CN111700615A - 可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫，包括压力传感模块、用于足部理疗的足部反馈模块、核心处理模块、无线通讯模块、移动终端；其中，压力传感模块包括用于测量足底各点的着地情况、各点的压力、运动步态、步频的压力传感单元和用于检测用户的下肢运动状态的三轴加速度传感器；核心处理模块的信号端口分别与压力传感单元的信号端口、三轴加速度传感器的信号端口、足部反馈模块的信号端口连接，核心处理模块通过无线通讯模块与移动终端通信连接；本发明中，通过压力传感模块可以追踪用户的步数、步态，根据获得的步数、步态信息，可以在日常生活中通过足部反馈模块对足部各穴位进行一个适度刺激，以达到调节身体机能的作用。
Description
技术领域
本发明涉及运动健康技术领域，具体为一种可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫。
背景技术
我们的双足和内脏以及其他器官有着极其密切的关系，而经络是将它们有机的结合在一起成为一体的。穴道疗法源自于中国古代的医术，距今已有千年历史，足底穴位极多。
对应下肢疾病恢复进程中的患者、帕金森患者(主要分析其步态和行走路径，进而分析病情的)日常行走的姿势可以通过足底的压力分布规律表示出来，专业人员可以通过数据分析用户的步态、以及锻炼活动情况。相比于智能手环和手表更加准确。
人体足底分部着有关于足部功能结构和姿态控制的情况，测试与分析足部压力可以获取到有关于人体在不同形态和运动下的生理和病理学数据，可用于疾病的预防检测与治疗，为使用者提供更精准、个性化的治疗方案。而现有技术中并没有一款可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫，包括：
压力传感模块；压力传感模块包括用于测量足底各点的着地情况、各点的压力、运动步态、步频的压力传感单元和用于检测用户的下肢运动状态的三轴加速度传感器；
用于足部理疗的足部反馈模块；
核心处理模块；
无线通讯模块；
移动终端；
其中，核心处理模块的信号端口分别与压力传感单元的信号端口、三轴加速度传感器的信号端口、足部反馈模块的信号端口连接，核心处理模块通过无线通讯模块与移动终端通信连接。
具体地，足部反馈模块包括加热单元、电脉冲单元，加热单元为石墨烯加热片，加热单元用于用户足底加热；电脉冲单元包括多个电极贴片，多个电极贴片发出的电脉冲作用于用户足底多个穴位；核心处理模块的控制信号输出端分别与加热单元的控制信号输入端、电脉冲单元的控制信号输入端连接。
具体地，足部反馈模块还包括温度传感器，温度传感器的信号端口与核心处理模块的信号端口连接。
具体地，可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫包括无线充电放电模块，无线充电放电模块通过核心处理模块分别为压力传感模块、足部反馈模块、无线通讯模块供电，无线充电放电模块与一无线充电底座无线充电连接。
具体地，压力传感单元包括第一鞋垫和多个压力传感器，多个压力传感器安装在第一鞋垫内部；电脉冲单元还包括第二鞋垫，多个电极贴片安装在第二鞋垫内部；加热单元形成为鞋垫形状；第一鞋垫安装在第二鞋垫的上部，第二鞋垫安装在加热单元的上部。
具体地，压力传感单元包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器、第六压力传感器、第七压力传感器、第八压力传感器；第一压力传感器作用于第二脚趾骨第三关节与第三脚趾骨第三关节中心；第二压力传感器作用于第四脚趾骨第三关节与第五脚趾骨第三关节中心；第三压力传感器和第四压力传感器均作用于中足外侧；第五压力传感器作用于足跟外部；第八压力传感器作用于足跟内部；第六压力传感器作用于第一趾骨第一关节中心；第七压力传感器作用于第一脚趾骨第三关节处。
具体地，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器、第六压力传感器、第七压力传感器、第八压力传感器均为由上下两层聚酯薄膜组成的压阻式柔性薄膜压力传感器，传感器为直径13mm的圆形。
具体地，电脉冲单元包括用于刺激行间穴的第一电极贴片、用于刺激定通骨的第二电极贴片、用于刺激束骨的第三电极贴片、用于刺激京骨的第四电极贴片、用于刺激大敦穴的第五电极贴片、用于刺激太白穴的第六电极贴片、用于刺激涌泉穴的第七电极贴片。
本发明与现有技术相比具备以下有益效果：
本发明中，通过压力传感模块可以追踪用户的步数、步态，根据获得的步数、步态信息，可以在日常生活中通过足部反馈模块对足部各穴位进行一个适度刺激，以达到调节身体机能的作用。
附图说明
图1为本发明的系统结构框图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明中压力传感单元的结构示意图；
图4为本发明中电脉冲单元的结构示意图；
图中：1-压力传感模块，11-压力传感单元，111-第一压力传感器，112-第二压力传感器，113-第三压力传感器，114-第四压力传感器，115-第五压力传感器，116-第六压力传感器，117-第七压力传感器，118-第八压力传感器，12-三轴加速度传感器，2-足部反馈模块，21-电脉冲单元，211-第一电极贴片，212-第二电极贴片，213-第三电极贴片，214-第四电极贴片，215-第五电极贴片，216-第六电极贴片，217-第七电极贴片，22-加热单元，3-核心处理模块，4-无线通讯模块，5-移动终端，6-无线充电放电模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供以下技术方案：
如图1所示，可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫，包括：
压力传感模块1；压力传感模块1包括用于测量足底各点的着地情况、各点的压力、运动步态、步频的压力传感单元11和用于检测用户的下肢运动状态的三轴加速度传感器12；
用于足部理疗的足部反馈模块2；
核心处理模块3；
无线通讯模块4；
移动终端5；
其中，核心处理模块3的信号端口分别与压力传感单元11的信号端口、三轴加速度传感器12的信号端口、足部反馈模块2的信号端口连接，核心处理模块3通过无线通讯模块4与移动终端5通信连接。
在本实施例中，三轴加速度传感器12可以分析用户的下肢的运动状态，包括抬腿、走路、计步；
在本实施例中无线通讯模块4选择为蓝牙。
如图1、2所示，足部反馈模块2包括加热单元22、电脉冲单元21，加热单元22为石墨烯加热片，加热单元22用于用户足底加热；电脉冲单元21包括多个电极贴片，多个电极贴片发出的电脉冲作用于用户足底多个穴位；核心处理模块3的控制信号输出端分别与加热单元22的控制信号输入端、电脉冲单元21的控制信号输入端连接。
在本实施例中，石墨烯加热片的作用是在环境温度较低时候提高人体足底的温度，足底的温度增加有利于人体整体的血液循环。
具体地，足部反馈模块2还包括温度传感器，温度传感器的信号端口与核心处理模块3的信号端口连接。
在本实施例中，温度传感器的设置主要是为了防止加热程度超过设置的阈值范围，对人体造成不适感，(28-30摄氏度最合适，阈值设置最大不能超过40摄氏度)；阈值范围需要用户通过移动终端5自主设置，工作时候温度传感器检测到温度后传输至核心处理模块3，核心处理模块3在检测到温度超过超出设置阈值范围，则控制加热单元22停止加热。
如图1所示，可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫包括无线充电放电模块6，无线充电放电模块6通过核心处理模块3分别为压力传感模块1、足部反馈模块2、无线通讯模块4供电，无线充电放电模块6与一无线充电底座无线充电连接。
本实施例中，无线充电放电模块6采用200maH的柔性电池，采用无线充电模式，鞋垫放在无线充电底座上即可充电。
如图2所示，压力传感单元11包括第一鞋垫和多个压力传感器，多个压力传感器安装在第一鞋垫内部；电脉冲单元21还包括第二鞋垫，多个电极贴片安装在第二鞋垫内部；加热单元22形成为鞋垫形状；第一鞋垫安装在第二鞋垫的上部，第二鞋垫安装在加热单元22的上部。
在本实施例中，第一鞋垫和第二鞋垫均采用抗菌材料制成；
如图3所示，压力传感单元11包括第一压力传感器111、第二压力传感器112、第三压力传感器113、第四压力传感器114、第五压力传感器115、第六压力传感器116、第七压力传感器117、第八压力传感器118；第一压力传感器111作用于第二脚趾骨第三关节与第三脚趾骨第三关节中心；第二压力传感器112作用于第四脚趾骨第三关节与第五脚趾骨第三关节中心；第三压力传感器113和第四压力传感器114均作用于中足外侧；第五压力传感器115作用于足跟外部；第八压力传感器118作用于足跟内部；第六压力传感器116作用于第一趾骨第一关节中心；第七压力传感器117作用于第一脚趾骨第三关节处。
在本实施例中，当用户行走时候，三轴加速度传感器12和8个压力传感器工作检测相关数据(足底的着地情况和运动步态、步频信息)，并将数据发送至核心处理模块3，核心处理模块3将收集采集到的信息信息进行整合和打包，经过无线通讯模块4传输至移动终端5，移动终端5可以显示足部压力分布状况、运动步态、步频信息；
用户可以通过移动终端5对足部反馈模块2进行操控；具体为：控制信息通过移动终端5经无线通讯模块4后发送至核心处理器，再发送至电脉冲单元21和加热单元22，即可控制石墨烯加热片和多个电极贴片工作；
通过移动终端5的APP可对脑卒中患者恢复运动指定相应的运动方案，移动终端5可以控制石墨烯加热模块，对足部进行加热，促进血液循环，辅助脑卒中患者步行功能的恢复。
优选地，第一压力传感器111、第二压力传感器112、第三压力传感器113、第四压力传感器114、第五压力传感器115、第六压力传感器116、第七压力传感器117、第八压力传感器118均为由上下两层聚酯薄膜组成的压阻式柔性薄膜压力传感器，传感器为直径13mm的圆形。
如图4所示，电脉冲单元21包括用于刺激行间穴的第一电极贴片211、用于刺激定通骨的第二电极贴片212、用于刺激束骨的第三电极贴片213、用于刺激京骨的第四电极贴片214、用于刺激大敦穴的第五电极贴片215、用于刺激太白穴的第六电极贴片216、用于刺激涌泉穴的第七电极贴片217。
本实施例中，电极贴片通过核心处理模块3发出电脉冲刺激穴位；主要刺激穴位包括：第二、三脚趾指缝纹头端与足跟连线的前1/3处的涌泉穴，大拇趾(靠第二趾一侧)甲根边缘约二毫米处的大敦穴，第一跖骨小头后下方处的太白穴，大拇趾、二趾合缝后方赤白肉分界处凹陷中，稍微靠大拇趾边缘的行间穴，定通骨、束骨、京骨三处各放置一个电极贴片。
本申请采用IP68防水处理；设备正常待机时间200天；足底压力监测可以存储30天的数据。
本申请中的三轴加速度传感器12、核心处理模块3、无线充电放电模块6、无线通讯模块4均安装在足跟正下方鞋垫最厚处。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫，其特征在于，包括：
压力传感模块；压力传感模块包括用于测量足底各点的着地情况、各点的压力、运动步态、步频的压力传感单元和用于检测用户的下肢运动状态的三轴加速度传感器；
用于足部理疗的足部反馈模块；
核心处理模块；
无线通讯模块；
移动终端；
其中，核心处理模块的信号端口分别与压力传感单元的信号端口、三轴加速度传感器的信号端口、足部反馈模块的信号端口连接，核心处理模块通过无线通讯模块与移动终端通信连接。
2.根据权利要求1所述的可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫，其特征在于，足部反馈模块包括加热单元、电脉冲单元，加热单元为石墨烯加热片，加热单元用于用户足底加热；电脉冲单元包括多个电极贴片，多个电极贴片发出的电脉冲作用于用户足底多个穴位；核心处理模块的控制信号输出端分别与加热单元的控制信号输入端、电脉冲单元的控制信号输入端连接。
3.根据权利要求2所述的可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫，其特征在于，足部反馈模块还包括温度传感器，温度传感器的信号端口与核心处理模块的信号端口连接。
4.根据权利要求1所述的可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫，其特征在于，可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫包括无线充电放电模块，无线充电放电模块通过核心处理模块分别为压力传感模块、足部反馈模块、无线通讯模块供电，无线充电放电模块与一无线充电底座无线充电连接。
5.根据权利要求2所述的可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫，其特征在于，压力传感单元包括第一鞋垫和多个压力传感器，多个压力传感器安装在第一鞋垫内部；电脉冲单元还包括第二鞋垫，多个电极贴片安装在第二鞋垫内部；加热单元形成为鞋垫形状；第一鞋垫安装在第二鞋垫的上部，第二鞋垫安装在加热单元的上部。
6.根据权利要求5所述的可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫，其特征在于，压力传感单元包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器、第六压力传感器、第七压力传感器、第八压力传感器；第一压力传感器作用于第二脚趾骨第三关节与第三脚趾骨第三关节中心；第二压力传感器作用于第四脚趾骨第三关节与第五脚趾骨第三关节中心；第三压力传感器和第四压力传感器均作用于中足外侧；第五压力传感器作用于足跟外部；第八压力传感器作用于足跟内部；第六压力传感器作用于第一趾骨第一关节中心；第七压力传感器作用于第一脚趾骨第三关节处。
7.根据权利要求6所述的可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫，其特征在于，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器、第六压力传感器、第七压力传感器、第八压力传感器均为由上下两层聚酯薄膜组成的压阻式柔性薄膜压力传感器，传感器为直径13mm的圆形。
8.根据权利要求2所述的可穿戴式足底压力测试与加热按摩鞋垫，其特征在于，电脉冲单元包括用于刺激行间穴的第一电极贴片、用于刺激定通骨的第二电极贴片、用于刺激束骨的第三电极贴片、用于刺激京骨的第四电极贴片、用于刺激大敦穴的第五电极贴片、用于刺激太白穴的第六电极贴片、用于刺激涌泉穴的第七电极贴片。
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