[发明专利]一种基于环带传感器的颈部康复训练系统和训练方法

说明书

本发明公开了一种基于环带传感器的颈部康复训练系统，包括环带传感器、按摩模块、云端服务器、手机端、电脑端；环带传感器包括依次连接的用于检测颈部肌肉疲惫程度的肌电传感器模块，用于检测血压、心率、精神压力的光电血氧传感器模块，用于存储数据的存储模块，用于传输数据的传输模块，用于做出决断的控制模块，以及用于接收数据的接收器模块，传输模块通过网关、蓝牙与云端服务器和手机端连接，通过LTCP协议传送到云端服务器，用户通过手机端和电脑端可以监测自己的健康信息并远程启动按摩模块，颈部康复训练系统可智能启动气垫按摩和电极片穴位按摩。云端服务器接收到的颈部数据进行人工神经网络算法分析，建立起科学康复训练的智能化系统。

技术领域

本发明涉及传感器信息处理和健康识别技术领域，将基于传感器的智能系统与传统按摩方式相结合，特别是一种集于两种传感器数据建模与多通道智能控制传输结合，人机交互基于多个穿戴环带传感器融合的健康检测康复可视化系统和方法。

背景技术

21世纪以来，传感器技术和算法模式识别蓬勃发展，越来越多的康复训练的设备采用传感器进行采集人体健康数据从而进行智能化缓解康复训练。

现代人，尤其是白领由于工作久坐原因，颈椎或多或少都会有不适甚至得病，所以说颈椎痛已经成为了现代白领工作的一大阻力。但市场的按摩设备都是采用机械式拍打肌肉缓解颈椎疼痛的方式，然而拍打模式并不符合人体力学，难以根据颈部实时健康情况进行个性化的按摩，同时整个康复训练过程一直是重复式，缺乏持续性和稳定性。因此结合现代技术研发可以智能化的检测、缓解、康复的护颈仪成为当务之急。

发明内容

针对现有的需求，本发明提出一种基于环带传感器的颈部康复训练的系统和方法。该系统和方法将基于环带传感器的智能检测控制系统与颈部气垫、电极片按摩装置相结合，并通过无线传输模块与手机端、云端服务器实时传送数据，保证对颈部健康状况实时可视化监测，并可智能启动按摩模块进行颈部康复训练，同时所获得的健康数据可以为颈部医学康复提供大量参考。随着物联网技术和人工智能算法的发展，以及5G时代的到来，无线传输的微型化和算法的智能化必将为人体康复训练带来更大的发展空间。

本发明提出的基于环带传感器的颈部康复训练系统，包括环带传感器、按摩模块、手机端、电脑端和云端服务器。

其中，所述环带传感器设置在按摩模块内下侧，其包括用于检测颈部肌肉电信息的肌电传感器模块，用于检测血压、心率、精神压力(光电容积脉冲信号)的光电血氧传感器模块，用于存储数据的存储模块，用于传输数据的传输模块，用于做出决断的控制模块，用于接收数据的接收器模块。所述接收器模块根据用户选择的手动或智能模式，对数据做循环传输处理，通过无线(如蓝牙4.0)连接手机端，通过有线(如USB3.0接口)连接电脑用户端。电脑端和手机端访问所述云端服务器，自主选择是否将云端服务器判断发送给护颈仪控制端，增强检测结果的准确性，同时实现对用户颈部健康检测特征可视化。

护颈仪与手机端、电脑端、云端服务器可实现数据双向传输，云端服务器与手机端、电脑端也可实现数据双向传输，手机端和电脑端可实时获取颈部健康状况信息，同时控制云端服务器向控制端传输判断结果。

本发明提出的基于环带传感器的颈部康复训练系统中，所述环带传感器内设有：

肌电传感器模块，集成了滤波、放大电路，将±1.5mv人体表面肌电信号进行千倍放大，差分输入、模拟滤波电路的方式抑制噪音；输出信号的大小取决于被测颈部肌肉的活动量，活动量越大信号越大但是疲劳程度看具体信号提取值，输出信号传送到控制模块中检测肌肉活动情况，如肌肉是否紧绷、强度如何，是否疲劳等。

光电血氧传感器模块，采用光电式容积脉搏波描记(PPG)的方式，借光电手段在颈部组织中检测血液容积变化；发出800-960nm的光束照射到皮肤表面时，根据光电血氧接收器检测到的光强度变化测血流脉冲信号，然后通过传输模块将数据传送给控制模块，从而检测出颈部健康信息。