一種握力測試系統及其握力測試方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于用戶數據測量技術領域，尤其設計一種握力測試系統及其握力測試方法。
【背景技術】
[0002]目前，即時監測軟件的數據管理和測量也是多種多樣，然而針對手指握力測量的應用或設備并不多見，尤其是針對每個手指的握力數值。盡管市面上存在手指握力測量的設備，但并沒有形成智能化的產品和智能化的數據管理方法及系統。
[0003]大量的臨床和流行病學的研究表明握力有潛力作為短期或長期的死亡率和發病率的預測指標。病人不正常的握力預示著術后并發癥的增加、住院時間的延長、再次進入醫院治療的概率的增加、身體指標的下降。尤其在老年人群體中，握力值的下降暗示著獨立性的下降。流行病學研究論證了健康成年人中低握力值預示著年老之后產生功能性的殘疾的風險，同時預示著全因死亡率的升高。握力值是衡量營養狀況的一個常見指標，同時也正在越來越多地被用作營養干預研究的結果變量。
[0004]由于握力值與人體健康密不可分的聯系，握力數據的采集和分析的重要性不言而喻。
[0005]握力值是衡量老年人或病人等用戶群體體質的一個重要指標。對用戶握力值進行日常監測和分析，不僅能夠幫助用戶更全面的認識自己的體質情況，也能對握力值本身與人體健康的關系進行更深層次的挖掘，同時當數據量足夠時，可以宏觀上體現出總體的健康狀況。現有的握力器存在著精度不足、便攜性不足、數據無法存儲分析等缺點。
[0006]已知抓握力是通過手來拉動或者分離物體所產生的力。評價手抓握力的三項指標分別是“握力”、“握耐力”和“握爆發力”。“握力”是目前國內外評價抓握力的最主要指標。然而“握力”指標缺乏用戶間的橫向對比。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種握力測試系統及其握力測試方法。
[0008]本發明的技術方案如下:
[0009]一種握力測試系統包括握力計本體和測試模塊，所述的握力計本體包括用于與測試模塊傳輸數據的藍牙模塊，握力計本體還包括各4個握力按鍵和壓力傳感器，每個握力按鍵對應一個壓力傳感器；
[0010]所述的測試模塊包括:
[0011 ]串口通信模塊;用于打開測試模塊的藍牙串口，讀取藍牙串口接收數據并驗證；
[0012]數據管理模塊；用于用戶名單、歷史記錄條目的檢索修改，歷史測試數據組的存儲、讀取和修改；
[0013]握力計算模塊;用于發送語音提示，讀取并轉換串口通信模塊接收的數據，計時測試時長，并計算握力指標；
[0014]圖表繪制模塊；用于繪制握力計算模塊轉換后的實時數據，或繪制來自本地存儲的歷史測試數據；
[0015]顯示模塊，用于顯示圖表繪制模塊繪制的圖表，并顯示握力計算模塊計算的結果。
[0016]所述的握力計本體還包括第一外殼、第二外殼、螺絲、彈簧、按鈕、電路模塊、鋰電池、充電口，第一外殼與第二外殼相連，第一外殼內側一邊設有電路模塊，第一外殼側邊設有按鈕和充電口，第一外殼內側另一邊設有鋰電池，第二外殼內側上部設有螺絲，螺絲外側設有彈簧、第二外殼內側下部設有握力按鍵和壓力傳感器，鋰電池、按鈕分別與電路模塊相連，螺絲伸入第一外殼的內部，通過旋轉螺絲可以調節第二外殼的上下位置，壓力傳感器與電路模塊相連。
[0017]所述的握力按鍵和壓力傳感器在第二外殼內側。所述的電路模塊包括信號放大電路和A/D轉換電路。
[0018]所述系統的握力測試方法，其特征在于包括如下步驟:
[0019]SOl:測試模塊通過串口通信模塊打開藍牙串口，與握力計本體的藍牙模塊實現數據對接；
[0020]S02:握力計算模塊發送測試語音提示，待用戶抓握握力計本體的握力按鍵達到設定時間后發送結束語音提示;在此期間，握力計本體的電路模塊將壓力傳感器的壓力信號轉換為數字信號并通過藍牙模塊傳輸給測試模塊，握力計算模塊實時讀取串口通信模塊接收的數據并轉換為四個壓力值，同時計算合力值，當合力值大于設定的閾值才開始計時，并將合力值與單指力量值存入數據管理模塊；
[0021]S03:圖表繪制模塊繪制四指合力的握力-時間曲線和單指的握力-時間曲線；
[0022]S04:握力計算模塊分別計算測試過程中的以下握力指標:四指合力的絕對握力和相對握力；四個單指的絕對握力和相對握力，握力指標作為用戶歷史數據由數據管理模塊儲存，所述的絕對握力為握力一時間曲線上握力的最大值，所述的相對握力為絕對握力除以體重的0.667次冪；
[0023]S05:圖表繪制模塊根據數據管理模塊中存儲的用戶歷史數據，繪制步驟S04中各指標的歷史變化圖；
[0024]S06:顯示單元顯示握力-時間曲線、步驟S04得到的各指標結果和步驟S05得到的歷史變化圖。
[0025]所述的步驟S02可重復多次，重復過程之間設定間隔時長；當步驟S02重復多次時，步驟S04選擇絕對握力較大的一次重復過程進行計算，其計算結果和其握力-時間曲線作為用戶歷史數據由數據管理模塊儲存。
[0026]本發明的優點是:多通道同時采集各個手指的數據以及合力。有助于對每個手指的力分別進行分析，這在手指受傷的用戶的康復檢測中顯得尤為重要。
?0027] 針對人體抓握物體的動作特點，提出絕對握力和相對握力兩個指標作為握力測試指標，即符合人體手掌行為的自然規律，又能直觀的反應人體握爆發力機能的程度，以絕對握力對用戶的最大握力進行縱向比較(如繪制治療進展圖、最大握力訓練效果比較)；以相對握力(最大握力除以體重的0.667次冪)進行用戶間的橫向比較(損傷程度分級系統的建立、最大握力恢復速度的比較)。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發明握力測試系統的結構框圖；
[0029]圖2為握力計本體的外部示意圖；
[0030]圖3為握力計本體的內部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0031 ]下面結合附圖對本發明做進一步說明。
[0032]如圖1所示，一種握力測試系統包括握力計本體和測試模塊，所述的握力計本體包括用于與測試模塊傳輸數據的藍牙模塊，握力計本體還包括各4個握力按鍵和壓力傳感器，每個握力按鍵對應一個壓力傳感器；
[0033]所述的測試模塊包括:
[0034]串口通信模塊;用于打開測試模塊的藍牙串口，讀取藍牙串口接收數據并驗證；
[0035]數據管理模塊；用于用戶名單、歷史記錄條目的檢索修改，歷史測試數據組的存儲、讀取和修改；
[0036]握力計算模塊;用于發送語音提示，讀取并轉換串口通信模塊接收的數據，計時測試時長，并計算握力指標；
[0037]圖表繪制模塊；用于繪制握力計算模塊轉換后的實時數據，或繪制來自本地存儲的歷史測試數據；
[0038]顯示模塊，用于顯示圖表繪制模塊繪制的圖表，并顯示握力計算模塊計算的結果。
[0039]如圖2和3所示，所述的握力計本體還包括第一外殼1、第二外殼2、螺絲5、彈簧6、按鈕7、電路模塊8、鋰電池9、充電口 10，第一外殼I與第二外殼2相連，第一外殼I內側一邊設有電路模塊8，第一外殼側邊設有按鈕7和充電口 10，第一外殼I內側另一邊設有鋰電池9，第二外殼2內側上部設有螺絲5，螺絲5外側設有彈簧6、第二外殼2內側下部設有握力按鍵4和壓力傳感器3，鋰電池4、按鈕5分別與電路模塊3相連，螺絲5伸入第一外殼I的內部，通過旋轉螺絲可以調節第二外殼2的上下位置，壓力傳感器3與電路模塊8相連。
[0040]所述的握力按鍵4和壓力傳感器3在第二外殼2內側。所述的電路模塊8包括信號放大電路和A/D轉換電路。
[0041]由于壓力傳感器采集的信號強度較低，需要使用信號放大電路或放大器來實現前置放大，放大器/電路的作用是放大和緩沖信號輸入，通過對弱信號進行放大，以提高分辨率，并使調理后的電壓范圍與A/D轉換電路的電壓范圍相匹配，以便采樣。
[0042]所述握力計的握爆發力測試方法包括如下步驟:
[0043]SOl:測試模塊通過串口通信模塊打開藍牙串口，與握力計本體的藍牙模塊實現數據對接；
[0044]S02:握力計算模塊發