一種壓力測量腳墊制造技術

本發明專利技術公開了一種壓力測量腳墊，該壓力測量腳墊上的壓力傳感器采用模塊化設計，每個壓力傳感器模塊包括稱重式壓力傳感器和膜片式壓力傳感器，所述稱重式壓力傳感器為壓力應變片，所述膜片式壓力傳感器為集成了多個膜片壓力測點的壓力膜片。本發明專利技術提供的壓力測量腳墊，同時利用了稱重式壓力傳感器和膜片式壓力傳感器，稱重式壓力傳感器用于測量腳部壓力絕對大小，膜片式壓力傳感器用于測量雙腳與地面接觸輪廓和相對壓力分布，通過將壓力傳感器模塊化設計，使得壓力墊易于被拆分運輸以及易于擴展壓力墊的測量區域大小。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于運動及醫療
，特別是涉及一種壓力測量腳墊。
技術介紹
在運動及醫療領域中，對于腳部壓力的測量可用于指導運動員的腳部發力及患者的康復性訓練。已有的腳部壓力測試技術主要包括：利用壓力應變片技術制成的稱重裝置，測量雙腳壓力的數值。其壓力大小測量精準，可以得到雙腳壓力的總和，但無法細致測量腳與地面的接觸區域和壓力在地面上的分布情況。利用膜片式壓力傳感器制成的壓力墊，用于測試雙腳于地面的接觸區域和壓力在該區域上的分布情況，由于力在壓力墊上被分散，其壓力測量無法給出每只腳對于地面壓力的精確大小。
技術實現思路
本專利技術的目的就在于克服現有技術的不足，提供一種同時測量腳部壓力絕對大小、雙腳與地面接觸輪廓和相對壓力分布的壓力測量腳墊。為了實現上述目的，本專利技術提供了一種壓力測量腳墊，包括至少一塊壓力板，所述壓力板包括壓力板底板、至少一個傳感器底殼、至少一個傳感器模塊、至少一塊壓力板信號采集板，其中，所述傳感器底殼固定于壓力板底板上；所述傳感器模塊和壓力板信號采集板固定于傳感器底殼上；所述壓力板信號采集板設有采集接口及輸出接口，其通過采集接口與所述傳感器模塊連接，以實現信號采集，再通過輸出接口將數據輸出；所述傳感器模塊包括膠墊、稱重式壓力傳感器和膜片式壓力傳感器，所述稱重式壓力傳感器和膜片式壓力傳感器設置于膠墊和傳感器底殼之間。進一步的，所述傳感器模塊的稱重式壓力傳感器為壓力應變片，所述壓力應變片用于測量壓力的精確大小，所述膜片式壓力傳感器為壓力膜片，所述壓力膜片提供一定面積的壓力測量，用于測量腳部在地面上的輪廓及腳部壓力的相對分布趨勢，壓力膜片上設置有多個壓力測點，每個測點都相當于一個實際上提供測量功能的膜片傳感器；所述膠墊包括上膠墊和下膠墊，所述傳感器模塊的具體結構為：從上至下包括上膠墊、下膠墊、壓力膜片、壓力膜片墊板、壓力板上蓋、應變片墊板及壓力應變片，其中，所述上膠墊下表面設有多個固定孔，所述下膠
墊上表面設有多個與上述固定孔對應的固定柱，兩者通過壓合連接固定，另外，所述下膠墊、壓力膜片、壓力膜片墊板及壓力板上蓋與所述傳感器底殼通過等高螺絲連接，所述應變片墊板及壓力應變片疊設于所述壓力板上蓋與所述傳感器底殼之間，所述壓力應變片設置于所述傳感器底殼的凹槽中；所述上膠墊、下膠墊、壓力膜片墊板為硅膠或橡膠材質，確保腳部壓力以原有的分布趨勢傳遞至壓力膜片；所述壓力板上蓋和應變片墊板為硬質材料，使壓力應變片作為整個壓力傳感器模塊的支撐結構，以測量壓力的精確大小。進一步的，所述等高螺絲還設有等高螺絲護套用于保護等高螺絲。進一步的，所述等高螺絲分為光滑部分和螺紋部分，所述等高螺絲的光滑部分的長度大于下膠墊、壓力膜片、壓力膜片墊板及壓力板上蓋的厚度之和，使得壓力板上蓋與傳感器底殼之間存在間隙，傳感器底殼對壓力板上蓋并不提供支撐力。進一步的，所述傳感器模塊的壓力應變片為4個，分別設于傳感器底殼的四個角的凹槽中。進一步的，所述下膠墊固定柱正對壓力膜片測點，使壓力在測點部位適當分布，但不影響壓力膜片上的壓力分布趨勢。進一步的，所述壓力板包括并排的4個傳感器底殼，每個傳感器底上設有2個傳感器模塊，所述傳感器模塊分別通過接口和壓力板信號采集板連接。進一步的，所述壓力板為一塊時，所述壓力板信號采集板的輸出接口以有線或無線的方式與上位機直接通訊連接。進一步的，所述壓力板為兩塊或多塊時，所述壓力測量腳墊還包括基座，所述兩塊或多塊壓力板并排固設于基座上，所述基座在多塊壓力板的一側還設置有基座信號采集板，所述基座信號采集板設有采集接口及輸出接口，通過采集接口與壓力板信號采集板的輸出接口連接，通過輸出接口以有線或無線的方式與上位機通訊連接。進一步的，所述基座信號采集板外還可設置有基座信號采集板蓋板。進一步的，所述壓力測量腳墊還設置有左燈條和右燈條，當壓力板為一塊時，所述壓力板信號采集板還設置有處理器；當壓力板為兩塊或兩塊以上時，所述基座信號采集板還設置有處理器；上述處理器通過輸出接口分別與左燈條與右燈條
相連，所述處理器通過采集到的數據計算雙腳的壓力大小，所述左燈條和右燈條通過LED燈的亮燈數量或者亮度描述左右腳壓力百分比，所述LED燈隨腳部壓力百分比的增加而逐步點亮，當運動員的左腳壓力較高，其右腳壓力較小，則左燈條亮燈區域較長，右燈條亮燈區域較短，當重力完全集中于一只腳上時，則一邊的燈條完全亮起而另外一邊的燈條完全熄滅。進一步的，所述左燈條及右燈條為包括多個LED燈的燈管，或者為一整體的LED燈管。本專利技術的有益效果：1、本專利技術提供的壓力測量腳墊，同時利用了稱重式壓力傳感器和膜片式壓力傳感器，稱重式壓力傳感器用于測量腳部壓力絕對大小，膜片式壓力傳感器用于測量雙腳與地面接觸輪廓和相對壓力分布，能測量出每只腳對于地面壓力的精確大小；2、通過使用等高螺絲實現了腳部壓力以原有的分布趨勢傳遞至膜片式壓力傳感器以及腳部壓力以原有大小傳遞至稱重式壓力傳感器；3、通過將壓力傳感器模塊化設計，使得壓力墊易于被拆分運輸以及易于擴展壓力墊的測量區域大小。附圖說明圖1為本專利技術的使用場景示意圖；圖2為實施例1的壓力測量腳墊的結構示意圖；圖3為實施例1中壓力板的結構示意圖；圖4為實施例1中傳感器模塊的結構示意圖；圖5為實施例1的等高螺絲連接部位的截面示意圖；圖6a為實施例1的傳感器模塊主視圖；圖6b為實施例1的下膠墊與壓力膜片連接部位的截面放大示意圖；圖7為實施例1的壓力膜片的結構示意圖；圖8為實施例1的左燈條及右燈條使用狀態示意圖；圖9為實施例1的左燈條及右燈條的一種具體結構示意圖；圖10為實施例1的信號采集流程方框示意圖。具體實施方式下面結合附圖及實施例對專利技術進一步說明，但不用來限制本專利技術的范圍。如圖1所示，本專利技術的使用場景結構示意圖，運動員或患者站在壓力測量腳墊101上進行運動，壓力測量腳墊101則檢測運動員或患者各只腳的精確壓力大小102、每只腳和地面的接觸區域以及每只腳在壓力測量腳墊上的壓力分布103，壓力測量腳墊用過接口將數據傳輸至上位機，并生成雙腳壓力大小、接觸區域和壓力分布的圖像。實施例1如圖2及圖3所示，本實施例提供的該種壓力測量腳墊，包括壓力板201、基座202、左燈條203及右燈條204，本實施例中，所述壓力板201設有四塊，分別是第一壓力板2011、第二壓力板2012、第三壓力板2013、第四壓力板2014，壓力板201的作用為采集壓力信號，所述第一壓力板2011、第二壓力板2012、第三壓力板2013、第四壓力板2014分別并排固設于基座202之上，所述左燈條203及右燈條204分別設于第一壓力板2011及第四壓力板2014外側，所述每個壓力板201上分別包括四個傳感器底殼302，每個傳感器底殼302上設有兩個傳感器模塊303，所述基座202上還設有基座信號采集板205及基座信號采集板蓋板206，所有基座信號采集板205設有處理器及多個采集接口和多個輸出接口，所述基座信號采集板205的采集接口分別與第一壓力板2011、第二壓力板2012、第三壓力板2013、第四壓力板2014設置的壓力板信號采集板304的輸出接口相連，所述基座信號采集板205的輸出接口分別與左燈條203及右燈條204相接，還通過輸出接口采用本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種壓力測量腳墊，其特征在于，包括至少一塊壓力板，所述壓力板包括壓力板底板、至少一個傳感器底殼、至少一個傳感器模塊、至少一塊壓力板信號采集板，其中，所述傳感器底殼固定于壓力板底板上；所述傳感器模塊和壓力板信號采集板固定于傳感器底殼上；所述壓力板信號采集板設有采集接口及輸出接口，其通過采集接口與所述傳感器模塊連接，以實現信號采集，再通過輸出接口將數據輸出；所述傳感器模塊包括膠墊、稱重式壓力傳感器和膜片式壓力傳感器，所述稱重式壓力傳感器和膜片式壓力傳感器設置于膠墊和傳感器底殼之間。

【技術特征摘要】
2016.01.15 US 14/996,7321.一種壓力測量腳墊，其特征在于，包括至少一塊壓力板，所述壓力板包括壓力板底板、至少一個傳感器底殼、至少一個傳感器模塊、至少一塊壓力板信號采集板，其中，所述傳感器底殼固定于壓力板底板上；所述傳感器模塊和壓力板信號采集板固定于傳感器底殼上；所述壓力板信號采集板設有采集接口及輸出接口，其通過采集接口與所述傳感器模塊連接，以實現信號采集，再通過輸出接口將數據輸出；所述傳感器模塊包括膠墊、稱重式壓力傳感器和膜片式壓力傳感器，所述稱重式壓力傳感器和膜片式壓力傳感器設置于膠墊和傳感器底殼之間。2.根據權利要求1所述的一種壓力測量膠墊，其特征在于，所述傳感器模塊的稱重式壓力傳感器為壓力應變片，所述膜片式壓力傳感器為壓力膜片，壓力膜片上設置有多個壓力測點，每個測點都相當于一個實際上提供測量功能的膜片傳感器；所述膠墊包括上膠墊和下膠墊，所述傳感器模塊的具體結構為：從上至下包括上膠墊、下膠墊、壓力膜片、壓力膜片墊板、壓力板上蓋、應變片墊板及壓力應變片，其中，所述上膠墊下表面設有多個固定孔，所述下膠墊上表面設有多個與上述固定孔對應的固定柱，兩者通過壓合連接固定，另外，所述下膠墊、壓力膜片、壓力膜片墊板及壓力板上蓋與所述傳感器底殼通過等高螺絲連接，所述應變片墊板及壓力應變片疊設于所述壓力板上蓋與所述傳感器底殼之間，所述壓力應變片設置于所述傳感器底殼的凹槽中。3.根據權利要求2所述的一種壓力測量膠墊，其特征在于，所述等高螺絲還設有...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳燕，陳進，
申請(專利權)人：上海英詩帕信息科技有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31