一种多参数人体机能检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多参数人体机能检测装置及检测方法。本发明专利技术装置包括集成为一体的平衡能力测试单元、人体成分测试单元、身高测试单元，以及给各单元供电的电源，各单元测得的数据通过数据传输接口传输至外部计算机进行分析。本发明专利技术方法中，人体站在所述平衡仪的测试平台上，由平衡能力测试单元、人体成分测试单元、身高测试单元，分别测试人体各机能参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器技术和健康检测领域，特别涉及。
技术介绍
人体成分测试在临床医学与健康研究中具有重要价值，能够客观、量化地反映人体营养状况和体液平衡状况，它可以提供人体成分正常值的范围，并可依此评价生长发育、成熟情况以及老化进程，能够对营养状况和相关疾病的研究提供帮助，并能为青少年生长发育水平的评价提供依据。体成分测试已成为人体健康检查的一项重要内容。 平衡能力是人体机能的一个方面，它是身体对来自前庭器官、肌肉、肌腱、关节内的本体感受器以及视觉等各方面剌激的协调能力，平衡的维持是神经、肌肉、骨骼系统等功能的完整体现。 身高是体成分分析的另一个重要输入参数，成人随年纪的增长身高变化不大，而 对于儿童、青少年及老人，随年纪的增长身高变化很明显，身高的不精确影响体成分的测量 准确程度，若采用仪器测量，将增加数据采集的流程，并使得仪器占地面积增大、费用高。 生物电阻抗分析法是近些年来发展起来的一项人体成分测量技术，是一种安全、 快捷、价廉、人们易于接受的人体成分分析方法。现在的方法中，通常是把人体近似为一段 圆柱进行测量的生物电阻抗全身测量方法，将得到的电阻抗结合人体的其他信息，如体重、 年龄、身高、性别等，可得到精确的体成分信息。但由于躯干电阻抗相对于四肢电阻抗较小， 整体测量法常常会掩盖躯干段的成分变化。 在现有技术中人体的各段电阻值不能直接测得，需要测得一组数据经系统计算得到。由于躯干电阻抗在20-30 Q之间，而四肢的电阻抗在200-300 Q之间，四肢电阻值的微小变化都会对躯干阻值造成很大的影响。在体成分测量中，躯干部分的成分信息很重要，具有临床应用价值。在躯干电阻抗的测量方面有必要寻找一种精确的测量方法。 现有的技术中，已有人体平衡仪与体成分测量仪分体存在。人体下肢肌肉量的多少、身高、体重、年龄、性别等对人体的平衡能力有着不用程度的影响。体成分的分析给出人体各成分的含量，有助于人体平衡能力的分析。人体平衡与视觉、前庭和本体感觉以及各级中枢神经有关，人体的下肢肌肉量、身高、体重都影响着人的平衡能力，人体成分与平衡能力的综合可很好的反应人体健康和健康预警。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对在现有技术中存在的不足，提供一种多参数人体机能检测 装置，及生物电阻抗测量方法，能够将体成分分析与身高、体重、平衡等信息集成一体。 为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为 —种多参数人体机能检测装置，其特征在于包括集成为一体的平衡能力测试单 元、人体成分测试单元、身高测试单元，以及给各单元供电的电源，各单元测得的数据通过数据传输接口传输至外部计算机进行分析； 所述平衡能力测试单元包括平衡仪，平衡仪包括测试平台，平衡仪内部设置有分 布于所述测试平台内四角位置的力传感器，人体站立在所述测试平台上，由所述力传感器 感应人体状态变化，通过数据传输接口输出测得数据； 所述体成分测试单元包括激励电源、信号输出线、四个激励电极及四个检测电极， 其中两个激励电极与两个检测电极配对成两组后，分别设置在所述平衡仪的测试平台表 面，与人体下肢相接触，另外两个激励电极与两个检测电极配对成两组后，分别与人体上肢 相接触，所述激励电源上串联有电压可测的标准电阻，所述激励电源引入所述电源的电压， 并将电压降压为人体能够承受的安全电压后，可选择地与任意两个不同的激励电极电连 接，通过激励电极与人体构成回路并向人体输出激励电信号，与所选择的激励电极配合的 两个检测电极通过数字传输接口输出检测电极之间的电压信号； 所述身高测试单元包括有导轨，所述导轨竖直安装在所述平衡仪侧部，与平衡仪连接为一体，导轨中设置有伸縮杆，所述伸縮杆由步进电机驱动，可在导轨中上下滑动，所述伸縮杆顶端连接有水平的连杆，所述连杆前端安装有压力传感器，人体站立在所述测试平台上，所述伸縮杆带动压力传感器上下移动，压力传感器可接触人体头顶并受力停止运行，通过步进电机运行步数及步进电机每步运行距离测试人体身高参数。 所述的一种多参数人体机能检测装置，其特征在于所述体成分测试单元还包括两个手柄，每个手柄上分别设置有配对为同组的一个激励电极及一个检测电极，所述激励电源与所述激励电极之间还连接有选择开关，所述激励电源通过选择开关分别选择与两个不同的激励电极电连接，并与人体构成回路以向人体输出激励电信号，所述数据传输接口连接有选择开关，通过选择开关与检测电极的连接可得到与所选择的激励电极配合的检测电极之间的电压信号，并通过数据传输接口输出电压信号。 —种多参数人体机能检测方法，其特征在于人体站在所述平衡仪的测试平台上， 由平衡能力测试单元、人体成分测试单元、身高测试单元，分别测试人体各机能参数； 所述身高测试单元测试人体身高参数，步进电机驱动伸縮杆沿导轨向下滑动，当 压力传感器接触人体头顶部时，压力传感器受力，伸縮杆停止下滑，信号通过数据传输接口 传输至外部的计算机，由外部的计算机通过对步进电机移动的步数及每步移动的距离进行 分析处理后，计算得到人体身高参数； 所述平衡能力测试单元测试人体平衡能力参数，人体站在所述测试平台后，分别 保持多个静态平衡测试姿势，保持每个静态平衡测试姿势时，分布在平衡仪四角的四个力 传感器得到人体的体重信号，并通过数据传输接口将信号传输至外部的计算机进行分析处 理，结合人体身高参数，获得人体在不同静态姿势下的重心动摇信息，在计算机中进行综合 评估，判定人体重心移动速度、平均动摇角度、重心分布情况；根据性别、年龄把人群分为十 个群体，经过对人群的大量数据采集，提取平均值作为平衡评价指标，根据平衡评价指标对 人体总体平衡状况和各组姿势分别进行测评，总体平衡以满分ioo分为准进行评分，单项 测试评分为优秀、良好、正常、偏弱、弱五个等级，通过软件评分后可清楚的看到八个测试姿 势的平衡情况，计算机保存并能生成打印报表； 所述人体成分测试单元基于生物电阻抗分析法，通过测量人体阻抗来确定人体成 分，人体站在所述测试平台后，激励电极与检测电极被分为四组，分别位于人体四肢，每个手拿着一个手柄，人体每只脚的前脚掌分别与测试平台上的一个激励电极接触，每只脚的 后脚掌分别与测试平台上的所接触的激励电极同组的一个检测电极接触，人体每个手的大 拇指与手柄上的检测电极相接触，每个手的其余四指与手柄上的激励电极相接触；通过激 励电源的选择开关，使激励电源两端分别与人体任意一个手上接触激励电极及任意一个脚 底接触的激励电极电连接，向所选择的两个激励电极之间的人体部分发出激励电压，通过 数据传输接口与检测电极之间的选择开关，使数据传输接口与未被选择的两个激励电极同 组的检测电极各自连接，所述检测电极通过数据传输接口向计算机输出电压信号，在计算 机中将电压信号与所述标准电阻之间的电压相比，可得到人体躯干的阻抗；再通过激励电 源的选择开关，使激励电源两端分别与两个不同的激励电极电连接，向所选择的两个激励 电极之间的人体部分发出激励电压，通过数据传输接口与检测电极之间的选择开关，使数 据传输接口与所选择的两个激励电极同组的检测电极各自连接，所述检测电极通过数据传 输接口向计算机输出电压信号，在计算机中将电压信号与所述标准电阻之间的电压相比， 通过多次选择激励电极及同组的检测电极，最后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多参数人体机能检测装置，其特征在于：包括集成为一体的平衡能力测试单元、人体成分测试单元、身高测试单元，以及给各单元供电的电源，各单元测得的数据通过数据传输接口传输至外部计算机进行分析；　　　　所述平衡能力测试单元包括平衡仪，平衡仪包括测试平台，平衡仪内部设置有分布于所述测试平台内四角位置的力传感器，人体站立在所述测试平台上，由所述力传感器感应人体状态变化，通过数据传输接口输出测得数据；　　　　所述体成分测试单元包括激励电源、信号输出线、四个激励电极及四个检测电极，其中两个激励电极与两个检测电极配对成两组后，分别设置在所述平衡仪的测试平台表面，与人体下肢相接触，另外两个激励电极与两个检测电极配对成两组后，分别与人体上肢相接触，所述激励电源上串联有电压可测的标准电阻，所述激励电源引入所述电源的电压，并将电压降压为人体能够承受的安全电压后，可选择地与任意两个不同的激励电极电连接，通过激励电极与人体构成回路并向人体输出激励电信号，与所选择的激励电极配合的两个检测电极通过数字传输接口输出检测电极之间的电压信号；　　　　所述身高测试单元包括有导轨，所述导轨竖直安装在所述平衡仪侧部，与平衡仪连接为一体，导轨中设置有伸缩杆，所述伸缩杆由步进电机驱动，可在导轨中上下滑动，所述伸缩杆顶端连接有水平的连杆，所述连杆前端安装有压力传感器，人体站立在所述测试平台上，所述伸缩杆带动压力传感器上下移动，压力传感器可接触人体头顶并受力停止运行，通过步进电机运行步数及步进电机每步运行距离测试人体身高参数。...

【技术特征摘要】
一种多参数人体机能检测装置，其特征在于包括集成为一体的平衡能力测试单元、人体成分测试单元、身高测试单元，以及给各单元供电的电源，各单元测得的数据通过数据传输接口传输至外部计算机进行分析；所述平衡能力测试单元包括平衡仪，平衡仪包括测试平台，平衡仪内部设置有分布于所述测试平台内四角位置的力传感器，人体站立在所述测试平台上，由所述力传感器感应人体状态变化，通过数据传输接口输出测得数据；所述体成分测试单元包括激励电源、信号输出线、四个激励电极及四个检测电极，其中两个激励电极与两个检测电极配对成两组后，分别设置在所述平衡仪的测试平台表面，与人体下肢相接触，另外两个激励电极与两个检测电极配对成两组后，分别与人体上肢相接触，所述激励电源上串联有电压可测的标准电阻，所述激励电源引入所述电源的电压，并将电压降压为人体能够承受的安全电压后，可选择地与任意两个不同的激励电极电连接，通过激励电极与人体构成回路并向人体输出激励电信号，与所选择的激励电极配合的两个检测电极通过数字传输接口输出检测电极之间的电压信号；所述身高测试单元包括有导轨，所述导轨竖直安装在所述平衡仪侧部，与平衡仪连接为一体，导轨中设置有伸缩杆，所述伸缩杆由步进电机驱动，可在导轨中上下滑动，所述伸缩杆顶端连接有水平的连杆，所述连杆前端安装有压力传感器，人体站立在所述测试平台上，所述伸缩杆带动压力传感器上下移动，压力传感器可接触人体头顶并受力停止运行，通过步进电机运行步数及步进电机每步运行距离测试人体身高参数。2. 根据权利要求1所述的一种多参数人体机能检测装置，其特征在于所述体成分测 试单元还包括两个手柄，每个手柄上分别设置有配对为同组的一个激励电极及一个检测电 极，所述激励电源与所述激励电极之间还连接有选择开关，所述激励电源通过选择开关分 别选择与两个不同的激励电极电连接，并与人体构成回路以向人体输出激励电信号，所述 数据传输接口连接有选择开关，通过选择开关可得到与所选择的激励电极配合的检测电极 之间的电压信号，并通过数据传输接口输出电压信号。3. —种多参数人体机能检测方法，其特征在于人体站在所述平衡仪的测试平台上， 由平衡能力测试单元、人体成分测试单元、身高测试单元，分别测试人体各机能参数；所述身高测试单元测试人体身高参数，步进电机驱动伸縮杆沿导轨向下滑动，当压力 传感器接触人体头顶部时，压力传感器受力，伸縮杆停止下滑，信号通过数据传输接口传输 至外部的计算机，由外部的计算机通过对步进电机移动的步数及每步移动的距离进行分析 处理后，计算得到人体身高参数；所述平衡能力测试单元测试人体平衡能力参数，人体站在所述测试平台后，分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：马祖长，孙怡宁，任妍妍，周旭，杨先军，占礼葵，徐强，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]