[发明专利]一种暂态运动障碍的量化监测系统

权利要求书

1.一种暂态运动障碍的量化监测系统，包括：平衡测试模块、选通控制模块、平衡处理模块，其特征在于，所述平衡测试模块包括平衡杆、平衡运动实验组件、柔性压力传感器阵列，所述选通控制模块包括若干行列选通开关以及若干ADC芯片，所述平衡处理模块包括主控芯片和可视化终端。

2.根据权利要求1所述的一种暂态运动障碍的量化监测系统，其特征在于：所述选通控制模块中的行列选通开关的输入端与所述平衡测试模块中的柔性压力传感器阵列输出端连接，所述选行列通开关选取阵列上对应的传感点将数据传输至ADC芯片。

3.根据权利要求1所述的一种暂态运动障碍的量化监测系统，其特征在于：所述平衡处理模块中的主控芯片与所述选通控制模块中的行列选通开关、ADC芯片分别连接，主控芯片通过控制行列选通开关的对应引脚实现阵列选通，接收对应ADC输出的传感器数字信号并处理。

4.根据权利要求1所述的一种暂态运动障碍的量化监测系统，其特征在于：所述平衡运动实验组件包括暗室、纸箱和用于支撑平衡杆的支撑架，所述支撑架数量为两个且分别竖直设置在平衡杆两端下方，所述纸箱设置在平衡杆的正下方，所述暗室设置在其中一个所述支撑架上端，所述暗室设置有用于动物出入的开口。

5.根据权利要求1所述的一种暂态运动障碍的量化监测系统，其特征在于：所述平衡测试模块中的平衡杆为圆柱形，所述平衡杆水平设置。

6.根据权利要求1或权利要求5所述的一种暂态运动障碍的量化监测系统，其特征在于：所述柔性压力传感器阵列长度等于平衡杆的长度，宽度等于平衡杆的周长，柔性压力传感器阵列铺设在所述平衡杆整个表面。

7.根据权利要求6所述的一种暂态运动障碍的量化监测系统，其特征在于：所述柔性压力传感器阵列由n组正方形柔性压力传感器阵列拼接而成，n组所述正方形柔性压力传感器阵列均以p行p列排布，行/列之间的距离小于动物爪子间的距离，所述正方形柔性压力传感器阵列均有p²个敏感点，每个敏感点面积不大于动物爪子面积的两倍，所述动物的重力为q，爪子数为r，每只爪子施加最大的力为s，所述每个敏感点的量程为0～t，其中t(q/r)+s。

8.根据权利要求1所述的一种暂态运动障碍的量化监测系统，其特征在于：所述行列选通开关包括行选通开关和列选通开关，共m组，每组k个行/列选通开关，所述行/列选通开关为p路选1开关，每组行列选通开关分别连接所述每组正方形柔性压力传感器阵列，实现传感阵列的行列选通。

9.根据权利要求1所述的一种暂态运动障碍的量化监测系统，其特征在于：

所述ADC芯片共m个，与所述m组行列选通开关相连，所述ADC芯片有q路输入，其中q≥k，ADC芯片允许q路模拟量输入，经模数转换后输出数字信号，所述ADC芯片分辨率大于等于10位，确保模数转换精度，所述ADC芯片采样率大于动物运动最大速度的5倍，确保采样的完整性。

10.根据权利要求1所述的一种暂态运动障碍的量化监测系统的使用方法，其特征在于：以小鼠为例，当小鼠在平衡杆上爬行时，与小鼠四爪、身体、尾巴接触的敏感点输出的传感量发生变化，该传感量经选通开关导通后传输至ADC芯片，模数转换完成后输入数字量至主控芯片，主控芯片对数据进行处理后打包发送至可视化终端；可视化终端将数据进行阵列压力分布的可视化，通过阵列压力分布可获得动物在平衡木上的姿态以及动物为保持平衡肌肉参与的程度，完成基于的力判据的动物平衡性判断。