[发明专利]一种使用可穿戴式足底压力检测装置的方法

摘要

本发明提供了一种使用可穿戴式足底压力检测装置的方法，该检测装置采用多层结构形式，并在其层间布置有柱式结构，用于承受足底的全部重量，利用金属应变片检测柱式结构的变形，可以实时检测总体的足底压力及前后脚掌的压力分配，配合传感采集板可以实现对足底压力的有效测量。本方法操作简单，可以检测任意地形下足底的全部压力，检测精度高，同时本发明可以不受制与已有传感器的尺寸与量程，在厚度上可以更小，使得整体上更加轻便。

主权项

1.一种使用可穿戴式足底压力检测装置的方法，所述可穿戴式足底压力检测装置采用多层结构形式，包括传感器采集板(5)、金属应变片(4)和柱式结构(10)；所述柱式结构(10)位于层间；所述金属应变片(4)贴于柱式结构(10)上；所述传感器采集板(5)通过导线与所述金属应变片(4)相连接；所述可穿戴式足底压力检测装置还包括下橡胶层(1)、后脚掌支撑件(2)和前脚掌支撑件(3)、支撑层(6)、上橡胶层(7)、卡口式鞋箍(8)；自下而上分别为下橡胶层(1)、后脚掌支撑件(2)和前脚掌支撑件(3)、支撑层(6)、上橡胶层(7)、卡口式鞋箍(8)；其特征在于，使用过程为：利用卡口式鞋箍(8)将穿戴者的鞋子固定，穿戴者足底的压力依次通过穿戴者的鞋子、上橡胶层(7)、上支撑层(6)传递到后脚掌支撑件(2)或前脚掌支撑件(3)的柱式结构(10)上，使得柱式结构(10)上金属应变片(4)发生变形，这一变形引起金属应变片(4)的电阻发生变化，利用传感采集板(5)实现对电阻变化的实时检测，由金属应变片(4)的电阻变化得到穿戴者的足底压力；具体地，前脚掌的足底压力Gf为：Gf＝m1g×R1+m2g其中，R1为前脚掌支撑件(3)上两个柱式结构(10)上金属应变片(4)的电阻之和,g为重力加速度，m1、m2通过实验进行标定；m1、m2的标定过程为：分别将5kg、10kg的标准铜块置于前脚掌，记录此时前脚掌支撑件(3)上两个柱式结构(10)上金属应变片(4)的电阻之和分别为R5、R10，m1、m2由下式计算：m1＝5kg/(R10‑R5)m2＝5kg‑5kg×R5/(R10‑R5)后脚掌的足底压力Gb由下式计算Gb＝m3g×R2+m4g其中，R2为后脚掌支撑件(2)两个柱式结构(10)上金属应变片(4)的电阻之和，m3、m4通过与m1、m2相同的标定实验进行标定；m3、m4的标定过程为：分别将5kg、10kg的标准铜块置于后脚掌，记录此时后脚掌支撑件(2)两个柱式结构(10)上金属应变片(4)的电阻之和分别为R52、R102，m3、m4由下式计算：m3＝5kg/(R102‑R52)m4＝5kg‑5kg×R52/(R102‑R52)；式中，m1和m3的单位为kg/Ω，m2和m4的单位为kg。