基于多通道生物傳感器的身心狀態(tài)調(diào)整儀

隋廣鵬　張亞奇　李介通　朱春曉　孫碩　沈俊杰

【摘 要】本文設(shè)計(jì)的是基于多通道生物傳感器的身心狀態(tài)調(diào)整儀，該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對人體身心狀態(tài)的檢測與調(diào)節(jié)功能。不僅能短時(shí)間進(jìn)行身體勞損狀態(tài)的檢測，同時(shí)該儀器可以對患者進(jìn)行心理健康的簡單分析，而且能夠做到緩解疲勞及一些疾病的防治。

【關(guān)鍵詞】多通道生物傳感器；身心狀態(tài)調(diào)整；身心反饋

中圖分類號： TP212.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）14-0129-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.14.057

Multi-channel biosensor based mind and body condition adjuster

SUI Guang-peng ZHANG Ya-qi LI Jie-tong ZHU Chun-xiao SUN Shuo SHENG Jun-jie*

（Beihua University College of Electrical and Information Engineering， Jilin 132021， China）

【Abstract】This article is designed based on a multi-channel biosensor body and mind state adjustment instrument， the device can achieve the human body and mind state detection and regulation. It can not only detect the state of physical strain for a short time， but also can provide a simple analysis of the patient's mental health， and can relieve fatigue and prevent some diseases.

【Key words】Multi-channel biosensor； Body and mind state adjustment； Physical and mental feedback

0 引言

本課題設(shè)計(jì)的為基于多通道生物傳感器的身心狀態(tài)調(diào)整儀，傳統(tǒng)的身心狀態(tài)調(diào)整方式不僅需要特定的場所，大型儀器設(shè)備，以及專業(yè)的心理導(dǎo)師，成本高昂，越來越多的人工智能算法和平臺可以用于身心狀態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)[1-3]。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對人體身心狀態(tài)的檢測與調(diào)節(jié)功能。不僅能短時(shí)間進(jìn)行身體勞損狀態(tài)的檢測，同時(shí)該儀器可以對患者進(jìn)行心理健康的簡單分析，而且能夠做到緩解疲勞及一些疾病的防治[4-5]。

1 系統(tǒng)功能

（1）身體狀態(tài)的檢測及簡單防治：根據(jù)生物磁學(xué)的理論，病變是人體內(nèi)磁場失調(diào)造成，人體代謝活動的結(jié)果，會產(chǎn)生頻率不同、波形各異的生物電流和生物電磁場，我們用外來電強(qiáng)化人體生物電，這外加的生物電轉(zhuǎn)化為磁場作用于經(jīng)絡(luò)穴位上，對體內(nèi)磁場失調(diào)給予補(bǔ)償、調(diào)整，使不正常的高級神經(jīng)活動恢復(fù)平衡，協(xié)調(diào)興奮和抑制的過程，就能防病治病。

（2）心理健康的簡單分析：心理亞健康主要表現(xiàn)為不明原因的腦力疲勞、思維紊亂、恐慌、焦慮等。心理壓力過大會引起的四種疾病癥狀：感冒、頭痛、失眠、口唇皰疹。科學(xué)家們調(diào)查腦波的聽覺區(qū)域，在以聲音，如節(jié)奏性滴答聲、音調(diào)或漩渦聲振動刺激大腦時(shí)，同樣使用 EEG 設(shè)備來監(jiān)視大腦，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大腦的確在與聲音相同頻率下，以增加大腦活動來回應(yīng)節(jié)奏性聽覺刺激。以光導(dǎo)、聽覺驅(qū)動來說，有證據(jù)顯示它們能夠使大腦的兩腦半球進(jìn)入一種更結(jié)合或同步的狀態(tài)；雙腦同步是一種與多種益處有關(guān)的狀態(tài)，這些益處包含有深沉放松、幸福感、增強(qiáng)創(chuàng)造力和智能等等。

2 系統(tǒng)方案

本系統(tǒng)所是基于多通道生物傳感器的身心狀態(tài)調(diào)整儀，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對人體身心狀態(tài)的檢測與調(diào)節(jié)功能。不僅能短時(shí)間進(jìn)行身體勞損狀態(tài)的檢測，同時(shí)該儀器可以對患者進(jìn)行心理健康的簡單分析，而且能夠做到緩解疲勞及一些疾病的防治。由此，可將該系統(tǒng)分為三個(gè)主要模塊，具體如圖1所示：

所述的多通道生物傳感器的探頭通過頭盔和探頭與人體接觸，采集人體實(shí)時(shí)的生理參數(shù)。同時(shí)，傳感器與電腦相連接，把探頭采集到的生理參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦處理。該系統(tǒng)的工作流程圖如圖2所示：

中控主板對探頭采集到的生理參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理（取實(shí)時(shí)平均值，均方差等），并根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，向液晶屏、喇叭輸入不同的音視頻信號給予使用者反饋。同時(shí)處理結(jié)果會存儲在大容量存儲設(shè)備上，可通過無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上傳到中央服務(wù)器上，進(jìn)行進(jìn)一步分析處理。

3 結(jié)果與結(jié)論

本文提出了一種基于多通道生物傳感器的身心狀態(tài)調(diào)整儀的設(shè)計(jì)思路，完成了該儀器的方案設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì) ，通過多種生物傳感器完成系統(tǒng)對于參數(shù)的采集，并提供相應(yīng)調(diào)整方案。由于使用過程中對人體無害、方便、沒有任何副作用等，切經(jīng)濟(jì)效益更高，使此系統(tǒng)有著其它傳統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)勢。作為家用儀器，設(shè)備通過可充電電池供電、體積小、低功耗、操作簡單、人機(jī)交互友好、攜帶方便，便于推廣到醫(yī)院、家庭等各種場合使用。不僅具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，而且將產(chǎn)生良好的社會效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Qingyu Zou， Jing Bai et al. An evaluation model of curriculum teaching base on complex network theory[C].35th Chinese Control Conference， 2016.

[2]Qingyu Zou， Haitao Ruan et al. Design of Complex Network Theory Experiment Platform Based on Matlab[C].2nd International Conference on Automatic Control and Information Engineering， 2017.

[3]周振雄，石碩.基于DRNN自整定準(zhǔn)PR控制的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)研究[J].太陽能學(xué)報(bào)， 2017： 2932-2940.

[4]喬志恒，范維銘.物理治療全書[M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2001.

[5]喬志恒，華桂茹.理療學(xué)[M].北京：華夏出版社，2013.