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专利号: 201910313850X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种柔性睡姿矫正提醒仪,其特征在于,包括:睡帽,睡姿状态信号采集单元,信号转换单元,数据处理单元,蓝牙发送模块,手机APP和纽扣电池;

所述睡姿状态信号采集单元布置在睡帽内侧;信号转换单元,数据处理单元,蓝牙发送模块和纽扣电池布置在睡帽外侧,不与婴儿头部直接接触;

所述睡姿状态信号采集单元包括柔性压阻传感器,柔性压阻传感器包括两个膜组件,所述膜组件由PDMS和涂覆在PDMS正面的rGO层构成,该膜组件正面具有与240目砂纸表面相同的峰脊结构;两个膜组件正面相对,其峰脊结构相互接触;柔性压阻传感器根据肌肉分布贴合接触背部,柔性压阻传感器中的峰脊结构随肌肉运动产生接触形变,继而产生一系列的电信号;

所述信号转换单元将柔性压阻传感器采集的睡姿状态头部受压部位产生的电信号转化为数字信号并传输到数据处理单元中;

所述数据处理单元将传输过来的数据进行处理并与数据库中的数据进行比对分析;

所述蓝牙发送模块将数据处理单元中数据比对结果发送到手机APP中;

所述手机APP根据系统处理结果提示同一睡姿时间是否保持过长;

所述纽扣电池为设备提供稳定持续的电源。

2.根据权利要求1所述的一种柔性睡姿矫正提醒仪,其特征在于,柔性压阻传感器的信号输出是通过两个铜电极实现的,铜电极通过银胶粘贴于rGO层,两个铜电极关于膜组件中心对称。

3.根据权利要求1所述的一种柔性睡姿矫正提醒仪,其特征在于,两个膜组件封装在PDMS内。

4.根据权利要求1所述的一种柔性睡姿矫正提醒仪,其特征在于,所述具有峰脊结构的柔性压阻传感器通过如下步骤制备得到:(1)将240目砂纸剪裁成贴合部分的大小尺寸,所述砂纸具有峰脊结构;

(2)将正庚烷,乙酸乙酯,十八烷基三甲氧基硅氧烷按照1000:50:20的质量比配置成疏水处理溶液,将步骤(1)所述的砂纸浸泡在该溶液中2小时,进行疏水处理;

(3)将PDMS与交联剂按10:1质量比混合均匀后,反复真空除气泡,旋涂在步骤(2)中疏水处理后的砂纸表面;将涂有PDMS的砂纸放在鼓风干燥机中,60℃加热2小时;固化后,在水中剥离砂纸,得到具有峰脊结构的PDMS。

(4)对步骤(3)中获得的具有峰脊微结构的PDMS表面进行氧等离子处理,增加其表面亲水性。

(5)将步骤(4)中氧等离子处理后的具有峰脊微结构的PDMS反复涂抹rGO溶液。待溶液干燥后进行组装,获得具有峰脊结构的柔性压阻传感器。

5.根据权利要求4所述的一种柔性睡姿矫正提醒仪,其特征在于,所述rGO溶液的浓度为1mg/ml。

6.根据权利要求1所述的一种柔性睡姿矫正提醒仪,其特征在于,所述rGO层的厚度大约在500μm左右。

7.根据权利要求1所述的一种柔性睡姿矫正提醒仪,其特征在于,存储在数据处理单元中不同睡姿的信号通过以下方法获得:采集标准动作的数字信号范围,再将其存储在数据库中。

8.根据权利要求1所述的一种柔性睡姿矫正提醒仪,其特征在于,所述信号转换单元和数据处理单元可单片集成。

9.根据权利要求1所述的一种柔性睡姿矫正提醒仪,其特征在于,提醒仪的动作规范监测方法,包括以下步骤:(1)根据头部不同部位的骨骼肌肉分布,将柔性压阻传感器布置在睡帽内侧相应位置,并将睡帽按规范佩戴在婴儿头部,使柔性压阻传感器紧密贴合在婴儿头部,进行睡姿状态信号采集;

(2)将信号传输到所述信号转换单元,将电信号转换为数字信号。

(3)将数字信号传输到数据处理单元中,对数据进行比对。

(4)将分析和比对结果通过蓝牙模块发送到手机APP中。

(5)手机APP进行睡姿状态监测并给予相应的提醒。