CN108523295A - 一种智能气垫鞋 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能气垫鞋，包括设有安装腔的鞋底，所述安装腔中设有元器件、气囊和活塞鞋底。所述活塞鞋底在所述安装腔的最低端。所述元器件包括控制器、压力传感器和电源，所述压力传感器抵接所述安装腔顶部。所述气囊包括活动气囊和固定气囊，所述固定气囊填充有高压气体。所述活动气囊在所述活塞鞋底正上方，所述活动气囊和固定气囊之间有连接管道，连接管道设有自动阀门。当使用者跳跃时，控制器控制自动阀门打开所述连接管道，固定气囊内的高压气体进入活动气囊，活动气囊膨胀，将活塞鞋底顶出安装腔底部，当使用者落地时，活塞鞋底先着地回缩，压迫活动气囊将气体返还给固定气囊，减轻了下坠的撞击力，减少使用者的下肢劳损。

Description

一种智能气垫鞋

技术领域

本发明涉及气垫鞋技术领域，尤其涉及一种智能气垫鞋。

背景技术

人们进行跳跃运动的时候，坠落着地会给脚掌和膝盖产生比较大的压力。传统气垫鞋能够一定程度起到缓冲的效果，但是传统气垫鞋形态固定，缓冲效果有限，仍然会给跳跃者的膝盖造成明显冲击。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种智能气垫鞋，包括鞋底，鞋底设有开口朝下的安装腔，所述安装腔中设有元器件、气囊和活塞鞋底。

所述活塞鞋底限制在所述安装腔的最低端，所述活塞鞋底可在所述安装腔中上下移动，且活塞鞋底的底面始终露出所述安装腔。所述元器件包括相互连接的控制器、压力传感器和电源，所述压力传感器靠近或者抵接所述安装腔的顶部安装。

所述气囊包括活动气囊和固定气囊，所述固定气囊中填充有高压气体，该高压气体和户外气压差在100斤到200斤重力之间，大致等于使用者的真实体重而灌入。所述活动气囊抵接安装在所述活塞鞋底的正上方，所述活动气囊和固定气囊之间设有连接管道，所述连接管道设有自动阀门，所述控制器连接并控制所述自动阀门的闭合。

当使用者穿戴该智能气垫鞋后，进行正常行走、奔跑、和跳跃。压力传感器将采集到的数据传送到控制器。控制器将运动数据进行分析及分类处理，将压力最大的数值聚类为跳起状态数值，计算出平均值，适当缩小为跳跃识别的跳跃阈值，能够识别绝大部分跳跃。当使用者跳跃时，压力传感器受到超出跳跃阈值的压力，控制器控制自动阀门打开所述连接管道，此时固定气囊内的高压气体进入活动气囊，活动气囊膨胀，将活塞鞋底的大部分快速顶出安装腔底部，当使用者落地时，活塞鞋底先着地回缩，压迫活动气囊将气体返还给固定气囊，这一机械做功过程，推缓了下落过程，从而减轻了下坠的撞击力，减少使用者的下肢劳损。当使用者完成跳跃后，压力传感器分辨出为非跳跃状态，控制器触发自动阀门关闭连接管道，此时活动气囊已经基本因使用者体重压回原始大小，活塞鞋底也退回到原始位置附近，至此，一次使用过程完毕。

进一步的，所述自动阀门包括旋转马达和旋转扇片，所述旋转扇片安装在所述连接管道的管口，旋转扇片与管口构成气阀，通过所述旋转马达控制，所述旋转扇片旋转，所述管口闭合或打开。

进一步的，所述元器件包括振动器和重置开关，所述振动器和重置开关连接所述控制器，所述鞋底的侧部设有贯通所述安装腔的重置口，所述重置开关安装在所述安装腔内并抵靠所述重置口。使用该智能气垫鞋时，先触发重置开关，进入参数设定程序，即设定跳跃阈值，设定完毕后，振动器发出特定次数(比如两次)振动，表示已经识别成功跳跃阈值。当使用者跳跃时，振动器都会发出一次振动，提醒使用者活动气囊开始充气工作，意识上做好配合下落缓冲的准备。

进一步的，所述控制器包括通讯模块。该智能气垫鞋有两只，通过所述通讯模块，一只气垫鞋的控制器连接另外一只气垫鞋的控制器，两只鞋的控制器通过一定算法裁定其中一个为主控制器(比如各自生成随机数比较大小)，另一个为副控制器，主控制器负责统计并分析处理运动数据，副控制器将数值通过通讯模块传送到主控制器。

控制器也可以通过通讯模块连接外部设备。

进一步的，所述安装腔包括元件腔、固定气腔和活动气腔，所述元件腔安装所述元器件，所述固定气腔设置所述固定气囊，所述活动气腔设置所述活动气囊。其中，元件腔由高韧性、抗压性能好、气密性好的塑料制作；固定气腔由高韧性、抗压性能好、气密性好的塑料制作；活动气腔由高韧性、抗压性能好的塑料制作。各腔体之间设有含金属片的高韧性塑料夹层，金属片起到增强定型防止形变的作用。所述固定气囊也可以通过所述高韧性塑料夹层和固定气腔围成。

进一步的，活塞鞋底由实心的高耐磨弹性橡胶构成。

进一步的，活塞鞋底部有螺栓头，大于安装腔的出口，限制活塞鞋底离开安装腔。活塞鞋底和周围有向下的吸盘口接触，使得活塞依靠摩擦力和负压不至于轻易下滑。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

本申请提出一种智能气垫鞋，设有活动气囊和固定气囊，所述固定气囊中填充有高压气体，当穿戴者跳跃时，固定气囊将气体充入活动气囊，迫使活塞鞋底弹出，当穿戴者落地时，活塞鞋底着地回缩，活动气囊被压缩，将气体返回固定气囊，其缓冲能力比传统固定型态的气垫鞋强，且结构简单，设置方便，能够自动识别跳跃状态，能有效减少使用者的下肢劳损。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

其中：

图1是本发明实施例一的结构示意图(正视图)；

图1中的符号表示为：10-鞋底，20-安装腔,30-活塞鞋底,41-控制器,42-压力传感器,43-振动器,44-重置开关,45-电源，51-活动气囊，52-固定气囊，53-连接管道，54-旋转马达，55-旋转扇片。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，一种智能气垫鞋，包括鞋底10，鞋底10设有开口朝下的安装腔20，所述安装腔20中设有元器件、气囊和活塞鞋底30。

所述活塞鞋底30限制在所述安装腔20的最低端，所述活塞鞋底30可在所述安装腔20中上下移动，且活塞鞋底30的底面始终露出所述安装腔20，活塞鞋底30部有螺栓头，大于安装腔20的出口，限制活塞鞋底30离开安装腔20。活塞鞋底30和周围有向下的吸盘口接触，使得活塞依靠摩擦力和负压不至于轻易下滑。

所述元器件包括控制器41、压力传感器42、振动器43、重置开关44和电源45，所述压力传感器42抵接所述安装腔20的顶部安装，所述鞋底10的侧部设有贯通所述安装腔20的重置口，所述重置开关44安装在所述安装腔20内并抵靠所述重置口。所述控制器41包括通讯模块。该智能气垫鞋有两只，通过所述通讯模块，一只气垫鞋的控制器41连接另外一只气垫鞋的控制器41，两只鞋的控制器41通过一定算法裁定其中一个为主控制器41(比如各自生成随机数比较大小)，另一个为副控制器41，主控制器41负责统计并分析处理运动数据，副控制器41将数值通过通讯模块传送到主控制器41。

所述气囊包括活动气囊51和固定气囊52，所述固定气囊52中填充有高压气体，该高压气体和户外气压差在100斤到200斤重力之间，大致等于使用者的真实体重而灌入。所述活动气囊51抵接安装在所述活塞鞋底30的正上方，所述活动气囊51和固定气囊52之间设有连接管道53，所述连接管道53设有自动阀门，所述控制器41连接并控制所述自动阀门的闭合。所述自动阀门包括旋转马达54和旋转扇片55，所述旋转扇片55安装在所述连接管道53的管口，旋转扇片55与管口构成气阀，所述旋转扇片55和管口均为扇形，通过旋转马达54顺时针、逆时针旋转，在相反的旋转方向上实现弧形管口和旋转扇片55的重合、不重合，继而实现气阀的开关。

本实施例中，所述安装腔20包括元件腔、固定气腔和活动气腔，所述元件腔安装所述元器件，所述固定气腔安装所述固定气囊52，所述活动气腔安装所述活动气囊51。其中，元件腔由高韧性、抗压性能好、气密性好的塑料制作；固定气腔由高韧性、抗压性能好、气密性好的塑料制作；活动气腔由高韧性、抗压性能好的塑料制作。各腔体之间设有含金属片的高韧性塑料夹层，金属片起到增强定型防止形变的作用。所述活塞鞋底30由实心的高耐磨弹性橡胶构成。

当使用者穿戴该智能气垫鞋后，先触发重置开关44，进入参数设定程序，然后进行正常行走、奔跑、和跳跃。压力传感器42将采集到的数据传送到控制器41。控制器41将运动数据进行分析及分类处理，将压力最大的数值聚类为跳起状态数值，计算出平均值，适当缩小为跳跃识别的跳跃阈值，能够识别绝大部分跳跃，定完毕后，振动器43发出两次振动，表示已经识别成功跳跃阈值。当使用者跳跃时，压力传感器42受到超出跳跃阈值的压力，振动器43都会发出一次振动，提醒使用者活动气囊51开始充气工作，意识上做好配合下落缓冲的准备，此时控制器41控制自动阀门打开所述连接管道53，固定气囊52内的高压气体进入活动气囊51，活动气囊51膨胀，将活塞鞋底30的大部分快速顶出安装腔20底部，当使用者落地时，活塞鞋底30先着地回缩，压迫活动气囊51将气体返还给固定气囊52，这一机械做功过程，推缓了下落过程，从而减轻了下坠的撞击力，减少使用者的下肢劳损。当使用者完成跳跃后，压力传感器42分辨出为非跳跃状态，控制器41触发自动阀门关闭连接管道53，此时活动气囊51已经基本因使用者体重压回原始大小，活塞鞋底30也退回到原始位置附近，至此，一次使用过程完毕。

综上所述，和现有技术相比，本发明提出的一种智能气垫鞋，设有活动气囊51和固定气囊52，所述固定气囊52中填充有高压气体，当穿戴者跳跃时，固定气囊52将气体充入活动气囊51，迫使活塞鞋底30弹出，当穿戴者落地时，活塞鞋底30着地回缩，活动气囊51被压缩，将气体返回固定气囊52，其缓冲能力比传统固定型态的气垫鞋强，且结构简单，设置方便，能够自动识别跳跃状态，能有效减少使用者的下肢劳损。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能气垫鞋，包括鞋底，鞋底设有开口朝下的安装腔，所述安装腔中设有元器件、气囊和活塞鞋底；

所述活塞鞋底限制在所述安装腔的最低端，其底面露出所述安装腔，且所述活塞鞋底可在所述安装腔中上下移动；

所述元器件包括相互连接的控制器、压力传感器和电源，所述压力传感器靠近所述安装腔的顶部安装，其特征在于，

所述气囊包括活动气囊和固定气囊，所述固定气囊中填充有高压气体，所述活动气囊抵接安装在所述活塞鞋底的正上方，所述活动气囊和固定气囊之间设有连接管道，所述连接管道设有自动阀门；所述控制器连接并控制所述自动阀门的闭合。

2.根据权利要求1所述的一种智能气垫鞋，其特征在于，所述自动阀门包括旋转马达和旋转扇片，所述旋转扇片安装在所述连接管道的管口，通过所述旋转马达控制，所述旋转扇片旋转，所述管口闭合或打开。

3.根据权利要求1所述的一种智能气垫鞋，其特征在于，所述元器件包括振动器和重置开关，所述振动器和重置开关连接所述控制器，所述鞋底的侧部设有贯通所述安装腔的重置口，所述重置开关安装在所述安装腔内并抵靠所述重置口。

4.根据权利要求1所述的一种智能气垫鞋，其特征在于，所述控制器包括通讯模块，通过所述通讯模块，所述控制器连接另外一只鞋的控制器或外部设备。

5.根据权利要求1所述的一种智能气垫鞋，其特征在于，所述安装腔包括元件腔、固定气腔和活动气腔，所述元件腔安装所述元器件，所述固定气腔设置所述固定气囊，所述活动气腔设置所述活动气囊。

6.根据权利要求5所述的一种智能气垫鞋，其特征在于，所述固定气腔与所述元件腔和所述活动气腔之间设有含金属片的高韧性塑料夹层，通过所述高韧性塑料夹层和固定气腔形成所述固定气囊。