CN201267478Y - 鞋垫式足底压力测量装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种鞋垫式足底压力测量装置，包括测量足底压力的传感器和信号调理电路，其特征在于：增设鞋垫、带有无线信号发射模块的微处理器和带有无线信号接收模块的微处理器，测量足底压力的传感器采用三维力测量传感器，设置在鞋垫对应于足部需要检测压力的位置上，每个三维力测量传感器均包括三个压电陶瓷传感器，其输出端对应接三个信号调理电路，信号调理电路的输出端接带有无线信号发射模块的微处理器，由无线信号发射模块发射给无线信号接收模块。工作时由三维力传感器采集足底压力信号，经信号调理电路对信号进行放大、滤波处理后，送给微处理器对信号进行采集处理，再由无线信号发送、接收模块接收送入微处理器处理，并显示出来。

Description

鞋垫式足底压力测量装置
技术领域
本实用新型涉及一种基于压电陶瓷传感器作为采集模块的鞋垫式足底压力测量装置，属于生物医学工程技术领域。
背景技术
足底压力分布能够反映有关脚的结构、功能及整个身体的健康状况等等。足底压力测量系统在临床医学、生物力学、长期工作负荷的监测、各种体育运动的现场测试、工业、宇航、人机工程等方面具有非常重要的现实意义。目前，国内外许多科研院所、医疗机构为此开展了大量的研究。国外的产品主要有美国产的TEKSCAN/FSCAN步态分析仪，比利时产的FootscanUSB2平板式足底压力测试系统等等，这些国外产品价格都非常昂贵，而且关键技术都没有公开。国内的产品主要有：袁刚等人的实用新型专利《平板式足底压力分布测量装置》ZL02228378.1，由于该装置由200个直径为13.5mm的压力传感器按照斜面台阶式装配成的，所以结构比较复杂，而且测量范围会受到限制。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能克服上述缺陷、结构简单、测量准确性高、且对足底压力实现适时跟踪测量的鞋垫式足底压力测量装置。其技术方案为：
包括测量足底压力的传感器和信号调理电路，其特征在于：增设鞋垫、带有无线信号发射模块的微处理器和带有无线信号接收模块的微处理器，测量足底压力的传感器采用三维力测量传感器，设置在鞋垫对应于足部需要检测压力的位置上，每个三维力测量传感器均包括三个压电陶瓷传感器，其输出端对应接三个信号调理电路，信号调理电路的输出端接带有无线信号发射模块的微处理器，由无线信号发射模块发射给无线信号接收模块。
所述的鞋垫式足底压力测量装置，多个三维力测量传感器对应设置在鞋垫在足部的第一跖骨头、第二跖骨头、第三跖骨头、第四跖骨头、第五跖骨头、足弓区域和足跟的8个位置上。
所述的鞋垫式足底压力测量装置，每个信号调理电路均包括信号放大模块和信号滤波模块，信号放大模块包括电容C1-3、电阻R1-8和运算放大器U1-2，其中运算放大器U1的同相输入端接压电陶瓷传感器的正输出端，并经串接的电阻R7-8接运算放大器U2的输出端，电容C2与串接的电阻R7-8并联，运算放大器U1的反相输入端接同一个压电陶瓷传感器的负输出端，并经串接的电阻R1-2接运算放大器U1的输出端，电容C1与串接的电阻R1-2并联，电阻R1-2的连接处依次经电容C3与电阻R6接电阻R7-8的连接处，运算放大器U1的输出端经电阻R4接运算放大器U2的反相输入端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端接运算放大器U2的输出端，运算放大器U2的同相输入端经电阻R5接地；信号滤波模块包括电容C4-5、电阻R9-12和运算放大器U3，其中运算放大器U3的同相输入端经电容C5接地，并依次经电阻R10、电阻R9接信号放大模块中运算放大器U1的输出端，电阻R9-10的连接处经电容C4接地，运算放大器U3的反相输入端分别经电阻R11接地、经电阻R12接运算放大器U3的输出端，运算放大器U3的输出端接带有无线信号发射模块的微处理器。
所述的鞋垫式足底压力测量装置，带有无线信号接收模块的微处理器包括CPU和显示器。其工作原理为：在测量足底压力过程中，由鞋垫上的三维力传感器采集足底压力信号，信号调理电路对信号进行放大、滤波处理后，送给带有A/D转换的微处理器对信号进行采集处理，再由无线信号发送模块发送，无线信号接收模块接收送入微处理器，数据由微处理器处理后，通过串口通信送到显示器显示出来。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：
1、采用鞋垫对应于足部需要检测压力的位置上均设置一三维力测量传感器，这样传感器数量比较少，结构相对简单；
2、本装置直接将传感器放在足底需要测量的位置，定位准确，测量精度高；
3、本装置的采集部分做成鞋垫样式，在测试过程中，可以将鞋垫放置于专用的鞋内或者绑在测试者的足底，配以信号调理电路和无线发射、接受电路，所以本装置有适时跟踪测量的特点。
附图说明
图1是本实用新型的工作原理框图；
图2是图1所示实施例的固定有三维力测量传感器的鞋垫的结构示意图；
图3是图1所示实施例中的信号调理电路的电路图。
图中：1、鞋垫2、三维力测量传感器3、压电陶瓷传感器
具体实施方式
在图1-3所示的实施例中：每只鞋垫1对应于足部的第一跖骨头、第二跖骨头、第三跖骨头、第四跖骨头、第五跖骨头、足弓区域和足跟的8个位置上均设一三维力测量传感器2，每个三维力测量传感器2均包括三个压电陶瓷传感器3用于测试三个极向的受力，一共是48个压电陶瓷传感器3。对应于每个压电陶瓷传感器3均设置一个信号调理电路，每个信号调理电路均包括信号放大模块和信号滤波模块，信号放大模块包括电容C1-3、电阻R1-8和运算放大器U1-2，其中运算放大器U1的同相输入端接压电陶瓷传感器的正输出端，并经串接的电阻R7-8接运算放大器U2的输出端，电容C2与串接的电阻R7-8并联，运算放大器U1的反相输入端接同一个压电陶瓷传感器的负输出端，并经串接的电阻R1-2接运算放大器U1的输出端，电容C1与串接的电阻R1-2并联，电阻R1-2的连接处依次经电容C3与电阻R6接电阻R7-8的连接处，运算放大器U1的输出端经电阻R4接运算放大器U2的反相输入端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端接运算放大器U2的输出端，运算放大器U2的同相输入端经电阻R5接地；信号滤波模块包括电容C45、电阻R912和运算放大器U3，其中运算放大器U3的同相输入端经电容C5接地，并依次经电阻R10、电阻R9接信号放大模块中运算放大器U1的输出端，电阻R9-10的连接处经电容C4接地，运算放大器U3的反相输入端分别经电阻R11接地、经电阻R12接运算放大器U3的输出端，运算放大器U3的输出端接带有无线信号发射模块的微处理器，再经无线信号发射模块输出到带有无线信号接收模块的微处理器，微处理器的输出端接显示器，将检测结果在显示器输出显示。

Claims (4)

1、一种鞋垫式足底压力测量装置，包括测量足底压力的传感器和信号调理电路，其特征在于：增设鞋垫(1)、带有无线信号发射模块的微处理器和带有无线信号接收模块的微处理器，测量足底压力的传感器采用三维力测量传感器(2)，设置在鞋垫(1)对应于足部需要检测压力的位置上，每个三维力测量传感器(2)均包括三个压电陶瓷传感器(3)，其输出端对应接三个信号调理电路，信号调理电路的输出端接带有无线信号发射模块的微处理器，由无线信号发射模块发射给无线信号接收模块。
2、如权利要求1所述的鞋垫式足底压力测量装置，其特征在于：多个三维力测量传感器(2)对应设置在鞋垫(1)在足部的第一跖骨头、第二跖骨头、第三跖骨头、第四跖骨头、第五跖骨头、足弓区域和足跟的8个位置上。
3、如权利要求1所述的鞋垫式足底压力测量装置，其特征在于：每个信号调理电路均包括信号放大模块和信号滤波模块，信号放大模块包括电容C1-3、电阻R1-8和运算放大器U1-2，其中运算放大器U1的同相输入端接压电陶瓷传感器(3)的正输出端，并经串接的电阻R7-8接运算放大器U2的输出端，电容C2与串接的电阻R7-8并联，运算放大器U1的反相输入端接同一个压电陶瓷传感器(3)的负输出端，并经串接的电阻R1-2接运算放大器U1的输出端，电容C1与串接的电阻R1-2并联，电阻R1-2的连接处依次经电容C3与电阻R6接电阻R7-8的连接处，运算放大器U1的输出端经电阻R4接运算放大器U2的反相输入端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端接运算放大器U2的输出端，运算放大器U2的同相输入端经电阻R5接地；信号滤波模块包括电容C4-5、电阻R9-12和运算放大器U3，其中运算放大器U3的同相输入端经电容C5接地，并依次经电阻R10、电阻R9接信号放大模块中运算放大器U1的输出端，电阻R9-10的连接处经电容C4接地，运算放大器U3的反相输入端分别经电阻R11接地、经电阻R12接运算放大器U3的输出端，运算放大器U3的输出端接带有无线信号发射模块的微处理器。
4、如权利要求1所述的鞋垫式足底压力测量装置，其特征在于：带有无线信号接收模块的微处理器包括CPU和显示器。
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Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101843497A (zh) * 2010-04-08 2010-09-29 中国科学院合肥物质科学研究院 一种穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统
CN101869481A (zh) * 2010-07-02 2010-10-27 北京积水潭医院 一种医用智能测试调节负重量的鞋垫
CN101725706B (zh) * 2009-12-31 2011-07-27 中国人民解放军国防科学技术大学 一种齿轮箱嵌入式状态监测与故障诊断系统
CN101828794B (zh) * 2009-12-15 2012-02-29 东华大学 一种具有多层感芯结构的动态足底压力测试鞋垫
CN102578762A (zh) * 2011-01-07 2012-07-18 欧立达股份有限公司 判别足弓形态的量测方法
CN102657535A (zh) * 2012-05-23 2012-09-12 西安交通大学 一种柔性脚底力测量系统
CN102908156A (zh) * 2012-09-25 2013-02-06 郑蕾娜 基于物联网和云计算的多信息融合智慧健康足压分析系统
CN103006243A (zh) * 2012-12-28 2013-04-03 宋雅伟 足底压力分布测量系统
CN103542960A (zh) * 2013-10-08 2014-01-29 上海世昕软件开发有限公司 压力传感器
CN103900741A (zh) * 2014-03-25 2014-07-02 深圳市豪恩声学股份有限公司 可穿戴式智能测定系统及智能鞋
CN104198105A (zh) * 2014-09-24 2014-12-10 哈尔滨工业大学 一种外骨骼或双足机器人用足端双量程三维力检测装置
CN104224115A (zh) * 2014-08-25 2014-12-24 杨松 检测人体生理信号的装置
CN104257393A (zh) * 2014-10-14 2015-01-07 陈信岳 一种足压监测鞋垫及其监测系统
CN105105712A (zh) * 2015-07-28 2015-12-02 安徽工程大学 基于三维压力检测的可穿戴健康监测设备
CN106072979A (zh) * 2016-08-11 2016-11-09 深圳市科迈爱康科技有限公司 分离装配的智能鞋
CN106273498A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 库铭（上海）国际贸易有限公司 智能化鞋垫3d打印系统及打印方法
CN106595912A (zh) * 2016-11-01 2017-04-26 中国海洋大学 一种人足动态力学实时检测评估系统及方法
CN107242644A (zh) * 2017-06-19 2017-10-13 深圳市沃特沃德股份有限公司 鞋垫和鞋子
CN107411744A (zh) * 2016-05-24 2017-12-01 深圳光启合众科技有限公司 足底压力检测机构及机械外骨骼装置
CN109567315A (zh) * 2019-01-29 2019-04-05 山东理工大学 一种测量足底三维应力状态的便捷式鞋垫
CN111759319A (zh) * 2020-07-16 2020-10-13 中国科学院微电子研究所 一种鞋垫和监护系统
CN114858311A (zh) * 2022-04-25 2022-08-05 浙江大学 一种雪上运动平板压力传感器及其数据采集电路

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101828794B (zh) * 2009-12-15 2012-02-29 东华大学 一种具有多层感芯结构的动态足底压力测试鞋垫
CN101725706B (zh) * 2009-12-31 2011-07-27 中国人民解放军国防科学技术大学 一种齿轮箱嵌入式状态监测与故障诊断系统
CN101843497B (zh) * 2010-04-08 2011-11-30 中国科学院合肥物质科学研究院 一种穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统
CN101843497A (zh) * 2010-04-08 2010-09-29 中国科学院合肥物质科学研究院 一种穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统
CN101869481A (zh) * 2010-07-02 2010-10-27 北京积水潭医院 一种医用智能测试调节负重量的鞋垫
CN102578762B (zh) * 2011-01-07 2014-04-16 欧立达股份有限公司 判别足弓形态的量测方法
CN102578762A (zh) * 2011-01-07 2012-07-18 欧立达股份有限公司 判别足弓形态的量测方法
CN102657535A (zh) * 2012-05-23 2012-09-12 西安交通大学 一种柔性脚底力测量系统
CN102657535B (zh) * 2012-05-23 2013-10-16 西安交通大学 一种柔性脚底力测量系统
CN102908156A (zh) * 2012-09-25 2013-02-06 郑蕾娜 基于物联网和云计算的多信息融合智慧健康足压分析系统
CN103006243A (zh) * 2012-12-28 2013-04-03 宋雅伟 足底压力分布测量系统
CN103006243B (zh) * 2012-12-28 2015-03-25 宋雅伟 足底压力分布测量系统
CN103542960A (zh) * 2013-10-08 2014-01-29 上海世昕软件开发有限公司 压力传感器
CN103542960B (zh) * 2013-10-08 2016-04-20 上海世昕软件开发有限公司 压力传感器
CN103900741A (zh) * 2014-03-25 2014-07-02 深圳市豪恩声学股份有限公司 可穿戴式智能测定系统及智能鞋
CN103900741B (zh) * 2014-03-25 2016-03-09 深圳市豪恩声学股份有限公司 可穿戴式智能测定系统及智能鞋
CN104224115A (zh) * 2014-08-25 2014-12-24 杨松 检测人体生理信号的装置
CN104198105A (zh) * 2014-09-24 2014-12-10 哈尔滨工业大学 一种外骨骼或双足机器人用足端双量程三维力检测装置
CN104198105B (zh) * 2014-09-24 2016-04-20 哈尔滨工业大学 一种外骨骼或双足机器人用足端双量程三维力检测装置
CN104257393A (zh) * 2014-10-14 2015-01-07 陈信岳 一种足压监测鞋垫及其监测系统
CN105105712A (zh) * 2015-07-28 2015-12-02 安徽工程大学 基于三维压力检测的可穿戴健康监测设备
CN107411744A (zh) * 2016-05-24 2017-12-01 深圳光启合众科技有限公司 足底压力检测机构及机械外骨骼装置
WO2018028381A1 (zh) * 2016-08-11 2018-02-15 深圳市科迈爱康科技有限公司 分离装配的智能鞋
CN106072979A (zh) * 2016-08-11 2016-11-09 深圳市科迈爱康科技有限公司 分离装配的智能鞋
CN106273498A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 库铭（上海）国际贸易有限公司 智能化鞋垫3d打印系统及打印方法
CN106595912A (zh) * 2016-11-01 2017-04-26 中国海洋大学 一种人足动态力学实时检测评估系统及方法
CN107242644A (zh) * 2017-06-19 2017-10-13 深圳市沃特沃德股份有限公司 鞋垫和鞋子
CN109567315A (zh) * 2019-01-29 2019-04-05 山东理工大学 一种测量足底三维应力状态的便捷式鞋垫
CN111759319A (zh) * 2020-07-16 2020-10-13 中国科学院微电子研究所 一种鞋垫和监护系统
CN114858311A (zh) * 2022-04-25 2022-08-05 浙江大学 一种雪上运动平板压力传感器及其数据采集电路
CN114858311B (zh) * 2022-04-25 2023-02-10 浙江大学 一种雪上运动平板压力传感器及其数据采集电路

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