[发明专利]步态矫正传感反馈装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及矫正系统，具体地，涉及一种步态矫正传感反馈装置及系统。

背景技术

步态矫正传感器对体积的要求很高，过大的体积会降低穿戴的舒适性。传统的步态矫正传感器基本采用塑料外壳，该封装方法会使传感器体积变大。

经过对现有技术的检索，发现申请号为200820154645.0，名称为下肢步态矫正器控制装置，公开了一种下肢步态矫正器控制装置。包括一台计算机、一块运动控制卡，一块数据采集卡、四个电机驱动器、四个关节角度传感器和控制软件，运动控制卡和数据采集卡安装在计算机中；运动控制卡的四个数字信号输出端口分别与四个电机驱动器的信号输入端口相连；四个电机驱动器分别与矫正器上安装的四个伺服电机相连；四个角度传感器分别安装在矫正器的四个关节转轴上，其信号输出线分别与数据采集卡的四个模拟信号输入端口相连。在患者穿戴下肢步态矫正器进行步行训练时，本控制装置能够控制矫正器的四个关节按照目标运动轨迹转动，带动患者双腿在跑步机上行走，同时能够将四个关节的转动角度、训练时间、步态周期、步行速度等信息在显示器上显示出来，为康复医生对患者治疗效果的评估提供了数据与依据。但是该实用新型结构复杂，不方便安装与携带。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种步态矫正传感反馈装置及系统。本发明使用硅胶封装传感反馈装置，不但减小了体积，并且柔软的硅胶也更贴合人体皮肤。传统步态矫正传感器多采用捆绑式穿戴法，不但不舒服，而且会影响测量精度。

根据本发明的一个方面提供的步态矫正传感反馈装置，包括电路板、电池、振动器、粘附基底和封装本体；

所述电池设置在所述电路板的下侧；所述振动器设置在所述电池和所述粘附基底的内表面之间；所述粘附基底的外表面用于连接人体皮肤；所述电池电气连接所述电路板和所述振动器；

所述封装本体的下端面连接所述粘附基底的内表面构成封装空间；所述电路板、所述电池、所述振动器设置在所述封装空间内；

所述电路板用于采集传感器信息、控制振动器进行振动反馈以及与上位机进行通信；电池用于为所述电路板和所述振动器供电；所述振动器用于提供振动反馈。

优选地，所述封装本体采用硅胶制成。

优选地，所述电路板包括第一CPU、第一无线模块和惯性传感器；

其中，所述第一无线模块、所述惯性传感器电气连接所述第一CPU；

所述惯性传感器用于采集传感器信息；

所述第一CPU用于获取并处理传感器信息、控制振动器进行振动反馈以及通过第一无线模块将传感器信息发送至上位机；

所述第一无线模块用于与上位机进行通信。

优选地，所述惯性传感器包括加速度传感器、陀螺仪以及磁力计；

所述传感器信息包括加速度信号、角速度信号和方向信号；

所述加速度传感器用于采集加速度信号；

所述陀螺仪用于采集角速度信号；

所述磁力计用于采集方向信号。

优选地，所述电路板还包括电源管理模块和充电编程触点；

所述充电编程触点分别电气连接所述电池和所述第一CPU，用于对所述电池进行充电以及对所述第一CPU进行编程电气；所述电池通过所述电源管理模块电气连接所述第一CPU、所述第一无线模块和所述惯性传感器；

所述封装空间上表面设置有开口；所述充电编程触点设置在所述开口内。

根据本发明的另一个方面提供的步态矫正传感反馈系统，包括所述的步态矫正传感反馈装置，还包括数据处理装置；

其中，所述步态矫正传感反馈装置无线连接所述数据处理装置；

所述步态矫正传感反馈装置用于粘附在使用者各个部位并将采集到的传感器信息通送给数据处理装置以及接收并执行所述数据处理装置的反馈指令；

所述数据处理装置用于根据所述传感器信息计算出人体步态参数，并将所述人体步态参数和理想步态参数进行对比计算出反馈参数，进而将根据反馈参数生成的反馈指令发送至所述步态矫正传感反馈装置以矫正使用者的步态。

优选地，所述数据处理装置包括第二无线模块、第二CPU、显示模块、蓝牙模块、存储卡和USB接口；

其中，所述第二无线模块、所述显示模块、所述蓝牙模块、所述存储卡和USB接口均连接所述第二CPU；

所述第二CPU用于根据所述传感器信息计算出人体步态参数，并将所述人体步态参数和理想步态参数进行对比计算出反馈参数，进而生成反馈指令；