CN104757984A - 一种足底压力测试的重心定位装置 - Google Patents

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董军
李强
张野
李岩
秦霞
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/1036—Measuring load distribution, e.g. podologic studies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general

Abstract

本发明公开了一种足底压力测试的重心定位装置，包括测试平台、压力传感器、图像捕获板、摄像头、比较电路和显示装置，其中，测试平台上设有图像捕获板，图像捕获板一侧设有摄像头，对足部进行设摄像，在图像捕获板的左右足的上、下、内、外侧中心各设置一个压力传感器，通过压力传感器传出的信号来判断人体站立时的重心是不是落在监测点上，从而定位人体的受力是否在足底的重心，压力传感器连接比较电路，将四个点的受力情况进行比较，若四个点受力均衡，则不输出信号，若一侧受力大，则输出信号给显示装置，显示装置提示被测者调整体位。本发明在测量足部受力时，能够起到预警，及时通知人们调整步态位置的作用。

Description

一种足底压力测试的重心定位装置
技术领域
本发明涉及一种足底压力测试的重心定位装置。
背景技术
人体足底压力的分布反映与其相关的脚的功能、结构以及对身体姿势的控制，重心位置的确定等等。人体在运动和各姿态下的病理、生理的力学参数和功能参数，可以通过测量和分析足底压力来获得。尤其是现代国际竞技体育日益激烈，运动生物力学研究在竞技体育科研倍受重视的今天，通过研究人的受力点是否在足底重心来分析技术动作，建立正确动作模式，确定动作依据成为促进体育科研与体育训练一体化的一个重要环节。
随着21世纪信息采集，定位技术的进步，特别是现代计算机技术，生物技术，光，电技术的发展，定位技术和测量技术得到了很大的提高，随之产生的测试及定位仪器应用广泛，目前所采用的定位技术手段主要有直接复印测量技术，测力板及测力台技术，压力鞋等技术。
直接复印测量技术是采用形变的原理，但该技术不能得到瞬时压力的变化规律。
测力板和测力台技术可以反映整体足部的三维受力情况，但难以反映足底的压力分布，同时受到测量面积的限制。
现有的装置，其原理主要是通过摄像头采集玻璃和薄片接触的影像，获得正比于压力的数字化影像摄像头捕获人在负重位站立时足底的图像，再由电脑转化分析得出结果达到检测的目的，然而在实际操作过程中我们发现，往往人在负重位站立时会受到自己平时站姿或者步态习惯的影响，不容易准确踩在装置定好的足底位置上，只能通过测试者的指挥，不断调整，才能确定自己足底的位置准确处于检测位置。因此往往在不断的调试过程中影响了检测的结果，还浪费了时间。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种足底压力测试的重心定位装置，本装置将足底压力扫描技术和压力传感器相结合，及时通知人们调整步态位置的作用，同时也减少了误差，保证了测量结果的准确性，节省了时间。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种足底压力测试的重心定位装置，包括测试平台、压力传感器、图像捕获板、摄像头、比较电路和显示装置，其中，测试平台上设有图像捕获板，图像捕获板一侧设有摄像头，对足部进行设摄像，在图像捕获板的左右足的上、下、内、外侧中心各设置一个压力传感器，通过压力传感器传出的信号来判断人体站立时的重心是不是落在监测点上，从而定位人体的受力是否在足底的重心，压力传感器连接比较电路，将四个点的受力情况进行比较，若四个点受力均衡，则不输出信号，若一侧受力大，则输出信号给显示装置，显示装置提示被测者调整体位。
所述显示装置为显示灯。
所述图像捕获板为玻璃板。
所述测试平台上设有滑轮，滑轮安放在侧面，滑轮连接摄像头的支撑架，用于调整摄像头的高度，便于更加精确的捕获图像。
所述测试平台侧面设置有灯管，便于摄像头采集图像。
所述测试平台一侧设有台阶，方便被测者站立在图像捕获板上。
所述比较电路，分析压力传感器采集的四个点的受力情况，若四个点受力均衡，则不输出信号，若一侧受力大，则输出信号给显示装置。
本发明的有益效果为：
(1)本发明在测量足部受力时，能够起到预警，及时通知人们调整步态位置的作用；
(2)减少了误差，保证了测量结果的准确性，节省了时间；
(3)设计结构灵活，应用前景广阔。可以有效的应用到医学领域、生物力学、运动康复，体育训练等领域。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明信号比较电路的结构示意图；
其中，1：台阶，2：灯管，3：图像捕获板，4：摄像头，5：滑轮，6：灯箱侧壁，7：压力传感器。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2所示，一种足底压力测试的重心定位装置，包括测试平台、压力传感器7、图像捕获板3、摄像头4、比较电路和显示装置，其中，测试平台上设有图像捕获板3，图像捕获板3一侧设有摄像头4，对足部进行设摄像，在图像捕获板3的左右足的上、下、内、外侧中心各设置一个压力传感器7，通过压力传感器7传出的信号来判断人体站立时的重心是不是落在监测点上，从而定位人体的受力是否在足底的重心，压力传感器连接比较电路，将四个点的受力情况进行比较，若四个点受力均衡，则不输出信号，若一侧受力大，则输出信号给显示装置，显示装置提示被测者调整体位。
显示装置为显示灯。
测试平台上设有滑轮5，滑轮安放在侧面，主要用于调整摄像头的高度，便于更加精确的捕获图像。
测试平台侧面设置有灯管2，便于摄像头采集图像。
测试平台一侧设有台阶1，方便被测者站立在图像捕获板上。
比较电路，分析压力传感器采集的四个点的受力情况，若四个点受力均衡，则不输出信号，若一侧受力大，则输出信号给显示装置。
主要是通过在原有的足部摄像装置的基础上增加4个压力传感器：即在玻璃板底面边缘一周增加4个压力传感器，通过压力传感器传出的信号来判断重心是不是落在我们需要的地方，从而定位人体的受力是否在足底的重心。如果足底的压力传感器在人踩上去之后显示受力是均匀的，那么也就意味着受力点在重心上，如果压力传感器显示出受力是不均匀的，那么它的重心就有所偏离，需要及时的调整改正。该发明不仅提供了一种测量定位的方法，还起到了预警，及时通知人们调整步态位置的作用，同时也减少了误差，保证了测量结果的准确性，节省了时间。设计结构灵活，应用前景广阔。可以有效的应用到医学领域、生物力学、运动康复，体育训练等领域。
(1)人站在装置上，在左右足的上、下、内、外侧中心各选四个点，放置压力传感器。
(2)采用比较电路，分析四个点的受力情况，若四个点受力均衡，则不输出信号，若一侧受力大，则输出信号，同时下方的指示灯亮。提示被测者体位需要调整。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种足底压力测试的重心定位装置，其特征是：包括测试平台、压力传感器、图像捕获板、摄像头、比较电路和显示装置，其中，测试平台上设有图像捕获板，图像捕获板一侧设有摄像头，对足部进行设摄像，在图像捕获板的左右足的上、下、内、外侧中心各设置一个压力传感器，通过压力传感器传出的信号来判断人体站立时的重心是不是落在监测点上，从而定位人体的受力是否在足底的重心，压力传感器连接比较电路，将四个点的受力情况进行比较，若四个点受力均衡，则不输出信号，若一侧受力大，则输出信号给显示装置，显示装置提示被测者调整体位。
2.如权利要求1所述的一种足底压力测试的重心定位装置，其特征是：所述显示装置为显示灯。
3.如权利要求1所述的一种足底压力测试的重心定位装置，其特征是：所述图像捕获板为玻璃板。
4.如权利要求1所述的一种足底压力测试的重心定位装置，其特征是：所述测试平台上设有滑轮，滑轮安放在侧面，用于调整摄像头的高度，便于更加精确的捕获图像。
5.如权利要求1所述的一种足底压力测试的重心定位装置，其特征是：所述测试平台侧面设置有灯管，便于摄像头采集图像。
6.如权利要求1所述的一种足底压力测试的重心定位装置，其特征是：所述测试平台一侧设有台阶，方便被测者站立在图像捕获板上。
7.如权利要求1所述的一种足底压力测试的重心定位装置，其特征是：所述比较电路，分析压力传感器采集的四个点的受力情况，若四个点受力均衡，则不输出信号，若一侧受力大，则输出信号给显示装置。
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