肌肉活动观测装置以及肌肉活动观测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及肌肉活动观测装置以及肌肉活动观测方法。肌肉活动观测装置(10)具备传感器模块(20)以及检测模块(30)。传感器模块(20)具备压电传感器(21)。压电传感器(21)根据肌腱或者肌肉的振动而使输出变化，并且根据肌腱或者肌肉的伸缩而使输出变化。检测模块(30)的检测部(31)使用从压电传感器(21)输出的震颤信号和伸缩信号来检测肌腱或者肌肉的活动状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】肌肉活动观测装置以及肌肉活动观测方法
本专利技术涉及观测肌肉的活动的肌肉活动观测的技术。
技术介绍
专利文献1所记载的肌肉运动检测装置具备传感器和控制器。传感器的电阻根据伴随肌肉的运动的收缩而变化。控制器通过传感器的电阻来检测与肌肉运动相对应的电压。专利文献1：日本特开2010-29633号公报然而，在专利文献1所记载的肌肉运动检测装置中，不能区分计测等张收缩和等长收缩。因此，难以准确掌握肌肉的活动。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种能够区分观测等张收缩和等长收缩的肌肉活动观测技术。该专利技术的肌肉活动观测装置具备第一传感器、第二传感器以及检测部。第一传感器根据肌腱或肌肉的振动而使输出变化。第二传感器根据肌腱或肌肉的伸缩而使输出变化。检测部使用第一传感器的输出信号和第二传感器的输出信号来检测肌腱或肌肉的活动状态。在该结构中，通过第一传感器得到基于肌腱或肌肉的震颤的信号(震颤信号)。另外，通过第二传感器得到基于肌腱或肌肉的伸缩的信号(伸缩信号)。而且，通过分别得到这些震颤信号和伸缩信号，能够分别识别等长收缩的状态和等张收缩的状态。根据该专利技术，能够区分观测等张收缩和等长收缩。由此，能够更准确地掌握肌腱或肌肉的活动、状态。附图说明图1是表示第一实施方式所涉及的肌肉活动观测装置的结构的框图。图2的(A)是表示将肌肉活动观测装置安装在脚上的状态的侧视图，图2的(B)是表示将肌肉活动观测装置安装在脚上的状态的俯视图。<br>图3的(A)是表示传感器模块的简要结构的侧视图，图3的(B)是表示传感器模块的简要结构的俯视图。图4是表示压电传感器的简要结构的侧面剖视图。图5是表示压电传感器的输出电压的一个例子的波形图。图6是表示信号处理部的结构的框图。图7是用于对提取伸缩信号和震颤信号的概念进行说明的波形图。图8是表示震颤信号的波形的一个例子的波形图。图9是表示伸缩信号的波形的一个例子的波形图。图10是表示检测模块的结构的框图。图11是表示活动状态的解析表的一个例子的图。图12是表示肌肉活动观测方法的流程的图。图13是表示状态解析的流程的图。图14是表示将肌肉活动观测装置安装在脚上的状态的侧视图。图15的(A)、图15的(B)是表示安装于臂(上臂)以及大腿的形态的图，图15的(C)、图15的(D)是表示安装于前臂的形态的图。图16的(A)、图16的(B)是表示安装于胸、腹、背、腰的形态的图。图17是表示第二实施方式所涉及的肌肉活动观测装置的结构的框图。图18的(A)是表示将肌肉活动观测装置安装在脚上的状态的侧视图，图18的(B)是表示将肌肉活动观测装置安装在脚上的状态的俯视图。图19是表示部位、动作以及对象的肌腱、肌肉的关系的一个例子的表。图20的(A)是表示第三实施方式所涉及的肌肉活动观测装置的结构的框图，图20的(B)是表示信号处理部的结构的框图。图21是表示第四实施方式所涉及的肌肉活动观测装置中的传感器模块的结构的框图。图22是表示第五实施方式所涉及的肌肉活动观测装置中的传感器模块的结构的框图。图23是表示肌肉活动观测系统的第一方式例的框图。图24是表示肌肉活动观测系统的第二方式例的框图。具体实施方式(第一实施方式)参照附图对本专利技术的第一实施方式所涉及的肌肉活动观测装置进行说明。图1是表示第一实施方式所涉及的肌肉活动观测装置的结构的框图。(肌肉活动观测装置的功能框的结构)如图1所示，肌肉活动观测装置10具备传感器模块20以及检测模块30。传感器模块20具备压电传感器21以及信号处理部22。检测模块30具备检测部31、通信部32以及电源33。压电传感器21根据生物体的肌腱或肌肉的活动位移。压电体201产生与该位移对应的电荷(电位差)。信号处理部22通过将压电传感器21检测到的电荷转换为电压信号而生成震颤信号和伸缩信号。信号处理部22将震颤信号和伸缩信号输出至检测部31。检测部31根据震颤信号检测震颤的状态，根据伸缩信号检测伸缩的状态。另外，检测部31根据震颤的状态以及伸缩的状态来解析生物体的对象部位(例如，脚)的动作。此外，本申请中的震颤是表示有节奏的肌肉活动的不随意运动。即、本申请中的震颤是正常人中所看到的细小且快速的姿势时的震颤，被称为生理震颤，例如是从8Hz到12Hz的频率。此外，在帕金森病人等疾病患者中看到的颤抖是病理震颤，例如从4Hz到7Hz，不作为本申请中的震颤的对象。通过使用震颤，从而相对于肌电，具有以下的各种优点。例如，震颤的检测(计测)即使不直接粘贴在人体等被检测体的表面(皮肤等)上也能够进行。通过检测震颤，能够检测肌肉伸缩。通过检测震颤，能够检测伴随肌肉疲劳的变化。通信部32将震颤的状态、伸缩的状态、生物体的对象部位的动作等的检测结果通信到外部。通信方式既可以为无线也可以为有线。电源33向检测部31以及通信部32供给电源。此外，电源33也能够向传感器模块20的信号处理部22供给电源。但是，传感器模块20也可以具备与电源33分开的电源。(肌肉活动观测装置的安装的一个方式)肌肉活动观测装置10例如如以下所示那样安装于上述的生物体的对象部位。图2的(A)是表示将肌肉活动观测装置安装在脚上的状态的侧视图，图2的(B)是表示将肌肉活动观测装置安装在脚上的状态的俯视图。如图2的(A)、图2的(B)所示，肌肉活动观测装置10具备生物体支承体40。生物体支承体40由具有伸缩性的材料构成，与生物体的运动相配合地变形。优选生物体支承体40是尽量不阻碍压电传感器21的位移(更具体而言，压电传感器21的压电体201(参照图4)的位移)的材料。例如，能够使用棉腈纶混纺、涤纶棉混纺、棉麻混纺、腈纶毛混纺、毛尼龙混纺、动物毛混纺、丝绸、绢纺丝、绢紬丝(绢纺紬丝)等。生物体支承体40具备第一部分41以及第二部分42。第一部分41以及第二部分42是筒状，侧视时大致以L字状连接。在第一部分41和第二部分42的连接处形成有将筒状的中空与外部连通的孔43。如图4的(A)、图4的(B)所示，在包括各肌腱或肌肉的脚的脚后跟93的附近与生物体(人体)的外形相配合地安装生物体支承体40。此时，第一部分41覆盖脚踝91。第二部分42覆盖脚背92和脚掌94。而且，脚后跟93从孔43露出到外部。压电传感器21安装于第一部分41。更具体而言，压电传感器21通过利用粘合材料的粘合到第一部分41、缝合到第一部分41、收容到设置于第一部分41的口袋等而安装于第一部分41。此时，优选压电传感器21安装在第一部分41的内侧(中空侧)。另外，压电传感器21配置在第一部分41中的与跟腱901重叠的位置。特别是，优选压电传感器21配置在与小腿最小围90重叠的位置。通过配置在这样的位置，压电传感器21能够提高由跟腱9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肌肉活动观测装置，具备：/n第一传感器，根据肌腱或者肌肉的振动而使输出变化；/n第二传感器，根据所述肌腱或者所述肌肉的伸缩而使输出变化；以及/n检测部，使用所述第一传感器的输出信号和所述第二传感器的输出信号来检测所述肌腱或者所述肌肉的活动状态。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181129 JP 2018-2237611.一种肌肉活动观测装置，具备：
第一传感器，根据肌腱或者肌肉的振动而使输出变化；
第二传感器，根据所述肌腱或者所述肌肉的伸缩而使输出变化；以及
检测部，使用所述第一传感器的输出信号和所述第二传感器的输出信号来检测所述肌腱或者所述肌肉的活动状态。


2.根据权利要求1所述的肌肉活动观测装置，其中，
所述第一传感器和所述第二传感器由一个压电传感器形成。


3.根据权利要求2所述的肌肉活动观测装置，其中，
所述压电传感器是具有主面的矩形，并且是片状。


4.根据权利要求3所述的肌肉活动观测装置，其中，
所述压电传感器具备辅助板，所述辅助板与所述主面平行地配置并比构成所述压电传感器的压电体硬。


5.根据权利要求3或4所述的肌肉活动观测装置，其中，
所述压电传感器被配置为，所述矩形的长度方向与所述肌腱或者所述肌肉延伸的方向大致正交。


6.根据权利要求1～5中任意一项所述的肌肉活动观测装置，其中，
所述第一传感器与所述第二传感器的组为多个，
所述检测部使用所述多个组的所述第一传感器的输出和所述第二传感器的输出来检测所述肌腱或者所述肌肉的活动状态。


7.根据权利要求1～6中任意一项所述的肌肉活动观测装置，其中，
所述检测部根据所述肌腱或者所述肌肉的活动状态检测具备所述肌腱或者所述肌肉的生物体的部位的动作。


8.根据权利要求1～7中任意一项所述的肌肉活动观测装置，其中，
所述肌肉活动观测装置具备生物体支承体，所述生物体支承体是与包括所述肌腱或者所述肌肉的生物体的外形相配合的筒状，并与所述生物体的动作相配合地变形，
所述第一传感器以及所述第二传感器安装于所述生物体支承体。


9.根据权利要求8所述的肌肉活动观测装置，其中，
所述生物体支承体安装在人体的脚上，
所述生物体支承体具备：
筒状的第一部分，覆盖脚踝；
第二部分，是覆盖脚背到脚掌的筒状，并与所述第一部分相连；以及
使脚后跟露出的孔。


10.根据权利要求1～9中任意一项所述的肌肉活动观测装置，其中，
所述肌肉活动观测装...

【专利技术属性】
技术研发人员：内藤敦士，河原直树，高丸泰，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP