[发明专利]基于霍尔元件的三维模块化足态力传感器

权利要求书

1.一种基于霍尔元件的三维模块化足态力传感器，其特征在于，包括：基于霍尔元件的二维模块化足态力传感器、第三压力检测模块、第四压力检测模块、总体固定外壳、总体上部固定板和下部轨道滑块；

所述基于霍尔元件的二维模块化足态力传感器包括：第一压力检测模块、第二压力检测模块、下部固定板和上部固定板；

所述第一压力检测模块和第二压力检测模块的结构相同，所述第一压力检测模块用于检测人体行走时向后的力，所述第二压力检测模块用于检测人体行走时向下的力；

所述第二压力检测模块包括：永磁体、上部移动元件、中部弹簧和下部固定元件和霍尔元件；

所述上部移动元件呈圆筒状，在所述上部移动元件的下端形成有上法兰部，所述上法兰部形成为正方形，所述正方形的上法兰部的四个角部均形成有一个通孔，所述上法兰部的四个侧壁均形成有T型滑槽，所述T型滑槽的延伸方向为所述上部移动元件的轴向；所述上部移动元件的下端设置有圆柱部，在所述圆柱部的周边形成有环形槽；

所述中部弹簧的上端设置于所述环形槽内，并且使得所述圆柱部插入于所述中部弹簧的上端；

所述下部固定元件包括正方形的基部以及设置于所述基部上的圆筒部，其中，所述圆筒部的内径与所述中部弹簧的外径相同，并使得所述中部弹簧的下端设置于所述圆筒部；所述下部固定元件的圆筒部的侧壁形成有开口；所述下部固定元件的基部的下表面形成一个T型凸起；

所述霍尔元件设置于所述基部的上表面，并位于所述圆筒部内，所述永磁体设置于所述上部移动元件的中心孔内；

所述基部的四个角部形成有四个螺纹孔，螺钉穿过所述上部移动元件的通孔，拧入所述基部的螺纹孔内，以通过所述螺钉限制所述上部移动元件沿远离所述基部的方向的运动位置，并使得上部移动元件能够产生接近所述基部的方向的运动；

所述下部固定板上开设有T型滑槽，所述第二压力检测模块的下部固定元件的T型滑块可滑动地设置于所述T型滑槽内，并且当向第二压力检测模块施加的力中存在沿下部固定板上的T形滑槽的方向的分力时，会使得所述第二压力检测模块在所述下部固定板滑动；所述上部固定板上形成有长条形孔，所述长条形孔的长度方向与所述下部固定板的T形滑槽的长度方向平行，当所述第二压力检测模块可滑动地设置于所述下部固定板时，所述第二压力检测模块的上部移动元件部分穿过所述上部固定板的长条形孔，位于所述上部固定板的上方，所述第二压力检测模块的上部移动元件的直径与所述长条形孔的宽度方向相同；所述长条形孔的长度大于所述上部移动元件的直径；

所述上部固定板和下部固定板之间设置有前侧固定板、后侧固定板、左侧固定板和右侧固定板，并通过前侧固定板、后侧固定板、左侧固定板和右侧固定板围合成一个内部区域；

所述第一压力检测模块设置于所述上部固定板和下部固定板之间，所述第一压力检测模块的上部移动元件的轴向方向与所述长条形孔的长度方向平行；所述第一压力检测模块的上部移动元件的一端与所述左侧固定板紧密接触或者固定于所述左侧固定板；所述第一压力检测模块的下部固定元件的T型凸起可滑动地设置于所述第二压力检测模块的上部移动元件的T型滑槽和/或下部固定元件的T型滑槽内；

所述基于霍尔元件的二维模块化足态力传感器的下部固定板的下方固定有下部轨道滑块；所述总体固定外壳为上端开口的箱体状，在所述总体固定外壳的底壁形成有矩形导向孔，当所述基于霍尔元件的二维模块化足态力传感器设置于所述总体固定外壳内时，所述下部轨道滑块沿所述矩形导向孔滑动，其中，所述矩形导向孔的长度方向为垂直于第一压力检测模块的上部移动元件的轴线方向和第二压力检测模块的上部移动元件的轴线方向；

所述第三压力检测模块的上部移动元件的轴向与所述第四压力检测模块的上部移动元件的轴向均与所述下部轨道滑块的运动方向平行，所述第三压力检测模块的上部移动元件与所述总体固定外壳的一个侧壁接触，所述第四压力检测模块的上部移动元件与所述总体固定外壳的另一个侧壁接触，并使得所述第三压力检测模块和第四压力检测模块分别位于所述基于霍尔元件的二维模块化足态力传感器的前侧和后侧；

所述总体上部固定板固定于所述总体固定外壳的上端，并覆盖所述总体固定外壳的上端开口；其中，所述总体上部固定板上开设有圆形孔，并且所述圆形孔的直径大于所述第二压力检测模块的上部移动元件的直径。

2.根据权利要求1所述的基于霍尔元件的三维模块化足态力传感器，其特征在于，所述第二压力检测模块的所述上法兰部的T型滑槽的延伸方向为竖直方向。