上肢功能評定測試裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種上肢功能評定測試裝置，它包括三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀傳感器、藍牙發送模塊、微處理器、電源管理模塊和上位機；三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀傳感器用于佩戴于人體上肢，其輸出端口分別連接微處理器的輸入IO口，微處理器的輸出IO口連接藍牙發送模塊的輸入端，藍牙發送模塊與上位機無線通信相連；電源管理模塊與各用電元件電連接。本實用新型結構簡單，便攜且性價比高；加速度傳感器與陀螺儀傳感器相結合能提高數據采集的準確性，可靠性。
【專利說明】上肢功能評定測試裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及醫療儀器，尤其涉及一種上肢功能評定測試裝置。
【背景技術】
[0002] 腦卒中是一種突然起病的腦血液循環障礙性疾病，它具有高發病率、高致殘率等 特點。醫學界鑒定認證對于腦卒中的治療方法是在早期由手術治療患者，到后期即恢復期 對患者進行適當的康復訓練治療來降低其致殘率并恢復其肌體的運動功能。腦卒中引起的 上肢癱瘓導致上肢運動功能受限制，嚴重影響他們的日常生活。與下肢康復治療相比，腦卒 中患者的上肢康復治療在靈活度及運動技巧功能等方面都非常困難。上肢康復訓練包括上 肢伸展、彎曲、肘屈伸、手的握取與松開、上肢負重等訓練。上肢康復訓練治療的根本目的就 是讓腦卒中患者最大程度上提升運動能力，增強上肢活動靈巧度，提高生活質量，獲得更好 的日常生活活動能力，減少并發癥。
[0003] 臨床上，康復治療師根據國際制定的康復評定量表通過觸摸和視覺來評估患者上 肢的運動功能。徒手目測評定無需特殊醫療器械，只用量角器目測評定上肢運動的角度。 這種方法效率低下，受醫生主觀影響大，限制了評價的精確性。然而，目前國內外研究的上 肢康復設備缺少特定的上肢功能康復評定器械，研制的具有評定訓練功能的上肢機器人居 多，且其結構都較復雜和龐大，選用的上肢傳感器評估存在誤差大的缺陷，檢測對象單一， 因此臨床上應用較少，還需有待進一步研究。
[0004] 為滿足當前對此類康復評定器械的需求，需要設計一種采用統一規范的康復評定 標準的上肢康復功能評定器械，這樣使得醫生可對于患者上肢功能康復評定的結果在多個 不同地區使用不同上肢評估器械的站點間進行交流研討。 實用新型內容
[0005] 本實用新型的目的，就是為了提供一種上肢功能評定測試裝置
[0006] 為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：一種上肢功能評定測試裝 置，包括三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀傳感器、藍牙發送模塊、微處理器、電源管理模塊和 上位機；三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀傳感器用于佩戴于人體上肢，其輸出端口分別連 接微處理器的輸入10 口，微處理器的輸出10 口連接藍牙發送模塊的輸入端，藍牙發送模塊 與上位機無線通信相連；電源管理模塊與各用電元件電連接。
[0007] 所述的三軸加速度傳感器與三軸陀螺儀傳感器采用MPU6050六軸運動處理模塊， 且采用I2C實現與單片機之間的通信；三軸加速度傳感器測量范圍為±16g，三軸陀螺儀傳 感器測量范圍為±2000° /秒。
[0008] 所述的藍牙發送模塊選用BC04-B主從一體模塊。
[0009] 所述的微處理器選用MSP430單片機。
[0010] 本實用新型的上肢功能評定測試裝置具有以下優點和特點：
[0011] 1.采用三軸加速度傳感器與三軸陀螺儀傳感器結合使用，對其輸出數據進行融合 算法，使得檢測精度高，可靠性強。
[0012] 2.結構簡單，方便攜帶，易于脫卸佩戴，并采用藍牙協議，能無線收發數據，消除引 出電源線和信號線的帶來操作不便困難的問題。
[0013] 3.選用msp430單片機作為微處理器，具有低功耗，性價比高等優勢。
[0014] 4.上位機上肢評定軟件可對接受到的信號值進行存數，分析，并可視化顯示人體 上肢康復動作狀態。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型上肢功能評定測試裝置的基本結構框圖；
[0016] 圖2是本實用新型傳感器I2C通信電路圖。
【具體實施方式】
[0017] 參見圖1，本實用新型的上肢功能評定測試裝置，包括三軸加速度傳感器1、三軸 陀螺儀傳感器2、藍牙發送模塊3,微處理器4,電源管理模塊5和上位機6。
[0018] 三軸加速度傳感器1和三軸陀螺儀傳感器2用于佩戴于人體上肢，其輸出端口分 別連接微處理器4的輸入10 口，微處理器4的輸出10 口連接藍牙發送模塊3的輸入端，藍 牙發送模塊3與上位機6無線通信相連；電源管理模塊5與各用電元件電連接。
[0019] 本實用新型中的三軸加速度傳感器與三軸陀螺儀傳感器采用MPU6050六軸運動 處理模塊，且采用I2C實現與單片機之間的通信；三軸加速度傳感器測量范圍為±16g，三 軸陀螺儀傳感器測量范圍為± 2000 ° /秒。
[0020] 本實用新型中的藍牙發送模塊選用BC04-B主從一體模塊。
[0021] 本實用新型中的微處理器選用MSP430單片機。
[0022] 參照圖2,本實用新型中的三軸加速度傳感器與三軸陀螺儀傳感器采用MPU6050 六軸運動處理模塊，它集成MEMS加速度計，MEMS陀螺儀，且用I2C實現與單片機之間的通 信。MPU6050六軸運動處理模塊的SCL與SDA引腳與微處理器的兩個10 口相連，微處理器 從傳感器讀取數據，再將數據經BC04-B藍牙發送模塊傳輸至上位機。
[0023] 本實用新型的工作原理是，三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀傳感器佩戴于人體上 肢，通過藍牙發送模塊將三軸加速度傳感器與三軸陀螺儀傳感器采集到的xyz三軸的數據 無線傳輸至上位機。上位機將接受到的數據信號進行融合算法處理，從而計算出對上肢康 復運動過程中手臂參數，對其運動姿態進行檢測。加速度傳感器與陀螺儀傳感器相結合能 提高數據采集的準確性，可靠性。上位機對收到的數據進行存儲分析并以通俗易懂可視化 效果消失人體上肢康復動作狀態，以達到良好的康復評定效果。
【權利要求】
1. 一種上肢功能評定測試裝置，其特征在于：包括三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀傳 感器、藍牙發送模塊、微處理器、電源管理模塊和上位機；三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀 傳感器用于佩戴于人體上肢，其輸出端口分別連接微處理器的輸入10 口，微處理器的輸出 10 口連接藍牙發送模塊的輸入端，藍牙發送模塊與上位機無線通信相連；電源管理模塊與 各用電元件電連接。
2. 如權利要求1所述的上肢功能評定測試裝置，其特征在于：所述的三軸加速度傳感 器與三軸陀螺儀傳感器采用MPU6050六軸運動處理模塊，且采用I2C實現與單片機之間的 通信；三軸加速度傳感器測量范圍為±16g，三軸陀螺儀傳感器測量范圍為±2000° /秒。
3. 如權利要求1所述的上肢功能評定測試裝置，其特征在于：所述的藍牙發送模塊選 用BC04-B主從一體模塊。
4. 如權利要求1所述的上肢功能評定測試裝置，其特征在于：所述的微處理器選用 MSP430單片機。
【文檔編號】A61B5/11GK203873760SQ201420187724
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月17日 優先權日:2014年4月17日
【發明者】李鵬, 李建彬, 徐秀林, 賈杰 申請人:上海邁動醫療器械有限公司