[发明专利]无线智能足底压力监测鞋垫及其使用方法

说明书

本发明提供了一种无线智能足底压力监测鞋垫，包括鞋垫主体，鞋垫主体上对应需要进行足底压力监测的部位封装有薄膜压力传感器，薄膜压力传感器通过传感器连接线缆与传感器采集系统连接，传感器采集系统通过无线传输装置连接无线数据采集分析终端。本发明还提供了无线智能足底压力监测鞋垫的使用方法，通过薄膜压力传感器与压力的线性关系，对足底测试点进行压力测量，通过传感器采集系统实时传输数据，实现对人体足底压力的实时监测。本发明将薄膜压力传感、无线数据传输技术与3D柔性鞋垫相结合，具有测量准确度较高、结构简单、重量轻、尺寸小、成本低的优点，十分方便数据的采集、分析与后处理，能够保证测量的稳定性，易于大范围推广应用。

技术领域

本发明涉及一种用于对人体足底压力进行无线实时测量的无线智能足底压力监测鞋垫，尤其涉及一种利用3D柔性打印封装FORCE SENSING RESISTORS薄膜压力传感器的无线智能足底压力监测鞋垫。

背景技术

与足底压力分布异常有关的足部疾病有拇外翻、糖尿病足溃疡、麻风病足和类风湿性关节炎跖痛症病足等。中国封建社会的缠足也会造成足底压力分布异常，其踝关节、距舟关节、跟骨后侧面和跟距关节等处的压力分布均较为集中；足部一些固定的畸形，如马蹄足、高弓足、扁平足等足底压力分布均有其特征性的改变。同时，足底压力这一生理参数对于糖尿病人足部疾病的预防与诊断、帕金森病人的步态分析、鞋类的设计以及下肢运动功能的康复等领域都发挥着不可替代的作用。

目前，关于人体足底压力的监测主要通过各种类型的传感器，如压力传感器、加速度传感器，来制作压力鞋或压力板进行足底压力测量。如专利CN2721009提供的一种实现拇外翻足底压力测量的装置，专利CN103462619A提供的一种足底压力测量装置及其用于步态模式识别的方法。以上的监测手段尚有很多不足之处，如采集系统复杂、采集结果误差大，成本高、使用不便、设备稳定性差、传感器复用率低、受有限数据传输的影响需要在特定的场所进行监测等，应用范围十分有限。因此迫切需要一种低成本、简单易行的装置实现人体足底压力的实时监测。

FORCE SENSING RESISTORS薄膜压力传感器是一种新型的电阻式传感器，与传统传感器感器相比有许多优点，包括：分辨率高、轻薄柔软、尺寸小、质量轻、无线传输等，属于目前较为先进的压力传感技术。目前，FORCE SENSING RESISTORS薄膜压力传感器的应用领域越来越广，在诸多领域已经开始被尝试应用。

蓝牙是一种无线通信技术，通过安装在不同设备上可以实现数据的交换共享，使得数据由传感器直接传输或间接到移动终端(如手机)十分方便。蓝牙具有功耗小、技术成熟、成本低、抗衰减能力强等优点，功耗小和抗衰减能力强的优点使得无线测量长时间稳定的提供数据输出，成本低等优点可节约制造成本，使其易于推广应用。

本发明致力于结合FORCE SENSING RESISTORS薄膜压力传感器、鞋垫、蓝牙无线通信等技术，研发一种用于对人体足底压力进行无线实时测量的监测鞋垫，使其不仅结构简单、成本低，而且检测结果准确、操作方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提高足底压力监测装置的准确性和稳定性，同时简化其结构、降低其成本。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种无线智能足底压力监测鞋垫，其特征在于：包括鞋垫主体，鞋垫主体上对应需要进行足底压力监测的部位封装有薄膜压力传感器，薄膜压力传感器通过传感器连接线缆与传感器采集系统连接，传感器采集系统通过无线传输装置连接无线数据采集分析终端。

优选地，所述薄膜压力传感器有三个，三个薄膜压力传感器的中点分别设于鞋垫主体上对应足部的第一跖骨、第五跖骨和足跟的位置。

更优选地，所述传感器采集系统上设置有三个传感器接口，该三个传感器接口分别与所述三个薄膜压力传感器连接。

优选地，所述薄膜压力传感器通过电阻的变化来测量人体足底压力的变化。