一种智能腰带制造技术

本发明专利技术公开了一种智能腰带，其包括电源模块、腰带、设置在腰带一端的控制盒，以及套设在腰带上的肌张力检测装置；肌张力检测装置与电源模块相连接；控制盒内设置有分别与电源模块相连接的定位模块、姿态检测模块、中央处理模块、记录存储模块和通信模块，控制盒上设置有指纹识别器、报警模块和触摸屏；电源模块、定位模块、姿态检测模块、记录存储模块、通信模块、指纹识别器、报警模块和触摸屏分别与中央处理模块相连。本发明专利技术对腰椎的姿态和持续时间进行持续且实时的监测，进而可以判断是否存在不良姿势以及康复训练是否符合要求，帮助使用者了解自己的训练质量，为其提供反馈，督促使用者长期坚持，达到良好的康复训练效果。

【技术实现步骤摘要】
一种智能腰带
本专利技术涉及医疗保健器械领域，具体涉及一种智能腰带。
技术介绍
可穿戴医疗健康设备能够为用户提供实时健康监测数据，让用户实时了解个人身体健康状况。随着手机、平板电脑等电子设备的普及和以电脑为主体的工作方式的大众化，久坐、久站及长期不良姿势引发的腰椎病、腰椎间盘突出等椎间盘退行性疾病发病率呈逐年上升趋势，已成为脊柱疾病中最常见的类型。在引起椎间盘退变的诸多因素中，应力是引起椎间盘退变的重要因素之一。椎间盘连接上下椎体，在人体活动时发挥巨大的作用，它无时无刻不在承受着不同的应力。在一定范围内的应力有利于椎间盘，而异常的应力会导致椎间盘的退变。影响椎间盘退变的应力形式较多，包括由于脊柱和椎旁肌肉等活动产生的动态应力及自身重力所产生的静态应力。人类的脊柱不断地承受着不同大小和方向的负荷，在抵抗外部负荷(手持、重力和惯性)时、执行任务、控制运动和稳定脊柱的同时，脊柱的负荷会明显增加。过度的负荷会增大椎间盘的应力，这在腰部疾病和疼痛的病因学中扮演了主要角色。腰椎的力学稳定和平衡是所有腰椎疾病问题的起点和终点。椎旁肌是维持腰椎稳定的重要结构，椎旁肌退变在腰椎疾病的发生、发展中起重要作用。因此，需要一种能够在职业任务中准确估计椎间盘的应力和椎旁肌张力的方法。另外，对椎间盘应力和椎旁肌张力的全面了解对于各种脊柱疾病的管理、运动和康复方案以及全面的脊柱植入物临床前测试十分重要。在正确管理各种脊柱疾病、工作场所的有效风险预防和评估、运动和康复、脊柱内植物的现实测定以及在体外研究等方面，都需要了解椎间盘的应力大小。如何改善亚健康人群的腰痛症状并阻止病情进展、促进腰椎间盘突出症的康复治疗、预防不良的生活方式再次致病是现阶段腰痛防治面临的重要问题。此外，跌倒是我国65周岁及以上老年人伤亡的首要因素，每年65周岁及以上老年人跌倒发生的概率大概是30％，而且随着年龄的增长跌倒发生的比例迅速增加，每年80周岁及以上老年人跌倒发生的概率高达50％。跌倒也是全球意外伤亡的第二大因素，全世界每年发生严重致命性跌倒已经超过42万例。老年人由于骨质疏松或多伴有心脑血管等基础疾病，如果跌倒后延误救助时机，可能带来致命的后果。因此，老年人的意外跌倒已成了卫生保健机构需要关注的重大社会问题。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种智能腰带可以对用户的腰肌及腰椎进行健康监测。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：提供一种智能腰带，其包括包括电源模块、腰带、设置在腰带一端的控制盒；控制盒内设置有分别与电源模块相连接的定位模块、姿态检测模块、中央处理模块、记录存储模块和通信模块，控制盒上设置有指纹识别器、报警模块和触摸屏；电源模块、定位模块、姿态检测模块、记录存储模块、通信模块、指纹识别器、报警模块和触摸屏分别与中央处理模块相连；中央处理模块包括姿态检测及康复训练处理单元和预警单元；姿态检测及康复训练处理单元，用于根据姿态检测模块的数据获取用户的状态；其中用户的状态包括姿势、角度和持续时间；预警单元，用于在用户的状态超出阈值时启动报警模块进行预警。进一步地，腰带上还套设有肌张力检测装置，肌张力检测装置分别与电源模块和中预处理模块相连接，肌张力检测装置用于检测用户背部肌肉张力。进一步地，电源模块包括充电电池、充电电路和充电端口；其中充电端口包括有线充电端口和无线充电端口；肌张力检测装置和控制盒上均设置有用于放置充电电池的电池仓；电池仓的上端为开口状，电池仓的一个侧面为半开口状并设置有限位器；充电电池的一个侧面设置有与限位器相匹配的凹坑，以及位于凹坑上方的凸起。进一步地，姿态检测模块包括第一压阻式加速度传感单元、第二压阻式加速度传感单元和磁通式传感器中的至少一个；第一压阻式加速度传感单元包括第一球体、弹性梁和第一质量块；弹性梁和第一质量块的个数均为6个；每个弹性梁的一端分别与第一球体的内壁固定连接，其另一端分别与第一质量块一一对应固定连接；弹性梁上设置有压敏材料，弹性梁上的压敏材料的输出信号为第一压阻式加速度传感单元的输出信号；第二压阻式加速度传感单元包括第二球体、第一弹簧和第二质量块；第一弹簧的个数为6个；每个第一弹簧的一端分别和第二球体的内壁固定连接；第二质量块通过第一弹簧固定设置于第二球体的中心；第一弹簧的一端设置有压敏材料，第一弹簧的一端设置的压敏材料的输出信号为第二压阻式加速度传感单元的输出信号；磁通式传感器包括永久磁铁S极、永久磁铁N极、悬臂梁、红外距离传感器、线圈和平面板；永久磁铁S极、永久磁铁N极和平面板形成永久磁场；悬臂梁固定设置于平面板上；悬臂梁上固定设置有面向平面板的红外距离传感器；线圈的两端固定设置在红外距离传感器上；红外距离传感器用于获取线圈相对于平面板的高度；线圈用于获取在运动过程中产生的感应电流。进一步地，控制盒的上表面设置有用于存放触摸屏的凹腔，触摸屏的下端与控制盒的上表面下端铰接，触摸屏的外表面设置有加强板，触摸屏贴近控制盒的一面为触摸显示面；控制盒的上表面设置有位于触摸屏上端的斜槽。进一步地，腰带上设置有若干第一通孔；肌张力检测装置包括肌张力检测模块和限位单元，肌张力检测模块与中央处理模块电相连；限位单元包括限位块，限位块的一端位于肌张力检测装置内，另一端穿出肌张力检测装置并位于肌张力检测装置上供腰带穿过的第三通孔中；限位块的两侧均设置有位于肌张力检测装置内的限位板，限位板与肌张力检测装置之间设置有第二弹簧；限位块位于肌张力检测装置内的一端设置有拉环，拉环位于肌张力检测装置外。进一步地，肌张力检测装置上设置有第二通孔。进一步地，腰带的头端设置有魔术贴，腰带上设置有与魔术贴相配合的纤维，控制盒上设置有用于腰带穿过并折回的拱门。进一步地，报警模块包括震动器和扬声器。进一步地，通信模块包括蓝牙模块和4G模块；其中蓝牙模块用于与移动终端进行通信；4G模块用于向服务器发送报警信号。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术可以对使用者提供实时的椎间盘应力变化，并通过显示屏或移动终端告知他们当下姿势的危害，及时调整到良好的姿势以减轻椎间盘内压，预防椎间盘相关疾病。2、本专利技术可以对用户的姿态进行持续监测，结合椎间盘应力变化判断用户是否需要被救助，并根据判断结果启动报警模块进行现场预警，或通过通信模块直接向服务器进行在线预警，使相关人员快速联系使用者或进行应急措施，缩短使用者的获助时间。3、本专利技术的充电电池设计为可直接拆卸式，便于更换电池增加电器件的续航能力。限位器在充电电池放入电池仓后进入凹坑中，进而实现对充电电池的固定。当需要取出充电电池时，可以直接对凸起施力将电池拨出。4、本专利技术将触摸屏的触摸显示面设置在控制盒的内里，可以避免触摸屏受外部挤压而损坏，同时铰接的设置方式可以便于使用者翻开触摸屏直观查看监测数据，快速了解当前状态，斜槽的设置便于翻开触摸屏。5、本专利技术的限位块可以进入腰带上的第一通孔中进行卡位，即相对固定肌张力检测装置与腰带，避免肌张力检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能腰带，其特征在于，包括电源模块(1)、腰带(101)、设置在腰带(101)一端的控制盒(103)；所述控制盒(103)内设置有分别与电源模块(1)相连接的定位模块、姿态检测模块(2)、中央处理模块(3)、记录存储模块(4)和通信模块(5)，控制盒(103)上设置有指纹识别器(109)、报警模块(110)和触摸屏(111)；所述电源模块(1)、定位模块、姿态检测模块(2)、记录存储模块(4)、通信模块(5)、指纹识别器(109)、报警模块(110)和触摸屏(111)分别与中央处理模块(3)相连；所述中央处理模块(3)包括姿态检测及康复训练处理单元和预警单元；/n所述姿态检测及康复训练处理单元，用于根据姿态检测模块(2)的数据获取用户的状态；其中用户的状态包括姿势、角度和持续时间；/n所述预警单元，用于在用户的状态超出阈值时启动报警模块(110)进行预警。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能腰带，其特征在于，包括电源模块(1)、腰带(101)、设置在腰带(101)一端的控制盒(103)；所述控制盒(103)内设置有分别与电源模块(1)相连接的定位模块、姿态检测模块(2)、中央处理模块(3)、记录存储模块(4)和通信模块(5)，控制盒(103)上设置有指纹识别器(109)、报警模块(110)和触摸屏(111)；所述电源模块(1)、定位模块、姿态检测模块(2)、记录存储模块(4)、通信模块(5)、指纹识别器(109)、报警模块(110)和触摸屏(111)分别与中央处理模块(3)相连；所述中央处理模块(3)包括姿态检测及康复训练处理单元和预警单元；
所述姿态检测及康复训练处理单元，用于根据姿态检测模块(2)的数据获取用户的状态；其中用户的状态包括姿势、角度和持续时间；
所述预警单元，用于在用户的状态超出阈值时启动报警模块(110)进行预警。


2.根据权利要求1所述的智能腰带，其特征在于，所述腰带(101)上还套设有肌张力检测装置(102)，所述肌张力检测装置(102)分别与电源模块(1)和中预处理模块(3)相连接，所述肌张力检测装置(102)用于检测用户背部肌肉张力。


3.根据权利要求2所述的智能腰带，其特征在于，所述电源模块(1)包括充电电池(119)、充电电路和充电端口；其中充电端口包括有线充电端口和无线充电端口；所述肌张力检测装置(102)和控制盒(103)上均设置有用于放置充电电池(119)的电池仓(120)；所述电池仓(120)的上端为开口状，电池仓(120)的一个侧面为半开口状并设置有限位器(123)；所述充电电池(119)的一个侧面设置有与限位器(123)相匹配的凹坑(122)，以及位于凹坑(122)上方的凸起(121)。


4.根据权利要求1所述的智能腰带，其特征在于，所述姿态检测模块(2)包括第一压阻式加速度传感单元、第二压阻式加速度传感单元和磁通式传感器中的至少一个；所述第一压阻式加速度传感单元包括第一球体(6)、弹性梁(7)和第一质量块(8)；所述弹性梁(7)和第一质量块(8)的个数均为6个；每个所述弹性梁(7)的一端分别与第一球体(6)的内壁固定连接，其另一端分别与第一质量块(8)一一对应固定连接；所述弹性梁(7)上设置有压敏材料，弹性梁(7)上的压敏材料的输出信号为第一压阻式加速度传感单元的输出信号；
所述第二压阻式加速度传感单元包括第二球体(9)、第一弹簧(10)和第二质量块(11)；所述第一弹簧(10)的个数为6个；每个所述第一弹簧(10)的一端分别和第二球体(9)的内壁固定连接；所述第二质量块(11)通过第一弹簧(10)固定设置于第二球体(9)的中心；第一弹簧(10)的一端设置有压...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅，刘浩，申艺玮，马立泰，
申请(专利权)人：四川大学华西医院，
类型：发明
国别省市：四川;51