CN105747357A - 物联网智能矫正鞋 - Google Patents

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Abstract

一种物联网智能矫正鞋，包括:鞋底和鞋面，鞋底和鞋面相互连接，还包括运动感应单元、处理控制单元、存储单元、矫正提醒单元和供电单元；其中运动感应单元、存储单元、矫正提醒单元和供电单元分别与处理控制单元相连接。运动感应单元实时采集使用者在行走时的脚部运动轨迹，并将该运动轨迹数据传输至处理控制单元，处理控制单元则实时将脚部运动轨迹与存储单元中存储的正常行走时的脚部运动轨迹相对照，当采集到的运动轨迹与正常运动轨迹的不符合程度超出阈值时，处理控制单元向矫正提醒单元发出指令，由矫正提醒单元发出提醒信号，以提示使用者行走步态异常，使其自主改变行走姿态，从而达到矫正使用者步态的作用。

Description

物联网智能矫正鞋
技术领域
本发明涉及步态矫正器械的技术领域，具体说是一种物联网智能矫正鞋。
背景技术
步态矫正是指通过生物力学和运动学手段，对异常或病理步态进行分析诊断，并通过使用矫正鞋、鞋垫等方法矫正异常步态，从而使人的平常行走姿态趋于正常。传统的矫正鞋通常都是经过临床统计和统计分析生产出多种不同的矫形鞋垫，然后将矫形鞋垫固定在鞋内的夹层中，通过矫形鞋垫对使用者脚部的支撑和限位夹持以避免使用者行走时的足跟偏斜，从而达到物理矫正步态的作用。
由于儿童学步时容易产生不良习惯，且对非正常步态的认知程度较低，导致行走步态异常多见于儿童，而儿童步态矫正时则通常会使用矫正鞋。但是，由于不同儿童之间存在明显的个体和形体差异，通用的矫正鞋不能够有效满足使用人群的个性需要；另外，传统矫正鞋是通过对脚部的限位达到矫正步态的目的，使用中容易产生足部不适，进而使儿童在使用中产生不配合的抵触心理。传统矫正鞋在实际使用中的效果也无法直观获取，儿童的家长或医生也无法获知该矫正鞋对使用者是否真正起到了矫正步态的作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种物联网智能矫正鞋。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
本发明的物联网智能矫正鞋，包括:鞋底和鞋面，鞋底和鞋面相互连接，还包括运动感应单元、处理控制单元、存储单元、矫正提醒单元和供电单元；其中运动感应单元、存储单元、矫正提醒单元和供电单元分别与处理控制单元相连接。
本发明还可以采用以下技术措施：
所述的运动感应单元中包括运动传感器。
所述的运动传感器为三轴加速度传感器。
每只矫正鞋内分别设置多个三轴加速度传感器，各三轴加速度传感器分别与对应鞋内的处理控制单元相连接。
所述的矫正提醒单元为振动电机、声音报警器、灯光指示器和电刺激片中至少一种。
每只矫正鞋中的同一类矫正提醒单元为多个，并分别设置在矫正鞋对应于脚掌部位的内外两侧。
所述的矫正鞋中还包括通信单元，通信单元与处理控制单元相连接。
本发明具有的优点和积极效果是:
本发明的物联网智能矫正鞋中的运动感应单元实时采集使用者在行走时的脚部运动轨迹，并将该运动轨迹数据传输至处理控制单元，处理控制单元则实时将脚部运动轨迹与存储单元中存储的正常行走时的脚部运动轨迹相对照，当采集到的运动轨迹与正常运动轨迹的不符合程度超出阈值时，处理控制单元向矫正提醒单元发出指令，由矫正提醒单元发出提醒信号，以提示使用者行走步态异常，使其自主改变行走姿态，从而达到矫正使用者步态的作用。另外，由于矫正鞋中还设置有通信单元，处理控制单元通过通信单元可以与外部设备相连接，如通过手机等外部设备可以获得矫正鞋在一段使用时间内的运动轨迹集合，并可以对处理控制单元进行指令修改和运行调控，从而实现矫正鞋相对于不同使用者的差异化定制。
附图说明
图1是本发明的物联网智能矫正鞋的外部结构示意图；
图2是本发明的物联网智能矫正鞋的原理结构示意图；
图3是本发明的物联网智能矫正鞋内部部件的结构示意图。
具体实施方式
以下参照附图和具体实施例对本发明进行详细的说明。
如图1至图3所示，本发明的物联网智能矫正鞋，包括:鞋底1和鞋面2，鞋底和鞋面相互连接，还包括运动感应单元、处理控制单元10、存储单元、矫正提醒单元和供电单元11；其中运动感应单元、存储单元、矫正提醒单元和供电单元分别与处理控制单元相连接，各单元的工作分别受到处理控制单元的协调控制。运动感应单元实时采集使用者在行走时的脚部运动轨迹，并将该运动轨迹数据传输至处理控制单元，处理控制单元则实时将脚部运动轨迹与存储单元中存储的正常行走时的脚部运动轨迹相对照，当采集到的运动轨迹与正常运动轨迹的不符合程度超出阈值时，处理控制单元向矫正提醒单元发出指令，由矫正提醒单元发出提醒信号，以提示使用者行走步态异常，使其自主改变行走姿态，从而达到矫正使用者步态的作用。
运动感应单元中包括运动传感器，通过运动传感器采集矫正鞋随使用者足部运动时的运动轨迹。运动传感器可以采用常用的三轴加速度传感器3，以获知足部在各个方向上的运动方向，从而得到运动轨迹。
每只矫正鞋内分别设置两个三轴加速度传感器，两三轴加速度传感器分别设置在鞋头4和鞋跟5部位，通过两个三轴加速度传感器在同一时刻对矫正鞋前后不同位置的运动方向进行采集，从而得到使用者足部在一个步伐中各时间点的具体运动姿态，从而完成对足部在行进中的姿态进行完整采集和记录，各三轴加速度传感器分别与对应鞋内的处理控制单元相连接。为了提高足部姿态的采集精度，可以视具体情况而采用多个三轴加速度传感器。
所述的矫正提醒单元为振动电机6、声音报警器7、灯光指示器8和电刺激片9中至少一种。当处理控制单元通过运动轨迹对比而发现使用者的行走姿态出现异常时，处理控制单元对矫正提醒单元发出指令，使振动电机发生振动或发出报警声、灯光指示器灯亮以提醒使用者此时的步态处于非正常状态，使其对步态进行及时纠正，步态正常后则振动停止、报警声消失或灯光指示器灯灭。另外，还可以通过设置使矫正提醒单元中电刺激片激活，当使用者的步态发生异常时，通过电刺激片对足部直接放电，从而提醒使用者及时纠正步态。
每只矫正鞋中的同一类矫正提醒单元为多个，并分别设置在矫正鞋对应于脚掌部位的内外两侧，处理控制单元可以根据实时采集的足部运动轨迹判断得出使用者足部处于内翻或外翻状态，并根据具体情况对脚掌内侧或外侧的矫正提醒单元发出工作指令，使用者可以通过产生效果的矫正提醒单元而对应改变行走姿态。
存储单元中存储的正常行走轨迹可以采用利用对正常人行走数据收集而的得出标准的足部运动轨迹，也可以采用在矫正鞋开始使用时通过运动感应单元采集该使用者在正常行走时的足部运动轨迹。
所述的矫正鞋中还包括通信单元，通信单元与处理控制单元相连接。处理控制单元通过通信单元可以与外部设备相连接，如通过手机等外部设备可以获得使用者足部的实时运动轨迹或者在一段使用时间内的运动轨迹集合，并可以对处理控制单元进行指令修改和运行调控，从而实现矫正鞋相对于不同使用者的差异化定制。
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公开如上，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,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成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，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种物联网智能矫正鞋，包括:鞋底和鞋面，鞋底和鞋面相互连接，其特征在于：还包括运动感应单元、处理控制单元、存储单元、矫正提醒单元和供电单元；其中运动感应单元、存储单元、矫正提醒单元和供电单元分别与处理控制单元相连接。
2.根据权利要求1所述的物联网智能矫正鞋，其特征在于：运动感应单元中包括运动传感器。
3.根据权利要求2所述的物联网智能矫正鞋，其特征在于：运动传感器为三轴加速度传感器。
4.根据权利要求3所述的物联网智能矫正鞋，其特征在于：每只矫正鞋内分别设置多个三轴加速度传感器，各三轴加速度传感器分别与对应鞋内的处理控制单元相连接。
5.根据权利要求4所述的物联网智能矫正鞋，其特征在于：矫正提醒单元为振动电机、声音报警器、灯光指示器和电刺激片中至少一类。
6.根据权利要求5所述的物联网智能矫正鞋，其特征在于：每只矫正鞋中的同一类矫正提醒单元为多个，并分别设置在矫正鞋对应于脚掌部位的内外两侧。
7.根据权利要求1或6所述的物联网智能矫正鞋，其特征在于：矫正鞋中还包括通信单元，通信单元与处理控制单元相连接。
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