CN112535472A - 基于体重自校准的足底动态步态分析系统及分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于体重自校准的足底动态步态分析系统及分析方法，分析系统包括压力板、薄膜压力传感器、体重传感器以及处理装置，压力板具有底面以及与底面相对设置的顶面，薄膜压力传感器装设于顶面，用于检测用户的足部在压力板的压力分布，以得到足底压力信息，体重传感器装设于底面，用于检测用户的体重信息，处理装置与薄膜压力传感器、体重传感器通信连接，用于接收足底压力信息以及体重信息，以对足底压力信息以及体重信息进行分析并显示，使得处理装置能够对足底压力信息以及体重信息进行联动分析并显示，进而满足不同体重用户的足底压力成像时的压力分析，提高用户的体验。
Description
技术领域
本发明涉及足底压力测试领域，特别涉及一种基于体重自校准的足底动态步态分析系统及分析方法。
背景技术
现阶段的足底压力测试产品均把测量足底压力分布作为重点，应用于康复评估、制鞋研究等领域。传统的足底压力测试产品并未没有考虑到人体体重的差异，而不同体重的用户与足底压力测试产品之间的灵敏度不同，导致不利于足底压力成像时的压力分析，从而降低用户体验。
发明内容
本发明主要目的是为了解决上述缺陷，提供一种基于体重自校准的足底动态步态分析系统及分析方法。
为实现上述目的，本发明提出了一种基于体重自校准的足底动态步态分析系统，所述基于体重自校准的足底动态步态分析系统包括：
压力板，所述压力板具有底面以及与所述底面相对设置的顶面；
薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器装设于所述顶面，用于检测用户的足部在所述压力板的压力分布，以得到足底压力信息；
体重传感器，所述体重传感器装设于所述底面，用于检测用户的体重信息；
处理装置，所述处理装置与所述薄膜压力传感器、所述体重传感器通信连接，用于接收所述足底压力信息以及所述体重信息，以对所述足底压力信息以及所述体重信息进行分析并显示。
在一可选实施例中，所述压力板的底面设置有：
安装槽，所述体重传感器装设于所述安装槽内。
在一可选实施例中，所述安装槽的槽壁上还设置有：
安装台阶以及贯穿所述安装台阶的安装孔，所述体重传感器抵接在所述安装台阶上且部分穿过所述安装孔，以使所述体重传感器装设于所述安装槽内。
在一可选实施例中，所述压力板还包括：
限位块，所述限位块连接于所述底面并位于所述安装槽的周缘，以对所述体重传感器进行限位。
在一可选实施例中，所述压力板的顶面设置有压力感应区域，所述薄膜压力传感器设置的数量为多个，多个所述薄膜压力传感器按阵列方式印刷于所述压力感应区域，以构成传感器阵列。
在一可选实施例中，所述压力感应区域为边长40cm的正方形，所述传感器阵列的点阵密度为大于2个/cm2。
在一可选实施例中，所述压力板内设置有安装腔，所述基于体重自校准的足底动态步态分析系统还包括：
供电电源，所述供电电源装设于所述安装腔内并与所述薄膜压力传感器和所述体重传感器电连接，以对所述薄膜压力传感器和所述体重传感器进行供电。
在一可选实施例中，所述供电电源为可充电电源，所述基于体重自校准的足底动态步态分析系统还包括：
设于所述压力板上的连接端口，所述连接端口用于连接外部的供电设备以向所述供电电源进行充电。
为实现上述目的，本发明提出了一种基于体重自校准的足底动态步态分析方法，应用于如上所述的基于体重自校准的足底动态步态分析系统，所述足底压力分析方法包括：
获取足底压力信息以及体重信息；
根据所述足底压力信息以及所述体重信息的映射关系，得到足底压力分布图；
显示所述足底压力分布图。
在一可选实施例中，所述根据所述足底压力信息以及所述体重信息的映射关系，得到足底压力分布图的步骤包括：
根据所述足底压力信息以及所述体重信息的映射关系，确定色阶信息及所述色阶信息对应的像素信息；
根据所述色阶信息以及所述像素信息，得到所述足底压力分布图。
本发明提供了一种基于体重自校准的足底动态步态分析系统及分析方法，所述基于体重自校准的足底动态步态分析系统包括压力板、薄膜压力传感器、体重传感器以及处理装置，所述压力板具有底面以及与所述底面相对设置的顶面，所述薄膜压力传感器装设于所述顶面，用于检测用户的足部在所述压力板的压力分布，以得到足底压力信息，所述体重传感器装设于所述底面，用于检测用户的体重信息，所述处理装置与所述薄膜压力传感器、所述体重传感器通信连接，用于接收所述足底压力信息以及所述体重信息，以对所述足底压力信息以及所述体重信息进行分析并显示，以通过在所述压力板上设置所述体重传感器，以采集用户的体重信息并与所述薄膜压力传感器检测到的足底压力信息一起传输至所述处理装置内，从而使得所述处理装置能够对足底压力信息以及所述体重信息进行联动分析并显示，进而满足不同体重用户的足底压力成像时的压力分析，提高用户的体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或示例性中的技术方案，下面将对实施例或示例性描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的获得其他的附图。
图1为本发明实施例压力板一个方向的结构示意图；
图2为本发明实施例压力板另一个方向的结构示意图；
图3为图2中C部分的结构放大示意图；
图4为本发明实施例基于体重自校准的足底动态步态分析方法的步骤流程图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供了一种基于体重自校准的足底动态步态分析系统。
在一实施例中，如图1和图2所示，所述基于体重自校准的足底动态步态分析系统包括压力板1、薄膜压力传感器2、体重传感器(图未示)以及处理装置(图未示)，所述压力板1具有底面11以及与所述底面11相对设置的顶面12，所述薄膜压力传感器2装设于所述顶面12，用于检测用户的足部在所述压力板1的压力分布，以得到足底压力信息，所述体重传感器装设于所述底面11，用于检测用户的体重信息，所述处理装置与所述薄膜压力传感器2、所述体重传感器通信连接，用于接收所述足底压力信息以及所述体重信息，以对所述足底压力信息以及所述体重信息进行分析并显示。即本发明提供的技术方案中，通过在所述压力板1上设置所述体重传感器，以采集用户的体重信息并与所述薄膜压力传感器2检测到的足底压力信息一起传输至所述处理装置内，从而使得所述处理装置能够对足底压力信息以及所述体重信息进行联动分析并显示，进而满足不同体重用户的足底压力成像时的压力分析，提高用户的体验。
进一步地，所述顶面12为与用户足部接触的表面，在所述压力板1放置于地面时，所述底面11与所述地面接触，或者，所述底面11上设置有支撑垫，所述支撑垫设于地面，使得所述底面11与所述地面间隔设置。
可以理解的是，所述支撑垫为橡胶、硅胶或塑胶材料，以在用户站立在所述压力板1上时，可通过所述支撑垫进行缓冲并卸力，从而能够保护所述压力板1的结构。当然，本实施例中所述支撑垫还可用于增加所述压力板1与地面之间的摩擦力，从而在测试过程中，所述压力板1的位置发生移动，从而降低测试数据的准确性。
进一步地，所述体重传感器的型号可选为HBB-50，即HBB-50型号的体重传感器所检测的体重信息为模拟信号，本实施例中所述体重传感器中设置有I/O模块，并通过I/O模块将模拟信号转变成数字信号后，将该数字信号发送到所述处理装置中。
可以理解的是，所述体重传感器的型号还可以为其他型号，比如，HBB-10等，在此并不进行限定。
进一步地，所述处理装置可为终端设备，设于所述压力板1内，并与与所述薄膜压力传感器2、所述体重传感器通信连接。其中，终端设备与所述薄膜压力传感器、所述体重传感器可通过USB数据线连接，或者，终端设备与所述薄膜压力传感器、所述体重传感器通信连接可通过无线通信连接，比如，WiFi模块、红外模块等，在此并不进行限定。
进一步地，所述终端设备具有显示装置，比如，显示屏等。所述终端设备在接收到所述足底压力信息以及所述体重信息，对所述足底压力信息以及所述体重信息进行映射，并根据所述足底压力信息以及所述体重信息的映射关系，得到足底压力分布图，而显示装置即可对足底压力分布图进行显示。
可选地，终端设备根据所述足底压力信息以及所述体重信息的映射关系得到足底压力分布图时，根据所述足底压力信息以及所述体重信息确定分布图中的色阶信息及所述色阶信息对应的像素信息，从而能够根据所述色阶信息以及所述像素信息得到所述足底压力分布图，即可根据不同体重的用户的足底压力都有丰富的色阶用于显示足底压力数据。比如，当体重信息为体重小于预设阈值时，色阶信息对应为红色，像素信息为50个像素等，在此并不进行限定。
进一步地，为了能够固定所述体重传感器，如图3所示，所述压力板1的底面11上设置有安装槽13，所述体重传感器装设于所述安装槽13内。本实施例中所述体重传感器设置的数量为多个，此时，所述安装槽13设置的数量与所述体重传感器的数量相等，即每一所述体重传感器可对应装设在所述安装槽13内。当然，在其他实施例中，所述体重传感器设置的数量少于所述安装槽13设置的数量，在此并不进行限定。
可选地，本实施例所述压力板1为方形结构，即所述安装槽13可设于所述底面11的四个边角区域，且在每一所述安装槽13内均装设有所述体重传感器，以获得四个体重信息，此时，可将四个体重信息进行平均值、方差或均差等方式，以获得最终的体重信息，从而提高所述体重信息的准确性。
进一步地，所述安装槽13的槽壁上还设置有安装台阶131以及贯穿所述安装台阶131的安装孔132，所述体重传感器抵接在所述安装台阶131上且部分穿过所述安装孔132，以使所述体重传感器装设于所述安装槽13内。即所述安装台阶131用于支撑所述体重传感器，而所述体重传感器的部分结构穿过所述安装孔132后，即可卡设在所述安装槽13内，以完成所述体重传感器的安装。
进一步地，为了防止所述体重传感器掉落，本实施例中所述压力板1还包括限位块14，所述限位块14连接于所述底面11并位于所述安装槽13的周缘，以对所述体重传感器进行限位。
可选地，所述安装槽13为方形安装槽，即本实施例中所述限位块14包括三个，三个所述限位块14位于所述安装槽13的三个边缘，此时，所述安装槽13的第四个边缘处并未设置所述限位块14，即所述体重传感器即可从该第四个边缘处装设在所述安装槽13内，而另三个边缘即可对所述体重传感器进行限位，防止所述压力板1在使用过程中掉落。
当然，在本实施例中，所述限位块14还可为两个或一个。或者，在其他实施例中，所述安装槽13的形状为圆形，此时，所述限位块14设置的数量可不限于三个，比如，可以设置为四个等，只要能够提供一避让位置，使所述体重传感器装设在所述安装槽13内即可，在此并不进行限定。
当然，在其他实施例中，所述安装槽13的形状还可以为其他形状，在此并不进行限定。
进一步地，所述压力板1的顶面设置有压力感应区域A，所述薄膜压力传感器2设置的数量为多个，多个所述薄膜压力传感器2按阵列方式印刷于所述压力感应区域A，以构成传感器阵列。其中，所述薄膜压力传感器2设置的数量大于或等于3000个，且所述薄膜压力传感器2为电阻式传感器。
可选地，所述压力感应区域A为边长40cm的正方形，所述传感器阵列的点阵密度为大于2个/cm2。当然，在本实施例中，所述压力感应区域A还可以为直径40cm的圆形，或者，所述压力感应区域A为其他尺寸的不规则的形状，在此并不进行限定。
进一步地，所述压力板1内设置有安装腔B，所述基于体重自校准的足底动态步态分析系统还包括供电电源(图未示)，所述供电电源装设于所述安装腔B内并与所述薄膜压力传感器2和所述体重传感器电连接，以对所述薄膜压力传感器2和所述体重传感器进行供电。
进一步地，所述供电电源为可充电电源，所述基于体重自校准的足底动态步态分析系统还包括设于所述压力板上的连接端口(图未示)，所述连接端口用于连接外部的供电设备以向所述供电电源进行充电。
即本发明提供的技术方案中，所述基于体重自校准的足底动态步态分析系统包括压力板1、薄膜压力传感器2、体重传感器以及处理装置，所述压力板1具有底面11以及与所述底面11相对设置的顶面12，所述薄膜压力传感器2装设于所述顶面12，用于检测用户的足部在所述压力板1的压力分布，以得到足底压力信息，所述体重传感器装设于所述底面11，用于检测用户的体重信息，所述处理装置与所述薄膜压力传感器2、所述体重传感器通信连接，用于接收所述足底压力信息以及所述体重信息，以对所述足底压力信息以及所述体重信息进行分析并显示，以通过在所述压力板1上设置所述体重传感器，以采集用户的体重信息并与所述薄膜压力传感器2检测到的足底压力信息一起传输至所述处理装置内，从而使得所述处理装置能够对足底压力信息以及所述体重信息进行联动分析并显示，进而满足不同体重用户的足底压力成像时的压力分析，提高用户的体验。
基于上述实施例，本发明还提供了一种基于体重自校准的足底动态步态分析方法。
如图4所示，所述足底压力分析方法包括：
S10、获取足底压力信息以及体重信息；
S20、根据所述足底压力信息以及所述体重信息的映射关系，得到足底压力分布图；
S30、显示所述足底压力分布图。
其中，本实施例的基于体重自校准的足底动态步态分析方法应用于基于体重自校准的足底动态步态分析系统，基于体重自校准的足底动态步态分析系统包括压力板、薄膜压力传感器、体重传感器以及处理装置，所述压力板具有底面以及与所述底面相对设置的顶面，所述薄膜压力传感器装设于所述顶面，所述体重传感器装设于所述底面，所述处理装置与所述薄膜压力传感器、所述体重传感器通信连接。
即本实施例中执行主体为处理装置，此时，在测试时，处理装置获取薄膜压力传感器检测到的用户的足部在所述压力板的压力分布，从而得到足底压力信息，以及获取体重传感器检测到的用户的体重信息。其中，薄膜压力传感器检测到的足底压力信息以及体重传感器检测到的用户的体重信息可通过有线或无线的方式传输至处理装置。
在处理装置接收到足底压力信息以及体重信息，根据所述足底压力信息以及所述体重信息的映射关系，得到足底压力分布图，并通过处理装置对足底压力分布图进行显示。
进一步地，所述处理装置可为终端设备，设于所述压力板内，并与与所述薄膜压力传感器、所述体重传感器通信连接。其中，终端设备与所述薄膜压力传感器、所述体重传感器可通过USB数据线连接，或者，终端设备与所述薄膜压力传感器、所述体重传感器通信连接可通过无线通信连接，比如，WiFi模块、红外模块等，在此并不进行限定。
可选地，终端设备根据所述足底压力信息以及所述体重信息的映射关系得到足底压力分布图时，根据所述足底压力信息以及所述体重信息确定分布图中的色阶信息及所述色阶信息对应的像素信息，从而能够根据所述色阶信息以及所述像素信息得到所述足底压力分布图，即可根据不同体重的用户的足底压力都有丰富的色阶用于显示足底压力数据。比如，当体重信息为体重小于预设阈值时，色阶信息对应为红色，像素信息为50个像素等，在此并不进行限定。
即本发明提供的技术方案中，所述足底压力分析方法通过获取足底压力信息以及体重信息，并根据所述足底压力信息以及所述体重信息的映射关系，得到足底压力分布图，以显示所述足底压力分布图，从而通过采集用户的体重信息并与检测到的足底压力信息一起传输至所述处理装置内，进而使得处理装置能够对足底压力信息以及所述体重信息进行联动分析并显示，进而满足不同体重用户的足底压力成像时的压力分析，提高用户的体验。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于体重自校准的足底动态步态分析系统，其特征在于，包括：
压力板，所述压力板具有底面以及与所述底面相对设置的顶面；
薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器装设于所述顶面，用于检测用户的足部在所述压力板的压力分布，以得到足底压力信息；
体重传感器，所述体重传感器装设于所述底面，用于检测用户的体重信息；
处理装置，所述处理装置与所述薄膜压力传感器、所述体重传感器通信连接，用于接收所述足底压力信息以及所述体重信息，以对所述足底压力信息以及所述体重信息进行分析并显示。
2.根据权利要求1所述的基于体重自校准的足底动态步态分析系统，其特征在于，所述压力板的底面设置有：
安装槽，所述体重传感器装设于所述安装槽内。
3.根据权利要求2所述的基于体重自校准的足底动态步态分析系统，其特征在于，所述安装槽的槽壁上还设置有：
安装台阶以及贯穿所述安装台阶的安装孔，所述体重传感器抵接在所述安装台阶上且部分穿过所述安装孔，以使所述体重传感器装设于所述安装槽内。
4.根据权利要求3所述的基于体重自校准的足底动态步态分析系统，其特征在于，所述压力板还包括：
限位块，所述限位块连接于所述底面并位于所述安装槽的周缘，以对所述体重传感器进行限位。
5.根据权利要求1所述的基于体重自校准的足底动态步态分析系统，其特征在于，所述压力板的顶面设置有压力感应区域，所述薄膜压力传感器设置的数量为多个，多个所述薄膜压力传感器按阵列方式印刷于所述压力感应区域，以构成传感器阵列。
6.根据权利要求5所述的基于体重自校准的足底动态步态分析系统，其特征在于，所述压力感应区域为边长40cm的正方形，所述传感器阵列的点阵密度为大于2个/cm2。
7.根据权利要求1所述的基于体重自校准的足底动态步态分析系统，其特征在于，所述压力板内设置有安装腔，所述基于体重自校准的足底动态步态分析系统还包括：
供电电源，所述供电电源装设于所述安装腔内并与所述薄膜压力传感器和所述体重传感器电连接，以对所述薄膜压力传感器和所述体重传感器进行供电。
8.根据权利要求7所述的基于体重自校准的足底动态步态分析系统，其特征在于，所述供电电源为可充电电源，所述基于体重自校准的足底动态步态分析系统还包括：
设于所述压力板上的连接端口，所述连接端口用于连接外部的供电设备以向所述供电电源进行充电。
9.一种基于体重自校准的足底动态步态分析方法，应用于如权利要求1～8任一项所述的基于体重自校准的足底动态步态分析系统，其特征在于，所述足底压力分析方法包括：
获取足底压力信息以及体重信息；
根据所述足底压力信息以及所述体重信息的映射关系，得到足底压力分布图；
显示所述足底压力分布图。
10.根据权利要求9所述的基于体重自校准的足底动态步态分析方法，其特征在于，所述根据所述足底压力信息以及所述体重信息的映射关系，得到足底压力分布图的步骤包括：
根据所述足底压力信息以及所述体重信息的映射关系，确定色阶信息及所述色阶信息对应的像素信息；
根据所述色阶信息以及所述像素信息，得到所述足底压力分布图。
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