[发明专利]一种人足动态力学实时检测评估系统及方法

摘要

本发明涉及一种人足动态力学实时检测评估系统及方法，其系统的第一传感装置检测足底的垂直力、剪切力和力矩，生成第一检测数据；第二传感装置检测足底的压强均值、压强峰值和足底与地面接触面积，生成第二检测数据；运动感测追踪组件检测足与地面实时接触的角度、角加速度和线加速度，生成第三检测数据；数据处理传输模块对第一检测数据、第二检测数据和第三检测数据进行分别封装处理成数据包；上位机对数据包进行解包、整合、转换、系数校准计算，对数据进行提取分析和显示，进行数据特征建模，进行实时递进和数据之间的关联关系评估，得出人足动态力学特征。本发明适用范围广、能检测步态的时空域参数、检测数据准确、评估精准。

主权项

一种人足动态力学实时检测评估系统，其特征在于：包括鞋体(1)、数据处理传输模块(2)和上位机(3)，所述鞋体(1)的底部设置有第一传感装置(4)和第二传感装置(5)，所述鞋体(1)的上部设置有运动感测追踪组件(6)；所述第一传感装置(4)，用于检测足底的垂直力、前后方向剪切力、左右方向剪切力、前后方向力矩和左右方向力矩，生成第一检测数据；所述第二传感装置(5)，用于检测足底的压强均值、压强峰值和足底与地面接触面积，生成第二检测数据；所述运动感测追踪组件(6)，用于检测足底与地面实时接触的角度、角加速度和线加速度，生成第三检测数据；所述数据处理传输模块(2)，用于实时同步对第一检测数据、第二检测数据和第三检测数据进行分别封装处理成数据包，将封装后的数据包无线传输至上位机(3)；所述上位机(3)，用于对数据包进行解包、整合、转换、系数校准计算，再将数据进行提取分析和显示，根据提取分析的数据进行数据特征建模，并对数据进行实时递进和数据之间的关联关系评估，得出人足动态力学特征；人足动态力学特征包括双脚在行走过程中与地面接触时的三维空间垂直力、前后方向剪切力、左右方向剪切力、前后方向力矩、左右方向力矩、接触面的压强均值、接触面的压强峰值、接触面积，以及足底与地面的接触角度、角加速度、线加速度；人足动态力学特征还包括步态周期时间参数和步态周期空间参数；步态周期时间参数为：站立相、摆动相、单支撑相、双支撑相及其与时间的时序关系；步态周期空间参数为：步长、步宽、步距、步速及其与时间的时序关系。