本技术涉及脊柱检测领域,具体涉及一种脊柱动态变化检测装置。
背景技术:
1、脊柱是人体的中轴线,是维持正常身体姿势的重要组成部分,脊柱健康关乎全身,与人们的生活质量息息相关。近年来,随着电脑、手机等电子产品的普遍应用,人们的学习、生活及工作方式也发生了相应变化,每天长时间的伏案学习、工作以及使用电脑、手机的姿势不正确,导致与脊柱相关的颈痛、腰痛、脊柱侧弯等疾病以及头前倾、含胸驼背、骨盆倾斜等不良姿势的发生率不断攀升。
2、维护脊柱健康,保持良好的身体姿势,除个体在学习、工作中的自我调节外,相关的姿势监测以及矫正设备也扮演着重要角色,国内外有大量的企业以及科研单位对此进行研究与开发。目前市场上的姿势监测及矫正设备主要分为3类,第一类是传统的矫正设备,以“背背佳”系列产品为代表,定位以学生群体为主,通过矫正背带进行被动式干预,多年来一直是家长们的首选。但据使用者反馈,由于该类产品主要采用被动的外力约束,使用过程中不适感较多,同时由于缺乏对姿势的监测以及提醒,导致其矫正效果并不理想。第二类是采用压力传感器,将压力传感器置于座椅的坐垫及靠背,通过人体在不同坐姿下的压力分布实现对坐姿的监测,并采用声音、光学等反馈促使用户对坐姿进行矫正。坐姿下的压力分布能够反应使用者坐位下的重心分布情况,但不能准确评估脊柱的姿势变化。
3、而在现有技术中,例如申请号为202020450685.0的专利文献:“一种本实用新型涉及的是青少年防驼背智能背心。解决了一般防驼背背心穿戴不适、性价比不高的问题。青少年防驼背智能背心包括背心和脊柱弯曲检测装置,脊柱弯曲检测装置设置在所述背心上,背心包括前衣片和后衣片,所述前衣片和后衣片之间弹性连接。本实用新型的益处是选用常见材料和部件,实现方案简单直接,成本低,效果好,性价比高;采用薄膜贴片柔性曲率传感器,弯曲测量不会受拉伸变形影响;一体化结构设计,采用纽扣连接,便于拆装清洗;前后衣片采用弹性连接,宽松可调,穿戴舒适”。
4、其主要是通过弯曲传感器对人体的脊柱进行监控,当人体发生侧倾时,可能人体脊柱的弯曲程度不变,存在纠正缺陷。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理的脊柱动态变化检测装置,以解决弯曲传感器对人体的脊柱进行监控而无法检测人体侧倾的不良姿势。
2、本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:
3、一种脊柱动态变化检测装置,包括背心主体,所述背心主体设有夹层,所述夹层内靠近人体两肩的位置上均设有第一感应模块,所述夹层内正对人体脊柱的位置上设有脊柱检测区,所述脊柱检测区上竖向间隔设有至少两个第二感应模块,所述夹层内的底端一侧的位置上设有充电电池,所述夹层内的底端一侧的底端另一侧设有嵌入式处理器板;所述第一感应模块和第二感应模块均至少由固定于夹层内壁或脊柱检测区的柔性电路板、以及集成于柔性电路板上的振动马达和传感器组成。
4、作为本实用新型的一种优选方式,所述传感器为三轴姿态传感器和/或加速度传感器。
5、作为本实用新型的一种优选方式,所述脊柱检测区由设置于背心主体上的多个涂层布料区阵列组成。
6、作为本实用新型的一种优选方式,所述夹层由可拆卸地覆盖于背心主体背侧的面料层所形成;所述面料层的两侧边缘均设有弹性收缩区,以调节夹层的厚度。
7、作为本实用新型的一种优选方式,所述弹性收缩区包括设置于面料层的多个褶皱以及贯穿所有褶皱的穿孔,所述穿孔内穿设有弹性绳,所述弹性绳的两端均连接在面料层上。
8、作为本实用新型的一种优选方式,所述弹性绳为多根橡筋线螺旋缠绕而成。
9、作为本实用新型的一种优选方式,所述面料层的两侧边缘与背心主体背后两侧的边缘存在间隔,所述面料层的两侧边缘均通过魔术贴固定于背心主体。
10、作为本实用新型的一种优选方式,所有的所述第一感应模块和第二感应模块的柔性电路板之间均电性连接,且其中一个柔性电路板上还设有存储芯片和wifi通讯模块。
11、本实用新型与现有技术相比,具有以下优点和效果:
12、本实用新型通过在人体两肩设置第一感应模块,然后再在脊柱处设置第二感应模块,通过对肩部动作和脊柱的动作的捕捉,能够有效检测到人体侧倾等不良姿势,且能监测脊柱的动态变化,然后通过第一感应模块和第二感应模块采集三轴姿态和加速度信号,再通过i2c总线发送至嵌入式处理器模块;嵌入式处理器模块完成4个三轴姿态传感器的数据采集后,得到脊柱的实时姿态并保存,当检测到保持不正确的脊柱姿态时,嵌入式处理器向对应位置的振动马达发出振动提醒,提示恢复正确的姿态。
1.一种脊柱动态变化检测装置,包括背心主体(1),其特征在于:所述背心主体(1)设有夹层(2),所述夹层(2)内靠近人体两肩的位置上均设有第一感应模块(3),所述夹层(2)内正对人体脊柱的位置上设有脊柱检测区,所述脊柱检测区上竖向间隔设有至少两个第二感应模块(5),所述夹层(2)内的底端一侧的位置上设有充电电池(6),所述夹层(2)内的底端一侧的底端另一侧设有嵌入式处理器板(7);所述第一感应模块(3)和第二感应模块(5)均至少由固定于夹层(2)内壁或脊柱检测区的柔性电路板(8)、以及集成于柔性电路板(8)上的振动马达(9)和传感器(12)组成。
2.根据权利要求1所述的一种脊柱动态变化检测装置,其特征在于:所述传感器(12)为三轴姿态传感器和/或加速度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种脊柱动态变化检测装置,其特征在于:所述脊柱检测区由设置于背心主体(1)上的多个涂层布料区(4)阵列组成。
4.根据权利要求1所述的一种脊柱动态变化检测装置,其特征在于:所述夹层(2)由可拆卸地覆盖于背心主体(1)背侧的面料层(13)所形成;所述面料层(13)的两侧边缘均设有弹性收缩区,以调节夹层(2)的厚度。
5.根据权利要求4所述的一种脊柱动态变化检测装置,其特征在于:所述弹性收缩区包括设置于面料层(13)的多个褶皱(14)以及贯穿所有褶皱(14)的穿孔(15),所述穿孔(15)内穿设有弹性绳(16),所述弹性绳(16)的两端均连接在面料层(13)上。
6.根据权利要求5所述的一种脊柱动态变化检测装置,其特征在于:所述弹性绳(16)为多根橡筋线螺旋缠绕而成。
7.根据权利要求5所述的一种脊柱动态变化检测装置,其特征在于:所述面料层(13)的两侧边缘与背心主体(1)背后两侧的边缘存在间隔,所述面料层(13)的两侧边缘均通过魔术贴(17)固定于背心主体(1)。
8.根据权利要求1所述的一种脊柱动态变化检测装置,其特征在于:所有的所述第一感应模块(3)和第二感应模块(5)的柔性电路板(8)之间均电性连接,且其中一个柔性电路板(8)上还设有存储芯片(10)和wifi通讯模块(11)。