[实用新型]一种脚底压力信息采集鞋

说明书

本实用新型公开了一种脚底压力信息采集鞋，包括pcb板和鞋体；鞋体包括鞋垫、鞋底、前鞋壳、后鞋壳，鞋垫与下方的鞋底连接，鞋底有走线槽和减重槽，鞋底与下方的前鞋壳和后鞋壳连接；鞋体内有安装孔，贯穿鞋底和鞋垫，用于安放压力传感器，压力传感器固定在鞋壳上；鞋体两侧和后跟安装有绑带固定件；绑带固定件与前鞋壳、后鞋壳连接。pcb板用于采集脚压力信号，包括电源部分和信号处理部分。本实用新型可以解决现有脚底压力采集装置不能准确采集脚底各部位的压力，步态与真实步态差异较大，导致步态分析不准确的问题。本实用新型可在行进过程中实时的反馈脚底各部位压力的信息，步态分析更为准确，且结构层次分明，固定简单，整体重量小。

技术领域

本实用新型属于机器人脚底压力检测领域，具体涉及一种脚底压力信息采集鞋。

背景技术

机器人的设计一直是一个经久不衰的课题。随着科学技术的发展，机器人已经从小说和电影中逐渐走进我们的日常生活、工业农业生产以及医疗服务、国防事业等。其中可穿戴的下肢外骨骼机器人可以帮助残疾人复健或恢复部分行动能力，这项技术已经成为了因为下肢功能丧失而瘫痪的人的希望，要带动人体下肢运动，机器人的步态分析是很重要的一环，这就需要对机器人脚底压力进行分析，得出人所处状态，按照合理规划控制机器人带动人行走。

现有技术中对于脚底压力的采集装置都比较简单，大多数都直接采用一块金属板，将压力传感器嵌入其中。这种方法的好处是强度大，寿命长，但也具有较大弊端，直接采用金属底容易打滑，脚掌不能弯曲，与人体步态有较大差异，固定不牢靠，不美观等问题。还有直接使用柔性材质的鞋垫，太软的材质不能承重，而且对于压力传感器的要求较高。目前大多数的压力信息采集鞋都只能测量脚底的局部压力，不能很全面的测量到在行走过程中脚底的压力，导致步态分析不准确。

实用新型内容

为了解决现有压力采集装置不能全面采集脚底各部位的压力，步态与真实步态差异较大的问题，本实用新型提供了一种脚底压力信息采集鞋。

一种脚底压力信息采集鞋，其特征在于：包括pcb板和鞋体；所述鞋体包括鞋垫、鞋底、前鞋壳、后鞋壳；所述鞋垫左右两边有梯形槽，鞋垫与下方的鞋底连接；所述鞋底的上平面有走线槽和减重槽，鞋底与下方的前鞋壳、后鞋壳连接；所述鞋体有安装孔，用于安放压力传感器；所述压力传感器固定在前鞋壳和后鞋壳上；所述鞋体两侧和后跟安装有绑带固定件；所述绑带固定件与前鞋壳、后鞋壳连接，并且绑带固定件内侧有凸台。

优选地，鞋体内的安装孔贯穿鞋垫与鞋底，孔内装有压力传感器；所述压力传感器一共有7个，固在前鞋壳和后鞋壳上，并且压力传感器固定后高出鞋垫1到6毫米。

优选地，7个压力传感器安装的位置是大脚趾部位1个，前脚掌2个，脚掌心2个，脚后跟2个。

优选地，压力传感器与pcb板之间电连接，压力模拟信号接至pcb板放大电路的输入端。经过放大滤波，传至微处理器转换成数字信号，再传给控制端进行步态分析。

优选地，鞋底底面有凹槽，前鞋壳和后鞋壳的底形状不规则，前鞋壳和后鞋壳的底刚好可以嵌入鞋底底面的凹槽中。

优选地，所述绑带固定件的凸台嵌入鞋垫左右的梯形槽中；所述鞋体一侧的绑带固定件上有承接板，用来承接机器人机架。

优选地，鞋垫与鞋底，鞋底与前鞋壳、后鞋壳的连接方式都是钢丝螺套；绑带固定件与前鞋壳、后鞋壳螺纹连接。

优选地，鞋垫和鞋底的材料是聚氨酯；前鞋壳、后鞋壳和绑带固定件的材料是铝合金。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过合理设计，实现对机器人脚底压力信息的采集，处理，传输。可在行走过程中实时的反馈脚底各部位压力的信息，步态分析更为准确。本压力信息采集鞋可以防滑，在行走过程中脚掌可以弯曲，整体动作过程接近人的真实步态，结构层次分明，固定简单，整体重量小，轻巧。