可攜式人體足底觸地狀態檢測鞋底的製作方法

2023-10-04 21:22:09 1

本發明涉及一種能辨識不同觸地狀態的檢測鞋底，尤其是一種能劃分擺動相和支撐相的可攜式人體足底觸地狀態檢測鞋底。

背景技術：

足底觸地狀態分析是判斷人體運動狀態的重要途徑，現有技術中的足底力測量裝置通過安裝在部分區域的壓力膜傳感器來採集觸地信號，雖然可以增加傳感器數量來增大覆蓋面積，但是這會使得數據採集變得複雜。由於壓力膜始終無法覆蓋整個接觸區域，因而對於局部凸起接觸的識別能力較差。對於複雜路面，壓力膜傳感器很容易彎折和破損，使得測量裝置的可靠性較低。針對上述問題，提出全新的可攜式人體足底觸地檢測鞋底。

綜上，現有的足底力測量裝置對局部凸起接觸的識別能力較差、對於複雜路面的測量可靠性較低。

技術實現要素：

本發明為解決現有的足底力測量裝置對局部凸起接觸的識別能力較差、對於複雜路面的測量可靠性較低的問題，進而提供一種可攜式人體足底觸地狀態檢測鞋底。

本發明為解決上述技術問題採取的技術方案是：

本發明的可攜式人體足底觸地狀態檢測鞋底包括鞋底耐磨墊1、鞋底緩衝墊2、底層鋼板3、腳掌壓力油管4、底層碳板5、踝座底蓋6、踝座7、壓力傳感器、腳跟壓力油管8和兩個油管堵頭9；鞋底耐磨墊1通過膠水粘接在鞋底緩衝墊2的下端面上，底層鋼板3通過膠水粘接在鞋底緩衝墊2的上端面上，鞋底緩衝墊2上加工有腳掌盤旋式凹槽和腳跟盤旋式凹槽，腳掌壓力油管4均勻盤旋鋪設在腳掌盤旋式凹槽內，腳跟壓力油管8均勻盤旋鋪設在腳跟盤旋式凹槽內，踝座7通過踝座底蓋6固裝在底層碳板5的上端面上，底層碳板5固裝在底層鋼板3的上端面上，壓力傳感器安裝在踝座7內，腳掌壓力油管4的一端穿過與底層鋼板3與壓力傳感器相連接，腳掌壓力油管4的另一端設置有一個油管堵頭9，腳跟壓力油管8的一端穿過與底層鋼板3與與壓力傳感器相連接，腳跟壓力油管8的另一端設置有一個油管堵頭9。

進一步地，腳掌壓力油管4和腳跟壓力油管8均採用高彈性的軟管。

進一步地，腳掌壓力油管4和腳跟壓力油管8均為矽膠管或乳膠管。

進一步地，腳掌壓力油管4和腳跟壓力油管8內填充有粘度較低的礦物油。

進一步地，腳掌壓力油管4和腳跟壓力油管8內填充有粘度較低的矽油。

進一步地，腳掌壓力油管4的直徑和腳跟壓力油管8的直徑與鞋底緩衝墊2的厚度相等。

進一步地，腳掌壓力油管4和腳跟壓力油管8嵌在高彈性的發泡橡膠層中。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：

本發明的鞋底緩衝墊內設置有壓力油管，通過布置與蹠骨區和足跟區的壓力傳感器即可判斷前腳掌和腳跟的觸地情況，傳感器數量少；

壓力油管盤旋鋪設在鞋底緩衝墊的腳掌部和腳跟部，即採用了區域覆蓋方式，避免了感應不到局部凸起接觸的情況；局部抗過載能力強，油管即使被擠扁也不會損壞，同時油管起到了緩衝作用；

本發明具有靈敏度高，能夠感應輕微的接觸以及造價低的優點。

附圖說明

圖1是本發明的可攜式人體足底觸地狀態檢測鞋底整體結構示意圖；

圖2是本發明具體實施方式鞋底耐磨墊1和鞋底緩衝墊2的的俯視圖。

具體實施方式

具體實施方式一：如圖1～2所示，本實施方式的可攜式人體足底觸地狀態檢測鞋底包括鞋底耐磨墊1、鞋底緩衝墊2、底層鋼板3、腳掌壓力油管4、底層碳板5、踝座底蓋6、踝座7、壓力傳感器、腳跟壓力油管8和兩個油管堵頭9；鞋底耐磨墊1通過膠水粘接在鞋底緩衝墊2的下端面上，底層鋼板3通過膠水粘接在鞋底緩衝墊2的上端面上，鞋底緩衝墊2上加工有腳掌盤旋式凹槽和腳跟盤旋式凹槽，腳掌壓力油管4均勻盤旋鋪設在腳掌盤旋式凹槽內，腳跟壓力油管8均勻盤旋鋪設在腳跟盤旋式凹槽內，踝座7通過踝座底蓋6固裝在底層碳板5的上端面上，底層碳板5固裝在底層鋼板3的上端面上，壓力傳感器安裝在踝座7內，腳掌壓力油管4的一端穿過與底層鋼板3與壓力傳感器相連接，腳掌壓力油管4的另一端設置有一個油管堵頭9，腳跟壓力油管8的一端穿過與底層鋼板3與與壓力傳感器相連接，腳跟壓力油管8的另一端設置有一個油管堵頭9。

數據監測電路安裝於踝座7中，數據監測電路與壓力傳感器連接，數據監測電路位於壓力傳感器的正上方。

具體實施方式二：如圖1所示，本實施方式腳掌壓力油管4和腳跟壓力油管8均採用高彈性的軟管。如此設計，局部抗過載能力強，油管即使被擠扁也不會損壞，同時油管起到了緩衝作用。其它組成及連接關係與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：如圖1所示，本實施方式腳掌壓力油管4和腳跟壓力油管8均為矽膠管或乳膠管。如此設計，局部抗過載能力強，油管即使被擠扁也不會損壞，同時油管起到了緩衝作用。其它組成及連接關係與具體實施方式二相同。

具體實施方式四：如圖1所示，本實施方式腳掌壓力油管4和腳跟壓力油管8內填充有粘度較低的礦物油。如此設計，鞋底緩衝墊內設置有壓力油管，通過布置與蹠骨區和足跟區的壓力傳感器即可判斷前腳掌和腳跟的觸地情況。其它組成及連接關係與具體實施方式一、二或三相同。

具體實施方式五：如圖1所示，本實施方式腳掌壓力油管4和腳跟壓力油管8內填充有粘度較低的矽油。如此設計，鞋底緩衝墊內設置有壓力油管，通過布置與蹠骨區和足跟區的壓力傳感器即可判斷前腳掌和腳跟的觸地情況。其它組成及連接關係與具體實施方式四相同。

具體實施方式六：如圖1和圖2所示，本實施方式腳掌壓力油管4的直徑和腳跟壓力油管8的直徑與鞋底緩衝墊2的厚度相等。如此設計，具有靈敏度高，能夠感應輕微的接觸。其它組成及連接關係與具體實施方式一、二、三或五相同。

具體實施方式七：如圖1和圖2所示，本實施方式腳掌壓力油管4和腳跟壓力油管8嵌在高彈性的發泡橡膠層中。如此設計，使得油管起到了緩衝作用。其它組成及連接關係與具體實施方式六相同。

工作原理：

所述壓力油管鋪設於穿戴設備足底與地面接觸主要區域，油管內填充低粘度的礦物油，當足底與地面接觸時壓力油管受到擠壓，導致其內部油壓升高，通過壓力傳感器將油管內壓力信號變換成電壓信號並傳輸給數據監測電路即可判斷足底的觸地狀態。在足底的前腳掌和腳跟區域均鋪設一根呈螺旋形的裝滿液壓油的油管，油管的一端通過堵頭堵死，另一端與壓力傳感器相連。當足端著地時，由於足底承受壓力，便會壓迫油管，使得油管內壓力增加，使壓力傳感器輸出電位升高，控制系統可據此判斷已經觸地。如果足底完全著地，則前後兩段油管內的壓力都會升高，可判斷為全腳掌著地。如果只有腳跟處油管壓力升高，而前腳掌油管壓力沒有升高，可判斷為腳跟著地。而如果只有前段油管內的壓力升高，可判斷為前腳掌著地。