一种基于柔性传感器的身体指标监测系统的制作方法-j9九游会真人

文档序号:35696980发布日期:2023-10-11 19:59阅读:0来源:国知局


1.本发明涉及柔性传感器技术领域,具体涉及一种基于柔性传感器的身体指标监测系统。


背景技术:

2.柔性传感器是一种具有柔软、可弯曲和变形特性的传感器,用于检测和测量物体形变、力、压力、应变等参数。与传统刚性传感器相比,柔性传感器具有适应性强、轻量化、便于集成等优势,可以在各种曲面和复杂环境中应用,并为柔性电子技术和智能系统提供了新的可能性。
3.现有的,柔性传感器通过对电阻、容抗、压阻以及光学信号的测量,实现对外界的感知,广泛应用于人机交互、医疗保健、运动检测、智能机器人等领域,而随着元宇宙概念的提出,柔性传感器在未来社会元宇宙的构建中必将起着不可替代的作用,因此,对于柔性传感器的研究与发展具有重要的意义。
4.现有的在医疗保健领域,柔性传感器常用于制备可穿戴式的设备,用于实现对人体健康状态指标的检测,其中往往涉及到心率、血压、体温等多方面的监测,对于人们的健康管理起到积极的作用,但现有的可穿戴设备往往比较笨重,不能够很好的发挥出柔性传感器的轻便、便捷的优势,从而为柔性传感器的应用带来了局限,限制了柔性传感器的发展,基于柔性传感器在未来社会发展中的重要地位,一种轻便便捷,可随时对人们身体健康指标进行便捷、准确监测的身体指标监测系统,则是现有亟待解决的问题。


技术实现要素:

5.本发明的目的是提供一种基于柔性传感器的身体指标监测系统,以解决的问题。
6.为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种基于柔性传感器的身体指标监测系统,包括收纳盒,收纳盒中设置有盒体,盒体上通过活页安装有盒盖,在盒体与盒盖之间设置有锁具,所述的盒体中安装有母电池,母电池与充电接口相连接,并在盒体中设置有放置槽,在放置槽中放置有柔性传感器装置,在柔性传感器装置中设置有充电插孔、子电池以及柔性传感器,在放置槽中设置有充电插头,充电插头与充电插孔相配,充电插孔与子电池相连接,子电池与柔性传感器相连接。
7.进一步地,所述的柔性传感器装置中设置有软质连接环,在软质连接环下方与柔性凸起部相连接,柔性传感器设置在柔性凸起部中,在软质连接环的上方与柔性连接腔相连接,在柔性连接腔上设置有压力调节器,在柔性连接腔上方设置有信号传输端,充电插孔设置在信号传输端内部上方,充电插孔与子电池相连接,子电池与处理芯片相连接,柔性传感器与处理芯片软连接,处理芯片与信号传输模块b相连接,信号传输模块b与显示终端相连接。
8.进一步地,所述的压力调节器中设置有空气通道a,在空气通道a中安装有支撑件,在支撑件中设置有贯通的通孔a,在支撑件上固定安装有弹簧件,弹簧件的另一端与套管固
定连接,套管套设在弹簧件上,在空气通道a的上方设置有气腔,在套管的两侧开设有通孔b,通孔b与气腔相连通,在套管的上端设置有密封端,在气腔的上方设置有空气通道b,密封端与空气通道b的入口端相配合,在空气通道b的上方设置有连接槽,在连接槽中设置有柱型槽,在柱型槽的下方设置有倒锥型槽,在柱型槽中设置有按压部,按压部与柱型槽相契合,按压部通过连接杆与密封端相连接,在倒锥型槽的两侧设置有通孔c,通孔c与外界大气相连通。
9.进一步地,所述的显示终端位于盒盖中,在盒盖中设置有信号传输模块a,信号传输模块a与信号传输模块b相配合,信号传输模块a与主控板相连接,主控板与显示模块相连接,在显示模块的一侧设置有功能指令键,功能指令键与主控板相连接,主控板与母电池相连接,并在盒盖的内侧设置有电源开关。
10.进一步地,所述的盒盖中还设置有播报模块、存储模块、网络模块、电量检测模块以及充电指示灯,播报模块、存储模块以及网络模块分别与主控板相连接,电量检测模块与主控板相连接,主控板与充电指示灯相连接。
11.进一步地,所述的锁具中设置有指纹采集模块、驱动模块、锁芯以及锁孔,指纹采集模块安装在盒盖外侧,指纹采集模块与主控板相连接,主控板与驱动模块相连接,驱动模块与锁芯相连接,锁芯与锁孔相配合,锁芯位于盒盖的内侧,锁孔位于盒体上,并在盒盖上设置有机械钥匙孔,机械钥匙孔与锁芯相配合
12.一种身体指标监测系统的使用方法,包括以下步骤:
13.s1、通过外接电源线对母电池进行充电,保证母电池电量处于健康状态;
14.s2、打开盒盖并启动电源开关;
15.s3、将柔性传感器装置取出并贴合在身体需要监测的部位;
16.s4、通过压力调节器调节柔性连接腔中的气压,使得柔性传感器与身体需要监测的部位紧密贴合;
17.s5、通过功能指令键确认需要监测的身体部位;
18.s6、通过显示模块观察监测数据;
19.s7、系统对用户监测部位的身体指标作出评价。
20.进一步地,所述的s2中,通过指纹或机械钥匙开启盒盖。
21.进一步地,所述的s4中,当监测的身体部位有向上凸起的弧度,调节柔性连接腔中的气压为负压,使得柔性连接腔收缩,当监测的身体部位有向下凹陷的弧度,调节柔性连接腔中的气压为正压,使得柔性连接腔膨胀。
22.进一步地,所述的s7中,系统通过网络模块与互联网相连接,实现对自身数据库的更新。
23.本发明的有益效果:
24.1、小巧便捷,续航能力强,使用时可随身携带,便于用户随时随地的对自身的身体健康指标进行监测,有益于用户对自身身体健康状态的把握;
25.2、发挥出了柔性传感器的轻便、可变形的优势,使得柔性传感器在测量的过程中可与皮肤更加的贴合,从而保证了测量的准确性,并通过一个传感器即可实现对身体不同部位的监测,使用更加的方便并有效提升使用体验;
26.3、能够对用户的身体状况监测结果进行显示与评价,对用户的健康指导具有重要
的意义,同时私密性好,有效的防止隐私外泄,更加方便人们的使用。
附图说明
27.图1是本发明整体结构示意图(盒盖开启状态);
28.图2是本发明整体结构示意图(盒盖关闭状态);
29.图3是本发明柔性传感器结构示意图(倒置状态);
30.图4是本发明柔性传感器结构示意图(正立状态);
31.图5是本发明压力调节器结构示意图;
32.图6是本发明柔性传感器系统工作原理示意图;
33.图7是本发明数据库系统更新原理示意图;
34.图8是本发明历史监测记录查询系统操作原理示意图;
35.图9是本发明电池管理系统工作原理示意图;
36.图10是本发明锁具系统工作原理示意图。
37.图中各标记对应的名称:
38.1、盒体;11、母电池;111、充电接口;112、充电插头;113、电源开关;12、放置槽;2、活页;3、盒盖;31、功能指令键;32、显示模块;33、播报模块;34、主控板;35、存储模块;36、信号传输模块a;37、充电指示灯;38、电量检测模块;39、网络模块;4、锁具;41、锁芯;42、锁孔;43、指纹采集模块;44、机械钥匙孔;45、驱动模块;5、柔性传感器装置;51、软质连接环;511、柔性凸起部;512、柔性传感器;52、柔性连接腔;53、信号传输端;531、充电插孔;532、子电池;533、处理芯片;534、信号传输模块b;54、压力调节器;541、空气通道a;542、支撑件;5421、通孔a;543、弹簧件;544、套管;5441、通孔b;5442、密封端;545、气腔;546、空气通道b;547、连接槽;5471、柱型槽;5472、倒锥型槽;5743、通孔c;548、按压部;5481、连接杆。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
40.本发明实施例:
41.如图1-图5所示,在本发明身体指标监测系统中设置有收纳盒,其中收纳盒包括盒体1,在盒体上通过活页2连接有盒盖3,在盒体1与盒盖3之间设置有锁具4。
42.在盒体1中设置有放置槽12,在放置槽12中放置有柔性传感器装置5,其中在放置槽12的下方设置有母电池11,母电池11通过充电接口111与外界电源线相连接,并在放置12的底部设置有充电插头112,充电插头112与母电池11相连接,在柔性传感器装置5中设置有软质连接环51,软质连接环51下方与柔性凸起部511相连接,在柔性凸起部511中内嵌有柔性传感器512,在软质连接环51上方与柔性连接腔52相连接,柔性连接腔52上方与信号传输端53相连接,在信号传输端53中设置有充电插孔531,充电插孔531与充电插头112相配合,并设置有充电插孔531与子电池532相连接,子电池532与处理芯片533相连接,处理芯片533与信号传输模块b534相连接,处理芯片533与柔性传感器512相连接,处理芯片533与柔性传感器512相连接的软连接线内嵌于柔性连接腔53的腔壁中。
43.在柔性连接腔53上设置有压力调节器54,压力调节器54中设置有空气通道a541,
在空气通道a541中安装有支撑件542,在支撑件542中设置有贯通的通孔a5421,在支撑件542上固定安装有弹簧件543,弹簧件543的另一端与套管544固定连接,套管544套设在弹簧件543上,在空气通道a541的上方设置有气腔545,在套管544的两侧开设有通孔b5441,通孔b5441与气腔545相连通,在套管544的上端设置有密封端5442,在气腔545的上方设置有空气通道b546,密封端5442与空气通道b546的入口端相配合,在空气通道b546的上方设置有连接槽547,在连接槽547中设置有柱型槽5471,在柱型槽5471的下方设置有倒锥型槽5472,在柱型槽5471中设置有按压部548,按压部548与柱型槽5471相契合,按压部548通过连接杆5481与密封端5442相连接,在倒锥型槽5472的两侧设置有通孔c5743,通孔c5743与外界大气相连通。
44.在安装盒的盒盖3中设置有信号传输模块a36,信号传输模块a36与信号传输模块b534相配合,信号传输模块a36与主控板34相连接,主控板34与显示模块32相连接,同时在盒盖3的内侧设置有功能指令键31,功能指令键31与主控板34相连接,并设置有电源卡关113,电源开关113连接主控板113与母电池11。
45.在盒盖3中还设置有播报模块33、存储模块35、网络模块39、电量检测模块38以及充电指示灯37,并分别与主控板34相连接。
46.在锁具4中设置有指纹采集模块43、驱动模块45、锁芯41以及锁孔42,指纹采集模块43与主控板34相连接,主控板34与驱动模块45相连接,驱动模块45与锁芯41相连接,锁芯41与锁孔42相配合,锁芯41位于盒盖3的内侧,锁孔42位于盒体1上,并在盒盖3上设置有机械钥匙孔44,机械钥匙孔44与锁芯41相配合。
47.本发明原理为:
48.本发明在第一次使用时,可通过钥匙将其收纳盒打开,此时启动电源,通过指纹采集模块43录入用户专属的指纹,从而在后续使用时,只需要通过指纹即可,使用更加方便的同时,私密性以及安全性也大大提高,有助于用户对自身隐私的保护(如图10所示)。
49.在正常使用时,本发明小巧便捷,过程中可携带在口袋或是提包中,从而方便用于随时随地对自身身体指标的监测,过程中通过外接电源线对母电池11进行充电,而后母电池11对柔性传感器装置5中的子电池532进行充电,使得柔性传感器装置5小巧便捷的同时,具有很好的续航功能,十分的便于用户使用(如图9所示)。
50.在用户使用的过程中,不可避免的会对身体的不同部位进行监测,并且人体不是一个平面,此时需要改变柔性传感器512的形状,使得其与人体的皮肤更加的贴合,从而保证监测的准确性,过程中通过压力调节器54能够实现对柔性连接腔52中压力的调节,于是压力的变化会导致柔性连接腔52发生形变,进而带动柔性传感器512发生形变,从而对人体更好的贴合,过程中对于压力的调节,按下按压部548,此时柔性连接腔52内部与外界大气相连通,向下压缩柔性连接腔52,则能够将其内部的气体排出,而向上提拉柔性连接腔52,柔性连接腔52发生形变导致体积变大,于是能够从外界吸入气体,此时松开按压部548,当排出气体后,柔性连接腔52内部气压变小,在外界的压力下发生形变,使得柔性传感器512向内凹陷,适配于人体凸出的皮肤表面,当吸入气体后,柔性连接腔52内部气压变大,于是能够压迫柔性传感器512向外凸出,从而适配于人体凹陷的皮肤表面。
51.当柔性传感器512贴合放置完毕后,此时在系统中,通过功能指令键31对柔性传感器512的监测位置进行确认,于是系统则会自动切换到与相应位置相关的数据库中,并将监
测结果与相关的数据进行比对,从而能够对身体指标的状况进行评估(如图6所示),同时人们也可对监测结果进行保存、上传数据库等操作,也可对以往的监测结果进行调出与观察(如图8所示)。
52.监测过程中的监测结果一方面可以在显示模块32中实时显示,并在监测完毕后,能够对监测结果进行播报,同时对监测结果进行评估,有助于用户把握自身的身体状态,同时为了保证数据的准确性,本发明系统数据库可进行更新,过程中随着用户群体的增加,能够收集更多的数据,从而对疾病的判断以及诊疗更加的准确,有益于医疗健康的发展以及人类罕见病的跟踪、观察与治疗,为人类健康事业具有积极的作用(如图7所示)。
53.应用例1
54.某高血压用户,使用本发明系统对血压状况进行监测,在使用的过程中通过调整柔性传感器装置的形状,使得柔性传感器装置贴合在手腕处,通过检测脉搏波形的变化推断血压的变化,在监测期间,该用户根据系统的评估与指导下,进行合理的饮食与锻炼,血压控制效果良好,同时节省了以往大量的去往医院的时间,给自身带来了便捷。
55.应用例2
56.某肥胖减肥用户,使用本发明系统对日常锻炼情况进行监测,过程中将柔性传感器装置固定在膝盖的绑带处,柔性传感器通过检测形变、压力等变化,对用户的运动状态进行实时监测,并在训练结束后,对训练量、卡路里消耗状况进行统计与显示,对训练状态、训练姿态进行评估,实现了对用户训练姿态的矫正,对用户的日常锻炼起到了积极的作用,在持续8个月的锻炼过程中,该用户成功实现减肥目标,本发明系统对用户的健康管理带来了不可或缺的作用。
57.本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
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