[发明专利]一种基于多传感器数据融合的可穿戴式人体上肢肌肉运动疲劳检测及训练系统

摘要

本发明公开了一种基于多传感器数据融合的可穿戴式人体上肢肌肉运动疲劳检测及训练系统，系统包括信号采集模块、数据处理模块、报警模块和人机交互模块；由表面肌电传感器、肌音传感器和血氧饱和度传感器构成多传感器采集阵列穿戴在被测上肢部位，基于加权平均法进行数据融合，综合计算人体上肢肌肉疲劳参数，极大提高了人体上肢肌肉运动疲劳的检测精度；若参数达到预设值，系统可给出疲劳报警提醒；系统还具有肌肉力量训练功能，通过采集表面肌电信号和肌音信号来判断人体上肢动作和肌肉力量，并实时监测肌肉疲劳状况，采用无线传输方式将数据上传到人机交互模块，与虚拟游戏进行匹配，使上肢肌肉力量训练过程更有趣味，有效提高其训练效果。

主权项

1.本发明公开了一种基于多传感器数据融合的可穿戴式人体上肢肌肉运动疲劳检测及训练系统，系统包括信号采集模块、数据处理及控制模块、报警模块和人机交互模块，是一种可穿戴的便携式检测设备，其特征在于采集模块是由表面肌电传感器、肌音传感器和血氧传感器集成的一个传感器阵列，固定在充气袖带的内侧表面以便与人体上肢皮肤接触；测量时，表面肌电传感器和肌音传感器放置在与肌腹接触的位置，血氧饱和度的采集端放置在手腕血管密集处，充气袖带缠绕在被测上肢相应部位，通过充气使电极阵列与皮肤紧密贴合，可准确采集人体上肢肌肉运动过程的表面肌电信号、肌音信号和血氧饱和度信号；放大、滤波电路和控制器集成在同一块芯片上，放置于袖带夹层；此硬件结构的设计可以减小导线对运动的影响，有效实现可穿戴的人体上肢肌肉运动疲劳检测，且多种传感器采集克服运动出汗等现象对肌肉运动疲劳分析的影响。