本发明专利技术公开了一种柔性可扩展的导电膏快速自动注射装置，它包括注射端子、空心软管、电磁泵和控制箱。注射端子一端与脑电帽上的电极孔位连接，另一端通过空心软管与电磁泵的一端连接；电磁泵的另一端与控制箱的储液池连接。本发明专利技术通过注射端子的振动实现导电膏的高效、可靠、自动注射；还通过控制箱控制电磁泵实现出液通道数的调整，从而兼容不同导联数的脑电帽。本发明专利技术采用机器自动注射导电膏的方法，相比于人工注射，节省时间，提高工作效率，有利于促进基于湿电极的脑电采集技术的进一步发展；本发明专利技术采用分布式柔性注射方式，通过软管连接注射端子，在注射导电膏时，受试者仍可以在一定范围内活动头部，提高受试者的舒适度，属于人性化设计。人性化设计。人性化设计。
【技术实现步骤摘要】
一种柔性可扩展的导电膏快速自动注射装置
[0001]本专利技术涉及脑机交互辅助设备，更具体地说，是涉及一种柔性可扩展的导电膏快速自动注射装置。
技术介绍
[0002]随着神经科学、信号检测与处理、机器学习等学科的发展，脑机交互技术进一步在生活、医疗等领域普及。脑机交互技术一般分为“植入式”和“非植入式”。“植入式”技术需要在脑中植入电极，成本高，技术难度大，因此仍然处于实验室阶段；“非植入式”技术通过采集头皮表面电信号获取信息，操作方便，成本相对较低，因此应用较为广泛。“非植入式”技术一般采用干电极和湿电极两种方式进行脑电信号的采集。干电极装卸方便，操作简单，常应用于体育运动，汽车驾驶等领域，但是电极与头皮间的阻抗较高，采集的脑信号信噪比较低，导致信号处理比较困难；湿电极需要在电极与头皮之间注射导电膏，实验的准备时间较长，但是电极与头皮间的阻抗较低，信噪比高，信号质量好，常应用于实验室科研和精准医疗等领域。目前，基于湿电极的脑电采集技术使用人工进行导电膏注射，该方式存在以下不足：首先，由于人工注射需要对每个电极依次进行注射，效率低下；其次，由于不同操作者的注射方法不同，在头发的阻碍下，导电膏的导电性难以得到保障；另外，在人工注射的前提下，导电膏浸润头发并连通电极与头皮需要很长时间。人工注射的方式阻碍了基于湿电极的脑电采集技术的发展和推广应用。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是为了克服以上已有技术的不足，提供一种柔性可扩展的导电膏快速自动注射装置。一方面，该装置可通过调节通道数兼容各类具有不同导联数的脑电帽；另一方面，该装置能自动、快速、高效地注射导电膏，保证了电极与头皮之间的可靠导通，节约了工作时间，有效促进基于湿电极的脑电采集技术的进一步发展。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是：
[0005]一种柔性可扩展的导电膏快速自动注射装置，包括注射端子、空心软管、电磁泵和控制箱；所述注射端子出液口与脑电帽上的电极孔位连接，注射端子进液口与空心软管的一端连接；空心软管的另一端与电磁泵出液口连接；电磁泵进液口与控制箱的储液池出液口连接；所述柔性可扩展的导电膏快速自动注射装置通过注射端子实现导电膏的高效可靠注射；所述柔性可扩展的导电膏快速自动注射装置还通过控制箱控制电磁泵实现出液通道数的调整，从而兼容不同导联数的脑电帽。
[0006]优选的，操作者使用柔性可扩展的导电膏快速自动注射装置，给受试者戴好脑电帽，根据脑电帽的导联数确定需要的注射端子数，将每个注射端子出液口分别插入脑电帽的每个电极孔位中，并通过卡扣进行固定；每个注射端子进液口通过空心软管连接到每个电磁泵出液口；操作者在控制箱的储液池中加满导电膏，打开控制开关，在触摸屏中设置需要打开的电磁泵编号，确认开始后，相应的电磁泵开始从储液池中抽取导电膏，导电膏通过
储液池出液口流入电磁泵进液口，并从电磁泵出液口流出，经过空心软管流入注射端子进液口；导电膏流经注射端子内部的微型振动电机从注射端子出液口流出至头皮；在振动电机的振动下，导电膏快速浸润头发渗透到头皮表面，实现电极与头皮之间的高效可靠导通。
[0007]优选的，所述注射端子为圆柱形结构，包括一个振动电机，振动电机的固定在圆柱形空心电机罩内部，振动电机的轴线与电机罩的轴线在空间位置上重合；电机罩的顶端为圆锥体，起导流作用；电机罩通过三个圆柱形螺丝固定于圆柱形空心注射端子外罩的内壁，三个螺丝的轴线在同一平面且夹角两两呈120度，电机罩的底面与注射端子外罩底面在同一平面，电机罩的外径略小于与注射端子外罩的内径；注射端子外罩的侧面固定有三个在空间上对称分布的L型弹性卡扣，三个卡扣的空间夹角为120度，L型卡扣的一条边的顶端为固定端，与注射端子外罩侧面连接，另一条边的顶端为自由端，与注射端子外罩侧面紧贴但不固定，L型卡扣自由端的边沿与注射端子外罩的底面在同一平面；操作者需拨开L型卡扣自由端，将注射端子的底部插入脑电帽上的电极孔位中，放下L型卡扣自由端，注射端子由于L型卡扣自由端的弹力作用被固定在脑电帽上的电极孔位中；所述柔性可扩展的导电膏快速自动注射装置工作时，导电膏通过注射端子进液口进入，流经电机罩的顶端，导电膏被均匀分流，从电机罩与注射端子外罩之间的间隙中流过并最终通过注射端子出液口流出至头皮表面。
[0008]优选的，所述电磁泵包括泵体、截面为圆形的电磁泵出液口和电磁泵进液口，当泵体内线圈通电后，电磁泵出液口阀门关闭，电磁泵进液口先产生低压，导电膏被从储液池中吸出进入泵体，随着电流的减弱，电磁泵出液口阀门打开，导电膏从泵体内流出，如此往复，导电膏不断从电磁泵出液口流出。
[0009]优选的，所述控制箱为一个长方体，控制箱工作时水平放置，控制箱上表面一侧向内开有槽口，形成储液池，储液池的侧面开有多个截面为圆形的贯穿孔洞，为储液池出液口，孔洞的直径与电磁泵进液口的外径相等，电磁泵进液口与孔洞固定连接，电磁泵工作时，导电膏从孔洞中流出进入电磁泵进液口；控制箱中与储液池相邻的是触摸屏，触摸屏与孔洞在控制箱的同一个侧面，触摸屏竖直固定在控制箱侧面，用于操作者根据需要设置电磁泵的工作数量，实现扩展功能，并确定开始工作；触摸屏正下方是控制开关，按下开关，触摸屏通电启动，电磁泵处于准备工作状态。
[0010]本专利技术与现有技术相比，具有如下显而易见的突出的实质性特点和显著的优点：
[0011]1.本专利技术采用机器自动注射导电膏的方法，相比于人工注射，节省了时间，提高了工作效率，有利于促进基于湿电极的脑电采集技术的进一步发展；
[0012]2.本专利技术采用分布式柔性注射方式，通过软管连接注射端子，在注射导电膏时，受试者仍可以在一定范围内活动头部，提高受试者的舒适度，属于人性化设计；
[0013]3.本专利技术采用具有振动功能的注射端子，导电膏能够高效可靠地流入电极与头皮之间，有效降低阻抗，进一步提高了工作效率，保证了可靠稳定的测试结果；
[0014]4.本专利技术采用可扩展的通道方式，可以根据实际选择需要导通的电磁泵，兼容各类具有不同导联的脑电帽，从而扩大了本专利技术的要应用范围，也有利于脑机交互技术的进一步推广。
附图说明
[0015]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。
[0016]图1是本专利技术优选实施例的结构示意图。
[0017]图2是本专利技术优选实施例的注射端子的结构示意图。
[0018]图3是本专利技术优选实施例的振动电机与电机罩的结构示意图。
[0019]图4是本专利技术优选实施例的电磁泵的结构示意图。
[0020]图5是本专利技术优选实施例的控制箱的结构示意图。
[0021]附图标记：1、注射端子；11、注射端子出液口；12、注射端子进液口；13、卡扣；14、振动电机；15、电机罩；16、螺丝；17、注射端子外罩；2、空心软管；3、电磁泵；31、电磁泵出液口；32、电磁泵进液口；33、泵体；4、控制箱；41、储液池；42、储液池出液口；43、控制开关；44、触摸屏。
具体实施方式...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种柔性可扩展的导电膏快速自动注射装置，包括注射端子(1)、空心软管(2)、电磁泵(3)和控制箱(4)，其特征在于：所述注射端子(1)出液口与脑电帽上的电极孔位连接，注射端子(1)进液口与空心软管(2)的一端连接；空心软管(2)的另一端与电磁泵(3)出液口连接；电磁泵(3)进液口与控制箱(4)的储液池出液口连接；通过注射端子实现导电膏的高效可靠注射，通过控制箱(4)控制电磁泵(3)实现出液通道数的调整，从而兼容具有不同导联数的脑电帽。2.根据权利要求1所述柔性可扩展的导电膏快速自动注射装置，其特征在于：操作者使用柔性可扩展的导电膏快速自动注射装置，给受试者戴好脑电帽，根据脑电帽的导联数确定需要的注射端子(1)数，将每个注射端子(1)出液口分别插入脑电帽的每个电极孔位中，并通过卡扣(13)进行固定；每个注射端子(1)进液口通过空心软管(2)连接到每个电磁泵(3)出液口；操作者在控制箱(4)的储液池(41)中加满导电膏，打开控制开关(43)，在触摸屏中设置需要打开的电磁泵编号，确认开始后，相应的电磁泵开始从储液池中抽取导电膏，导电膏通过储液池出液口(42)流入电磁泵进液口，并从电磁泵出液口流出，经过空心软管流入注射端子进液口；导电膏流经注射端子(1)内部的微型振动电机从注射端子出液口流出至头皮；在振动电机的振动下，导电膏快速浸润头发渗透到头皮表面，实现电极与头皮之间的高效可靠导通。3.根据权利要求1所述柔性可扩展的导电膏快速自动注射装置，其特征在于：所述注射端子(1)为圆柱形结构，包括一个振动电机(14)，振动电机(14)的固定在圆柱形空心电机罩(15)内部，振动电机(14)的轴线与电机罩(15)的轴线在空间位置上重合；电机罩(15)的顶端为圆锥体，起导流作用；电机罩(15)通过三个圆柱形螺丝固定于圆柱形空心注射端子(1)外罩的内壁，三个螺丝的轴线在同一平面且夹角两两呈120度，电机罩(15)的底面与注射端子(1)外罩底面在同一平面，电机罩(15)的外径略小于与注射端子(1)外罩的内径；注射端子(1)外罩的侧面固定有三个在空间上对称分布的L型弹性卡扣(13...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨帮华，周雨松，高守玮，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
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