[发明专利]一种自适应人体各种状态的不规则曲面压力测试结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力测试结构，具体涉及一种自适应人体各种状态的不规则曲面压力测试结构。

背景技术

人类发展到今天，科技在各行各业已经取得了很大的突破，已经在造福人类上做出了很大的贡献；然而，人类对人体的了解还存在很多盲区，比如对人体的力学研究基本还处于初级认识阶段。

对于人体力学情况更精准的了解，将有助于在人体骨骼变形、脑瘫、半身不遂、瘫痪等疾病的研究；同时，能够为智能矫正支架、智能轮椅、人体恢复等行业产品提供更完善的理论数据。

目前对人体压力研究的使用的传感器主要为：电容式、压阻式、应变式以及近年出现的新型传感器，这些传感器用到人体身上时对于垂直压力，坐，卧都有不错的效果，但是他们都忽视了如下几个问题：

1、人体表面是一个不规则的曲面，同时这个不规则面是在时刻变化的，而传统传感器只能测试一个固定的确定的面；

2、对于有些需要长时间测量的人体，由于压力的作用容易造成人体表面受伤，对于研究造成一定的困难；

3、人体体表面的受力情况很复杂，这些传感器并不能精准的测量这些表面的受力情况，例如力学方向是这些传感器的共同缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有对人体表面进行压力测试的结构其测试不准确，而且还容易造成人体表面受伤，其目的在于提供一种自适应人体各种状态的不规则曲面压力测试结构，该测试结构能够自动的适应人体曲面的改变，将人体表面的压力情况进行准确的测试，同时在测试过程中保护人体表面安全。

本发明通过下述技术方案实现：

一种自适应人体各种状态的不规则曲面压力测试结构，包括用于与人体表面贴合的感应片，所述感应片远离人体的一端设置有信息处理环，信息处理环与感应片连接，在信息处理环的内圈中设置有传力球，传力球与信息处理环的内圈连接并且始终保持处于水平状态，信息处理环外部设置有触点传感器，且传力球与触点触感器的触点接触。在进行人体压力测试时，都是将测试装置与人体表面进行贴合，目前较为常用的是薄膜压力传感器，将其贴在人体表面然后感受压力，将压力信号传输出来，甚至还会采用无线蓝牙传递给操作者，这种传感器质地柔软，为了将其与人体表面进行贴合，所以面积较大，会造成人体不舒适，而且由于人体弯曲或者移动等，会出现大面积的悬空状态，没有与人体表面进行完全贴合，在测试时存在真空区，无法进行准确测试。也有采用事先将薄膜压力传感器固定在硬质板材上来测量，虽然其强度增加了，但是由于单位面积较大硬质板材会造成人体表面受伤，而且无法与人体表面完全贴合，无法适应人体表面的变化，图1是传统压力测量技术在人直立和人体弯曲两个状态的工作过程实例图，可以看到在人直立时能够很好的检测到人体的侧向力，但是当人体曲面改变时，编号1和编号2两个位置出现两种不同的状况，编号1由于曲面的改变导致接触面基本处于悬空状况，这样测试到的数据显然有误，而编码2不仅造成测试数据有误，同时由于接触面嵌入皮肤，还会对人体造成伤害。

而本方案设计的自适应压力测试结构，通过人体曲面感应面，能够自动的实时的适应人体不规则的、随时变化的曲面从而解决变化的不规则曲面测试的问题，由于人体曲面感应面对于人体曲面的自适应，将能很好的和人体曲面贴合，不会造成人体表面受伤。通过感应面信息单元，能够实时的将感应面的相关信息输出，提供给开发者，开发者可以根据这些信息，可以准确的得到感应面感受的力的相关信息，从而解决多种受力情况同时出现的问题。

将感应片与人体接触的面命名为人体曲面感应面，其能够自动匹配人体曲面状体，这已经是现有技术，能够实现这种功能，当与一种状体的曲面相适应后，通过信息处理环可以输出曲面的相关信息，例如与初始状态的相比的角度差、感应面校准力等信息，并且通过设置在信息处理环的内圈中的传力球将压力通过触点传感器传递出来，由于传力球始终保持处于水平状态，这样触点触感器的触点感受到的压力信息准确，用户可以根据这些信息以及压力传感器采集到的压力信息，可以精确的得出力的相关信息。

图2是本发明的人体曲面感应面的工作过程图，本本发明的人体曲面感应面加入曲面角度调整部分，且该调整部分产生的力是可测量、可控的这里称为校准力；由于人体曲面感应面能够根据人体曲面的改变，自动的适应人体曲面的改变，这样不仅可以保证力检测的准确，而且不会对人体造成伤害。