
单片机核心电路自动进行蓝牙的配对任务，确保...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱勇，杨杰，刘海滨，李月，叶绪平，潘卓越，
申请(专利权)人：重庆百会体育产业有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50