用于肌肉形变测量的水陆两用电容式柔性传感单元及系统技术方案

本发明专利技术属于柔性传感器相关技术领域，并公开了一种用于肌肉形变测量的水陆两用电容式柔性传感单元及系统。该柔性传感单元包括壳体，设置在该壳体内的采集电路和上层电极，以及设置在壳体外的弹性体和下层电极，其中，弹性体设置在上层电极和下层电极之间，当柔性传感单元贴附在待测量对象表面时，弹性体发生形变改变上层电极和下层电极之间的电容；采集电路设置在上层电极的上方，用于采集上层电极和下层电极之间电容的变化信号；壳体在待测对象发生形变时，给弹性体提供边界压力，进而使得该弹性体发生形变。通过本发明专利技术，在保证传感器具备高灵敏度，稳定的性能的同时，使测量单元轻便易携带，制备简单，容易安装，适应陆上和水下环境。下环境。下环境。

【技术实现步骤摘要】
用于肌肉形变测量的水陆两用电容式柔性传感单元及系统


[0001]本专利技术属于柔性传感器相关
，更具体地，涉及一种用于肌肉形变测量的水陆两用电容式柔性传感单元及系统。

技术介绍

[0002]外骨骼机器人作为一种能够修复和增强人体运动能力的机电系统，在工业生产、康复医疗、军事作战领域有广阔的应用前景。在人体运动过程中，传统刚性外骨骼通过提供动力和分担载荷来提高人体负重能力，但是，刚性结构与人体肌骨系统难以协调；柔性外骨骼可顺应人体肌骨系统变形，改善了人
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机协调性，但未能明显降低人体运动能耗。如何辨识人体运动状态、识别人体运动意图，是外骨骼机器人辅助人体运动、降低人体运动能耗研究中亟待解决的关键科学问题。
[0003]目前测量运动生理信号的设备，受限于电极安装方式，如心电和高密度电极往往需要覆盖受试者大片的皮肤，可穿戴性差；或受限于环境，如超声、光学测量，超声探头和光学相机都只能在实验室条件下实现数据的采集，大部分的测量仪器无法应用于水下，泛用性较差；或信号分析复杂困难，如肌电，数据需经过多次滤波等处理才能得到有效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于肌肉形变测量的水陆两用电容式柔性传感单元，其特征在于，该柔性传感单元包括壳体，设置在该壳体内的采集电路(2)和上层电极(3)，以及设置在所述壳体外的弹性体(5)和下层电极(6)，其中，所述弹性体(5)设置在所述上层电极(3)和下层电极(6)之间，当所述柔性传感单元贴附在待测量对象表面时，弹性体(5)发生形变改变所述上层电极和下层电极之间的电容；所述采集电路(2)设置在所述上层电极的上方，用于采集所述上层电极和下层电极之间电容的变化信号；所述壳体在待测对象发生形变时，给所述弹性体提供边界压力，进而使得该弹性体发生形变。2.如权利要求1所述的一种用于肌肉形变测量的水陆两用电容式柔性传感单元，其特征在于，所述壳体为防水外壳，用于将所述采集电路和上层电极与外界隔离。3.如权利要求2所述的一种用于肌肉形变测量的水陆两用电容式柔性传感单元，其特征在于，所述弹性体(5)材质为Ecoflex，下层电极(6)是导电纤维，两者用防水材料封装。4.如权利要求1或2所述的一种用于肌肉形变测量的水陆两用电容式柔性传感单元，其特征在于，所述弹性体(5)设置在所述壳体的正下方，所述壳体的横截面积大于所述弹性体的横截面积。5.如权利要求1或2所述的一种用于肌肉形变测量的水陆两用电容式柔性传感单元，其特征在于，所述壳体包括上端盖(1)和下端盖(4)，上端盖(1)和下端盖(4)之间采用过盈配合，所述壳体上...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭家杰，郭楚璇，黄斌，刘子杰，薛宏伟，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：