用于平衡评估设备压力传感器的标定系统和标定方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于平衡评估设备压力传感器的标定系统、标定方法、人体压力重心的检测方法、电子设备和存储介质，标定系统包括施力机构、信号采集器和控制器，信号采集器和施力机构均与控制器通信连接；施力机构配置为在控制器的控制下在平衡评估设备的正面施加多个标测压力；信号采集器配置为采集压力传感器在各个标测压力的作用下所输出的电压值，并将电压值传输至控制器；控制器配置为根据各个标测压力的压力值以及压力传感器在各个标测压力的作用下所输出的电压值，获取压力传感器的标定参数。本发明专利技术可以准确推导出各个所述压力传感器的标定参数，提高标定后的压力传感器的测量精度，为后续准确地检测出人体的压力重心COP坐标奠定基础。心COP坐标奠定基础。心COP坐标奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
用于平衡评估设备压力传感器的标定系统和标定方法


[0001]本专利技术涉及平衡功能障碍评估
，特别涉及一种用于平衡评估设备压力传感器的标定系统、标定方法、人体压力重心的检测方法、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]平衡评估设备作为一种检测患者平衡功能的设备已广泛应用于各类康复治疗医院，目前对于市面上的平衡检测设备，主要分为两大类：一种是静态平衡检测设备；另一种是动态平衡检测设备。这两种类型的平衡设备系统都是依靠压力传感器来识别患者的压力信号，通过压力信号的识别、分析、根据力学模型来计算患者的压力重心COP的坐标，进而根据压力重心COP的运动轨迹来评估患者的平衡能力。
[0003]一旦设备涉及到压力传感器的应用，就要考虑压力传感器的校准问题，主要是推算出压力传感器识别的压力信号转化为电信号进行输出过程中K值系数的变化。对于K值系数的推算目前常用的方法是用砝码进行校准。但是砝码校准往往意味着需要配备大量不同重量的砝码，在校准过程中也非常的费时费力。校准工程师工作量大，校准出错几率较高。
[0004]目前市面上的平衡设备，采用的传感器多为梁式或圆柱式传感器，这种传感器较为简单，一般只需要测量一组数据就可以大致算出传感器的K值系数。一旦确定压力传感器的K系数，然后根据传感器的压力信号的变化，计算出患者的压力重心COP的坐标。这些设备所用的压力传感器大多都是市面上采购的一些标准件，虽然价格便宜，但是精度不高，无法高精度的评价出患者的平衡能力。
[0005]需要说明的是，公开于该专利技术背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于平衡评估设备压力传感器的标定系统、标定方法、人体压力重心的检测方法、电子设备和存储介质，可以准确地推算出压力传感器的K值系数，提高压力传感器的测量精度，进而提高整个平衡评估系统所检测出的压力重心COP坐标的精度。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供一种用于平衡评估设备压力传感器的标定系统，所述平衡评估设备包括至少两个压力传感器，所述平衡评估设备的正面用于支撑受检者，所述标定系统包括施力机构、信号采集器和控制器，所述信号采集器和所述施力机构均与所述控制器通信连接；
[0008]所述施力机构配置为在所述控制器的控制下在所述平衡评估设备的正面施加多个标测压力；
[0009]所述信号采集器配置为采集所述压力传感器在各个标测压力的作用下所输出的电压值，并将所述电压值传输至所述控制器；
[0010]所述控制器配置为根据各个标测压力的压力值以及所述压力传感器在各个标测压力的作用下所输出的电压值，获取所述压力传感器的标定参数。
[0011]可选的，所述标定系统还包括与所述施力机构相连的驱动装置，所述驱动装置与所述控制器通信连接，所述驱动装置配置为在所述控制器的控制下驱动所述施力机构在与所述平衡评估设备的正面相平行的平面内往复移动。
[0012]可选的，所述控制器还配置为针对预先存储的多个施力范围中的每一者，均控制所述施力机构在所述平衡评估设备的正面施加在该施力范围内的多个标测压力，并针对每一施力范围，根据所述压力传感器在该施力范围内的各个标测压力的作用下所输出的电压值，获取所述压力传感器在该施力范围的标定参数。
[0013]可选的，所述平衡评估设备包括支撑板和四个所述压力传感器，每个所述压力传感器均包括一个应变片，所述支撑板的正面用于支撑受检者，所述支撑板的四个边角上分别设有一个所述压力传感器；
[0014]所述施力机构配置为在所述控制器的控制下在所述支撑板的正面施加多个标测压力，所述标测压力的个数大于或等于四个；
[0015]所述信号采集器配置为采集所述应变片在各个标测压力的作用下所输出的电压值，并将所述电压值传输至所述控制器；
[0016]所述控制器配置为根据各个标测压力的压力值以及所述应变片在各个标测压力的作用下所输出的电压值，获取用于表征所述应变片所感知到的压力值和与其所输出的电压值之间的比例关系的第一标定系数。
[0017]可选的，所述控制器配置为控制所述施力机构在所述支撑板的正面的同一位置处施加四个不同值的标测压力。
[0018]可选的，所述平衡评估设备包括支撑板和两个所述压力传感器，两个所述压力传感器设置在所述支撑板沿长度方向上的相对两端上，每一个所述压力传感器均包括多个应变片，所述多个应变片沿所述平衡评估设备的宽度方向间隔设置；
[0019]所述施力机构配置为在所述控制器的控制下在所述支撑板的正面施加多个标测压力，所述标测压力的个数大于或等于单个所述压力传感器所具有的应变片的数目；
[0020]所述信号采集器配置为采集所述应变片在各个标测压力的作用下所输出的电压值，并将所述电压值传输至所述控制器；
[0021]所述控制器配置为根据各个标测压力的压力值以及所述应变片在各个标测压力的作用下所输出的电压值，获取用于表征所述应变片所感知到的剪力值和与其所输出的电压值之间的比例关系的第二标定系数和/或用于表征所述应变片所受到的弯矩值和与其所输出的电压值之间的比例关系的第三标定系数。
[0022]可选的，所述支撑板包括两块拼接板，其中一块所述拼接板用于支撑受检者的左脚，另一块所述拼接板用于支撑受检者的右脚，两块所述拼接板之间设有拼缝，且两块所述拼接板的同一端与同一个所述压力传感器相连；
[0023]所述施力机构配置为在所述控制器的控制下分别在其中一块所述拼接板的正面施加第一数目的标测压力，在另一块所述拼接板的正面施加第二数目的标测压力，所述第一数目与所述第二数目之和大于或等于单个所述压力传感器所具有的应变片的数目。
[0024]可选的，所述标定系统还包括用于固定所述施力机构和所述平衡评估设备的机
架，所述机架的底部设有多个滑轮。
[0025]为达到上述目的，本专利技术还提供一种平衡评估设备压力传感器标定方法，所述平衡评估设备包括至少两个压力传感器，所述平衡评估设备的正面用于支撑受检者，所述标定方法包括：
[0026]控制施力机构在所述平衡评估设备的正面施加多个标测压力；
[0027]控制信号采集器采集所述压力传感器在各个标测压力的作用下所输出的电压值，并接收所述信号采集器采集的电压值；
[0028]根据各个标测压力的压力值以及所述压力传感器在各个标测压力的作用下所输出的电压值，获取所述压力传感器的标定参数。
[0029]可选的，所述控制施力机构在所述平衡评估设备的正面施加多个标测压力，包括：
[0030]针对预先存储的多个施力范围中的每一者，均控制所述施力机构在所述平衡评估设备的正面施加在该施力范围内的多个标测压力；
[0031]所述根据各个标测压力的压力值以及所述压力传感器在各个标测压力的作用下所输出的电压值，获取所述压力传感器的标定参数，包括：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于平衡评估设备压力传感器的标定系统，其特征在于，所述平衡评估设备包括至少两个压力传感器，所述平衡评估设备的正面用于支撑受检者，所述标定系统包括施力机构、信号采集器和控制器，所述信号采集器和所述施力机构均与所述控制器通信连接；所述施力机构配置为在所述控制器的控制下在所述平衡评估设备的正面施加多个标测压力；所述信号采集器配置为采集所述压力传感器在各个标测压力的作用下所输出的电压值，并将所述电压值传输至所述控制器；所述控制器配置为根据各个标测压力的压力值以及所述压力传感器在各个标测压力的作用下所输出的电压值，获取所述压力传感器的标定参数。2.根据权利要求1所述的用于平衡评估设备压力传感器的标定系统，其特征在于，所述标定系统还包括与所述施力机构相连的驱动装置，所述驱动装置与所述控制器通信连接，所述驱动装置配置为在所述控制器的控制下驱动所述施力机构在与所述平衡评估设备的正面相平行的平面内往复移动。3.根据权利要求1所述的用于平衡评估设备压力传感器的标定系统，其特征在于，所述控制器还配置为针对预先存储的多个施力范围中的每一者，均控制所述施力机构在所述平衡评估设备的正面施加在该施力范围内的标测压力，并针对每一施力范围，根据所述压力传感器在该施力范围内的各个标测压力的作用下所输出的电压值，获取所述压力传感器在该施力范围的标定参数。4.根据权利要求1所述的用于平衡评估设备压力传感器的标定系统，其特征在于，所述平衡评估设备包括支撑板和四个所述压力传感器，每个所述压力传感器均包括一个应变片，所述支撑板的正面用于支撑受检者，所述支撑板的四个边角上分别设有一个所述压力传感器；所述施力机构配置为在所述控制器的控制下在所述支撑板的正面施加多个标测压力，所述标测压力的个数大于或等于四个；所述信号采集器配置为采集所述应变片在各个标测压力的作用下所输出的电压值，并将所述电压值传输至所述控制器；所述控制器配置为根据各个标测压力的压力值以及所述应变片在各个标测压力的作用下所输出的电压值，获取用于表征所述应变片所感知到的压力值和与其所输出的电压值之间的比例关系的第一标定系数。5.根据权利要求4所述的用于平衡评估设备压力传感器的标定系统，其特征在于，所述控制器配置为控制所述施力机构在所述支撑板的正面的同一位置处施加四个不同值的标测压力。6.根据权利要求1所述的用于平衡评估设备压力传感器的标定系统，其特征在于，所述平衡评估设备包括支撑板和两个所述压力传感器，两个所述压力传感器设置在所述支撑板沿长度方向上的相对两端上，每一个所述压力传感器均包括多个应变片，所述多个应变片沿所述平衡评估设备的宽度方向间隔设置；所述施力机构配置为在所述控制器的控制下在所述支撑板的正面施加多个标测压力，所述标测压力的个数大于或等于单个所述压力传感器所具有的应变片的数目；所述信号采集器配置为采集所述应变片在各个标测压力的作用下所输出的电压值，并
将所述电压值传输至所述控制器；所述控制器配置为根据各个标测压力的压力值以及所述应变片在各个标测压力的作用下所输出的电压值，获取用于表征所述应变片所感知到的剪力值和与其所输出的电压值之间的比例关系的第二标定系数和/或用于表征所述应变片所受到的弯矩值和与其所输出的电压值之间的比例关系的第三标定系数。7.根据权利要求6所述的用于平衡评估设备压力传感器的标定系统，其特征在于，所述支撑板包括两块拼接板，其中一块所述拼接板用于支撑受检者的左脚，另一块所述拼接板用于支撑受检者的右脚，两块所述拼接板之间设有拼缝，且两块所述拼接板的同一端与同一个所述压力传感器相连；所述施力机构配置为在所述控制器的控制下分别在其中一块所述拼接板的正面施加第一数目的标测压力，在另一块所述拼接板的正面施加第二数目的标测压力，所述第一数目与所述第二数目之和大于或等于单个所述压力传感器所具有的应变片的数目。8.根据权利要求1所述的用于平衡评估设备压力传感器的标定系统，其特征在于，所述标定系统还包括用于固定所述施力机构和所述平衡评估设备的机架，所述机架的底部设有多个滑轮。9.一种平衡评估设备压力传感器标定方法，其特征在于，所述平衡评估设备包括至少两个压力传感器，所述平衡评估设备的正面用于支撑受检者，所述标定方法包括：控制施力机构在所述平衡评估设备的正面施加多个标测压力；控制信号采集器采集所述压力传感器在各个标测压力的作用下所输出的电压值，并接收所述信号采集器采集的电压值；根据各个标测压力的压力值以及所述压力传感器在各个标测压力的作用下所输出的电压值，获取所述压力传感器的标定参数。10.根据权利要求9所述的平衡评估设备压力传感器标定方法，其特征在于，所述控制施力机构在所述平衡评估设备的正面施加多个标测压力，包括：针对预先存储的多个施力范围中的每一者，均控制所述施力机构在所述平衡评估设备的正面施加在该施力范围内的标测压力；所述根据各个标测压力的压力值以及所述压力传感器在各个标测压力的作用下所输出的电压值，获取所述压力传感器的标定参数，包括：针对每一施力范围，根据所述压力传感器在该施力范围内的各个标测压力的作用下所输出的电压值，获取所述压力传感器在该施力范围的标定参数。11.根据权利要求9所述的平衡评估设备压力传感器标定方法，其特征在于，所述平衡评估设备包括支撑板和四个所述压力传感器，每个所述压力传感器均包括一个应变片，所述支撑板的正面用于支撑受检者，所述支撑板的四个边角上分别设有一个所述压力传感器；所述控制施力机构在所述平衡评估设备的正面施...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永耀，杨屹巍，阮剑涛，谢飞，于瑞贞，
申请(专利权)人：苏州微创康复医疗科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：