CN110151183A - 一种可穿戴式足底压力测量装置 - Google Patents

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陆志国
王世雄
董虎
程德新
龚佳乐
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Shenyang Senzhi Technology Co Ltd
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    • A61B5/1038—Measuring plantar pressure during gait
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Abstract

一种可穿戴式足底压力测量装置，其中包括：前脚掌测力模块、后脚掌测力模块、穿戴模块、信号分析处理模块，数据传输模块；所述前脚掌测力模块包括：前脚掌下板、压力传感器、支撑垫片及前脚掌联接上板；所述后脚掌测力模块包括：后脚掌下板、压力传感器、支撑垫片及后脚掌联接上板；所述穿戴模块包括：弹性绑带、魔术贴及联接卡扣；所述信号分析处理模块包括将压力传感器输出的微电信号转换成为所需的数据的硬件模块；数据传输模块包括：将获取数据传输至电脑做进一步处理的硬件模块。通过本发明，采用压力传感器的方式读取人的脚部的运动数据，可以在获取运动数据的同时，尽量减少的对使用者运动造成干扰。

Description

一种可穿戴式足底压力测量装置
技术领域
本发明属于足底传感设备技术领域，涉及一种可穿戴式足底压力测量装置。
背景技术
随着可穿戴智能服装、外骨骼设备、双足式机器人等技术的出现以及应用，人们使用外部设备对环境感知的需求也日益增加。作为与人体行走相关的足部运动，无论是外骨骼的控制，还是病人的康复，压力测量都显得尤为重要。而现有的足底压力测量装置大部分是采用集成到鞋垫的方式，如CN201711177581.6的无线智能足底压力监测鞋垫及其使用方法以及CN201711073000.4的一种基于足底压力姿态识别的智能鞋垫，这种测量方式尽管增加了舒适性，但穿戴的复杂程度也大大增加；本装置的设计，大大增加了穿戴的便捷性，特别是对于医疗康复领域，行动不便病人也可以实现极其快速的穿戴。
发明内容
为解决现有足底压力测量装置的穿戴复杂麻烦的问题，保证测量精度的前提下，本发明提供了一种可穿戴式足底压力测量装置。
本发明采用的技术方案如下：
一种可穿戴式足底压力测量装置，包括：前脚掌测力模块、后脚掌测力模块、穿戴模块、信号分析处理模块和数据传输模块。
前脚掌测力模块包括：前脚掌下板、三个前脚掌压力传感器、支撑垫片及前脚掌联接上板；前脚掌下板和前脚掌联接上板通过细绳依次穿过联接，保留上下运动的自由度；压力传感器，位于前脚掌测力模块和后脚掌测力模块的中间夹层，压力传感器上方放置支撑垫片。
后脚掌测力模块包括：后脚掌下板、后脚掌压力传感器、支撑垫片及后脚掌联接上板。
上述的前脚掌下板、前脚掌联接上板、后脚掌下板和后脚掌联接上板均为硬质板，以保证足底压力均施载于支撑垫片。
穿戴模块用于前脚掌测力模块与后脚掌测力模块之间柔性联连，包括弹性绑带、魔术贴及联接卡扣，以适应不同尺寸的鞋，并保证联接的稳固。
信号分析处理模块：将压力传感器输出的微电信号转换成为所需的数据；
数据传输模块：将获取数据传输至电脑做进一步处理。
其中，前脚掌的三个压力传感器和后脚掌的一个压力传感器，共六根引出线连接至信号分析处理模块，经过处理后的数据传输至数据传输模块进行发送。
其中前脚掌测力模块与后脚掌测力模块之间通过弹性绷带联接，以适应不同尺寸的鞋，并保证联接的稳固。
本发明的足底压力测量装置，采用将装置通过弹性绷带的方式与鞋联接，可以快速便捷的穿戴装置，进行接下来的运动信号的采集，特别是对于医疗康复中的病人，行动不便，简单便捷的穿戴方式显得很必要。前脚掌的三个压力传感器，脚后跟的一个压力传感器，可以获得人体在运动中的脚部的运动数据。并在本发明所述装置中集成了无线传输模块，依靠模块内部的电源，可以在获取运动数据的同时，尽量少的对使用者运动造成干扰。本装置采用穿戴的方式进行运动数据的获取，使用方便，穿戴便捷，高续航，成本低。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的足底压力传感器及相关结构图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供了一种可穿戴式足底压力测量装置，该轮式仿人机器人包括前脚掌测力模块20、后脚掌测力模块10、穿戴模块30、信号分析处理模块50，数据传输模块40。
所述穿戴模块30将前脚掌测力模块20和后脚掌测力模块10相联接，并在使用时与脚相联。
所述前脚掌测力模块20，用于获取前脚掌运动信息，包括前脚掌下板21、压力传感器22、支撑垫片23及前脚掌联接上板24。
其中压力传感器22位于前脚掌下板21上方，支撑垫片23位于压力传感器22上方，前脚掌联接上板24位于支撑垫片23上方。前脚掌下板21与前脚掌联接上板24通过上下相间的细绳联接。
所述后脚掌测力模块10，用于获取后脚掌运动信息，包括后脚掌联接上板11、压力传感器12、支撑垫片13及后脚掌下板14。
其中压力传感器12位于后脚掌下板14上方，支撑垫片13位于压力传感器12上方，前脚掌联接上板11位于支撑垫片13上方。前脚掌下板14与前脚掌联接上板11通过上下相间的细绳联接。
所述信号分析处理模块50接入压力传感器12、压力传感器22的信号线，经过处理之后传输至数据传输模块40，其中数据传输模块40与穿戴模块30联接。

Claims (2)

1.一种可穿戴式足底压力测量装置，包括：前脚掌测力模块、后脚掌测力模块、穿戴模块、信号分析处理模块和数据传输模块；
前脚掌测力模块包括：前脚掌下板、三个前脚掌压力传感器、支撑垫片及前脚掌联接上板；前脚掌下板和前脚掌联接上板通过细绳依次穿过联接，保留上下运动的自由度；压力传感器，位于前脚掌测力模块和后脚掌测力模块的中间夹层，压力传感器上方放置支撑垫片；
后脚掌测力模块包括：后脚掌下板、后脚掌压力传感器、支撑垫片及后脚掌联接上板；
上述的前脚掌下板、前脚掌联接上板、后脚掌下板和后脚掌联接上板均为硬质板，以保证足底压力均施载于支撑垫片；
穿戴模块用于前脚掌测力模块与后脚掌测力模块之间柔性联连，以适应不同尺寸的鞋，并保证联接的稳固；
信号分析处理模块：将压力传感器输出的微电信号转换成为所需的数据；
数据传输模块：将获取数据传输至电脑做进一步处理；
其中，前脚掌的三个压力传感器和后脚掌的一个压力传感器，共六根引出线连接至信号分析处理模块，经过处理后的数据传输至数据传输模块进行发送；
所述胸部系统包括：胸部旋转关节和机器人动力控制系统；
其中前脚掌测力模块与后脚掌测力模块之间通过弹性绷带联接，以适应不同尺寸的鞋，并保证联接的稳固。
2.根据权利要求1所述的一种可穿戴式足底压力测量装置，其特征在于，所述的柔性联连包括弹性绑带、魔术贴及联接卡扣。
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