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1、(10)申请公布号 CN 103126657 A (43)申请公布日 2013.06.05 CN 103126657 A *CN103126657A* (21)申请号 201310085062.2 (22)申请日 2013.03.15 A61B 5/0205(2006.01) A61B 5/0488(2006.01) (71)申请人 河海大学常州校区 地址 213022 江苏省常州市新北区晋陵北路 200 号 (72)发明人 刘小峰 丁勇 蒋爱民 徐宁 刘玉宏 (74)专利代理机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 代理人 董建林 (54) 发明名称 一种监测指腕疲劳与工作时间的装置。
2、与方法 (57) 摘要 本发明涉及一种监测指腕疲劳与工作时间的 装置与方法， 其中装置包括表面肌电采集系统、 肌 电分类与特征识别分析模块、 脉搏采集系统、 脉搏 提取模块、 数据记录模块、 控制模块、 显示器模块。 本发明通过记录手指和手腕的活动所产生的表面 肌电， 分析手指与手腕的工作时间， 根据肌电特 征， 分析手指与手腕的疲劳程度 ； 当前记录的数 据可以通过无线装置传输到无线设备上， 装置佩 带于腕部， 可以同时记录脉搏 ； 可以存储历史数 据 ； 通过比较当前数据与历史数据， 发现指腕活 动时肌电特征的变化趋势， 本发明能够用以监测 长期使用鼠标的人或者从事手工作业的手指与手 腕疲。
3、劳， 通过提醒， 使携带者注意休息， 保护手部 健康， 预防鼠标手以及职业病。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103126657 A CN 103126657 A *CN103126657A* 1/1 页 2 1. 一种监测指腕疲劳与工作时间的装置， 其特征在于包括 ： 用于感测指腕部位相对应肌肉的肌电信号的表面肌电采集系统 ； 用于对所述表面肌电采集系统采集的肌电进行分类和识别的肌电分类与特征识别分 析模块 ； 用于感测脉搏部。
4、位相对应肌肉的肌电信号的脉搏采集系统 ； 用于对所述脉搏采集系统采集的脉搏进行提取和识别的脉搏提取模块 ； 用于对所述肌电分类与特征识别分析模块和脉搏提取模块提取的数据进行记录的数 据记录模块 ； 用于对所述肌电分类与特征识别分析模块、 脉搏提取模块以及数据记录模块所记录的 数据进行趋势分析的控制模块 ； 用于将所述控制模块所产生的数据分析和指令显示的显示器模块。 2. 根据权利要求 1 所述的一种监测指腕疲劳与工作时间的装置， 其特征在于 ： 所述控 制模块设置无线传输模块， 所述无线传输模块通过蓝牙、 GPRS、 3G 的传输模式发送至无线设 备上。 3. 根据权利要求 1 所述的一种监测。
5、指腕疲劳与工作时间的装置， 其特征在于 ： 所述表 面肌电采集系统与脉搏采集系统的电路依次包括 ： 电极、 滤波电路、 放大电路、 A/D 转换电 路、 主控电路与存储电路。 4. 根据权利要求 1、 3 任一权利要求所述的一种监测指腕疲劳与工作时间的装置， 其特 征在于 ： 所述装置为手表状， 电极分布在表带中， 各种电路在表盘上。 5. 一种监测指腕疲劳与工作时间的方法， 其特征在于包括以下步骤 ： （1） 、 由肌电和脉搏电极感测指腕的表面肌电信号和脉搏信号 ； （2） 、 由肌电分类与特征识别分析模块、 脉搏提取模块对采集的信号进行分析和提取 ； （3） 、 由数据记录模块记录步骤 （。
6、2） 分析和提取的数据 ； （4） 、 由控制模块对步骤 （2） 中的数据进行趋势分析， 或者对步骤 （3） 中数据记录模块 中的数据进行趋势分析 ； （5） 、 由控制模块将分析好的数据和指令传输至显示器模块中。 6. 根据权利要求 6 所述的用于检测指腕疲劳、 活动时间、 脉搏的监测方法， 其特征在于 所述步骤 （5） 还可以由控制模块将分析好的数据和指令通过设置在控制模块中的无线传输 模块传送至无线设备上。 权 利 要 求 书 CN 103126657 A 2 1/3 页 3 一种监测指腕疲劳与工作时间的装置与方法 技术领域 0001 本发明涉及一种监测指腕疲劳与工作时间的装置与方法。 。
7、背景技术 0002 在使用计算机或手机工作或游戏的过程中， 手指或手腕长时间不断重复受 力， 或长时间保持同一姿势， 导致手指与手腕疼痛、 麻痹或酸痛， 如 “鼠标手” 、 手机拇指 （Blackberry thumb） 、 iPod 手指 （iPod finger） 等。这类过度使用手指或手腕导致的不适 与病痛， 通常称为重复性压力损伤 （Repetitive strain injuries, RSI） ， 也属于腕管综合 症， 通常表现为食指、 中指疼痛、 麻木和拇指肌肉无力感等症状。以 “鼠标手” 为例， 症状通 常表现为手指抽筋、 手掌麻木。这是因长时间使用鼠标， 反复机械地活动一两个。
8、手指， 牵动 腕部运动造成的疾病。随着计算机与手机等现代智能设备深入人们的生活， 越来越多的人 们使用这些设备的时间也日益增加。 这些人每天重复着移动鼠标， 手腕关节因长期密集、 反 复和过度劳动， 导致 “鼠标手” 或手机拇指等疾病日渐增多， 影响了人们的健康生活。 发明内容 0003 为了解决上述问题中的 “鼠标手” 及相关的指腕疼痛等疾病， 本发明运用生物电信 号采集与分析技术， 设计了一种用于检测指腕疲劳与活动时间监测装置与方法。 0004 本发明的主要技术内容如下 ： 一种监测指腕疲劳与工作时间的装置， 包括 ： 用于感测指腕部位相对应肌肉的肌电信号的表面肌电采集系统 ； 用于对所述。
9、表面肌电采集系统采集的肌电进行分类和识别的肌电分类与特征识别分 析模块 ； 用于感测脉搏部位相对应肌肉的肌电信号的脉搏采集系统 ； 用于对所述脉搏采集系统采集的脉搏进行提取和识别的脉搏提取模块 ； 用于对所述肌电分类与特征识别分析模块和脉搏提取模块提取的数据进行记录的数 据记录模块 ； 用于对所述肌电分类与特征识别分析模块、 脉搏提取模块以及数据记录模块所记录的 数据进行趋势分析的控制模块 ； 用于将所述控制模块所产生的数据分析和指令显示的显示器模块。 0005 上述控制模块设置无线传输模块， 所述无线传输模块通过蓝牙、 GPRS、 3G 的传输模 式发送至无线设备上。 0006 上述表面肌电。
10、采集系统与脉搏采集系统的电路依次包括 ： 电极、 滤波电路、 放大电 路、 A/D 转换电路、 主控电路以及存储电路。 0007 上述装置为手表状， 电极分布在表带中， 各种电路在表盘上。 0008 一种监测指腕疲劳与工作时间的方法， 包括以下步骤 ： （1） 、 由肌电和脉搏电极感测指腕的表面肌电信号和脉搏信号 ； 说 明 书 CN 103126657 A 3 2/3 页 4 （2） 、 由肌电分类与特征识别分析模块、 脉搏提取模块对采集的信号进行分析和提取 ； （3） 、 由数据记录模块记录步骤 （2） 分析和提取的数据 ； （4） 、 由控制模块对步骤 （2） 中的数据进行趋势分析， 或。
11、者对步骤 （3） 中数据记录模块 中的数据进行趋势分析 ； （5） 、 由控制模块将分析好的数据和指令传输至显示器模块中。 0009 上述步骤 （5） 还可以由控制模块将分析好的数据和指令通过设置在控制模块中的 无线传输模块传送至无线设备上。 0010 借由上述技术方案， 本发明至少具有下列优点 ： 1、 通过记录手指和手腕的活动所产生的表面肌电， 分析手指与手腕的活动时间， 根据 肌电特征， 分析手指与手腕的疲劳程度 ； 2、 肌电记录电极位于腕部 ； 可以同时记录脉搏 ； 3、 通过肌电信号分类与识别， 提取根据手指和手腕不同活动关联的肌电特征， 分析各 个手指的活动， 以及手腕姿势 ； 。
12、4、 装置包括显示屏， 能够显示 各个手指工作时间， 疲劳程度， 并给以相应的休息提 醒 ； 5、 装置能够做成手表样， 携带在腕部 ； 6、 装置包括无线接口， 通过蓝牙等无线通讯， 发送到手机或者微博上 ； 7、 能够用以监测长期使用鼠标、 键盘打字以及写字或者手工作业的手指与手腕疲劳， 通过提醒， 使携带者注意休息。保护手部健康， 预防鼠标手以及职业病。 0011 本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。 附图说明 0012 图 1 为本发明装置的结构示意图 ； 图 2 为本发明的表面肌电采集系统与脉搏采集系统的电路示意图。 具体实施方式 0013 为更进一步阐述本发明为达成预。
13、定发明目的所采取的技术手段及功效 , 以下结 合附图及较佳实施例， 对依据本发明提出的其具体实施方式、 结构、 特征及其功效， 详细说 明如后。 0014 如图 1 所示， 一种监测指腕疲劳与工作时间的装置， 包括 ： 用于感测指腕部位相对应肌肉的肌电信号的表面肌电采集系统 ； 用于对所述表面肌电采集系统采集的肌电进行分类和识别的肌电分类与特征识别分 析模块 ； 用于感测脉搏部位相对应肌肉的肌电信号的脉搏采集系统 ； 用于对所述脉搏采集系统采集的脉搏进行提取和识别的脉搏提取模块 ； 用于对所述肌电分类与特征识别分析模块和脉搏提取模块提取的数据进行记录的数 据记录模块 ； 用于对所述肌电分类与特。
14、征识别分析模块、 脉搏提取模块以及数据记录模块所记录的 数据进行趋势分析的控制模块 ； 说 明 书 CN 103126657 A 4 3/3 页 5 用于将所述控制模块所产生的数据分析和指令显示的显示器模块。 0015 上述控制模块设置无线传输模块， 所述无线传输模块通过蓝牙、 GPRS、 3G 的传输模 式发送至无线设备上。 0016 如图 2 所示， 上述表面肌电采集系统与脉搏采集系统的电路依次包括 ： 电极、 滤波 电路、 放大电路、 A/D 转换电路、 主控电路与存储电路。 0017 上述装置为手表状， 电极分布在表带中， 各种电路在表盘上。 0018 一种监测指腕疲劳与工作时间的方法。
15、， 包括以下步骤 ： （1） 、 由肌电和脉搏电极感测指腕的表面肌电信号和脉搏信号 ； （2） 、 由肌电分类与特征识别分析模块、 脉搏提取模块对采集的信号进行分析和提取 ； （3） 、 由数据记录模块记录步骤 （2） 分析和提取的数据 ； （4） 、 由控制模块对步骤 （2） 中的数据进行趋势分析， 或者对步骤 （3） 中数据记录模块 中的数据进行趋势分析 ； （5） 、 由控制模块将分析好的数据和指令传输至显示器模块中。 0019 本发明至少具有下列优点 ： 1、 通过记录手指和手腕的活动所产生的表面肌电， 分析手指与手腕的活动时间， 根据 肌电特征， 分析手指与手腕的疲劳程度 ； 2、 。
16、肌电记录电极位于腕部 ； 可以同时记录脉搏 ； 3、 通过肌电信号分类与识别， 提取根据手指和手腕不同活动关联的肌电特征， 分析各 个手指的活动， 以及手腕姿势 ； 4、 装置包括显示屏， 能够显示 各个手指工作时间， 疲劳程度， 并给以相应的休息提 醒 ； 5、 装置能够做成手表样， 携带在腕部 ； 6、 装置包括无线接口， 通过蓝牙等无线通讯， 发送到手机或者微博上 ； 7、 能够用以监测长期使用鼠标、 键盘打字以及写字或者手工作业的手指与手腕疲劳， 通过提醒， 使携带者注意休息。保护手部健康， 预防鼠标手以及职业病。 0020 以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明作任何形式上的限制， 虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上， 然而并非用以限定本发明 , 任何熟悉本专业的技术人 员， 在不脱离本发明技术方案范围内 , 当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例 , 但凡是未脱离本发明技术方案的内容， 依据本发明的技术实质 对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰， 均仍属于本发明技术方案的范围内。 说 明 书 CN 103126657 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103126657 A 6 。