一种可穿戴式足底压力检测装置的制作方法

本技术一般涉及足底压力检测。更具体地，本技术涉及一种可穿戴式足底压力检测装置。

背景技术：

1、足底压力，是生物力学、临床医药、运动科学等领域的科研与应用工作中重要的数据源。基于足底压力数据，结合上述应用领域中各自的具体需求，经过数据的计算与分类，可以衍生出大量行业级数据应用。现有的足底压力的采集手段主要以静态采集为主，即基于静态矩阵式平面传感器(例如图1中的(a)图所示)，被采集者静止站立于传感器之上，传感器采集静态站立状态下的足底压力分布数据，并将采集到的数据传输给上位机进行数据处理。另外，也有通过地毯式压力采集装置(例如图1中的(b)图所示)，其可以理解成前述静态矩阵式平面传感器的加长(延长)版，被采集者可以在该装置上短距离行走，以采集足底压力分布数据。

2、无论是静态矩阵式平面传感器或是地毯式压力采集装置，其只能在固定地点进行站立式采集或者在受限的行走状态下进行采集足底压力，而无法采集被采集者在真实场景(或者真实世界)下的足底压力。例如，无法采集被采集者上、下楼、长时间行走或者跑步等真实动态场景下的足底压力。进一步地，静态矩阵式平面传感器或地毯式压力采集装置采集的均是整个足底的压力数据，这会导致采集数量大，数据传输困难，降低采样频率，使得采集的压力数据不准确。目前，虽然已有可穿戴式的足底采集装置(例如图2所示的鞋垫形状的足底采集装置)，其通过适配鞋子，能够采集被采集者在真实场景下的足底压力，但其仍然采集的是整个足底的压力数据，同样存在采集数量大，数据传输困难，降低采样频率且采集的压力数据不准确的问题。此外，在被采集者穿戴鞋垫形状的足底采集装置时，可能会发生足底前后脚掌滑动或者装置滑出鞋子，使得产生足底与采集装置的相对位移，从而无法精确采集足底压力数据。

3、有鉴于此，亟需提供一种可穿戴式足底压力检测装置方案，以便精准地采集被检者在真实动态场景中的足底压力检测数据。

技术实现思路

1、为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题，本实用新型在多个方面中提出了一种可穿戴式足底压力检测装置的方案。

2、在第一方面中，本实用新型提供一种可穿戴式足底压力检测装置，包括：足底压力检测本体，其设置成与被检者的足底相适配的鞋垫形状；弹性结构，其设置成围绕所述足底压力检测本体的外侧边缘并且高出所述足底压力检测本体，用于将所述被检者的足底包裹在所述足底压力检测本体内；以及足底压力检测单元，其对应所述被检者的足底的特定检测点并设置于所述足底压力检测本体内，用于检测在所述特定检测点处的压力检测信号，以实现足底压力检测。

3、在一个实施例中，所述弹性结构包括弹力带。

4、在另一个实施例中，所述弹力带的外侧设置多个间隙槽，用于增加所述弹力带的弹性。

5、在又一个实施例中，所述特定检测点包括大脚趾检测点、第一跖骨检测点、第二跖骨检测点、第三跖骨检测点、足弓检测点、第一足跟检测点、第二足跟检测点和第三足跟检测点。

6、在又一个实施例中，所述足底压力检测单元包括多个子检测单元，所述多个子检测单元的数量根据所述特定检测点的数量确定，并且每个所述子检测单元包括纳米级碳纤维压感层。

7、在又一个实施例中，所述足底压力检测本体包括上膜层和下膜层，所述上膜层和所述下膜层之间还包括布线层，所述布线层用于将所述多个子检测单元进行电连接。

8、在又一个实施例中，所述布线层包括银离子印刷布线结构。

9、在又一个实施例中，所述上膜层和所述下膜层均包括tpl薄膜层。

10、在又一个实施例中，所述上膜层的底面和所述下膜层的顶面上对应所述特定检测点分别设置第一凹槽和第二凹槽，并且所述第一凹槽和所述第二凹槽包裹相应子检测单元。

11、在又一个实施例中，所述上膜层的顶面上对应所述特定检测点还设置有标识贴，所述标识贴用于标识对应的特定检测点。

12、通过如上所提供的可穿戴式足底压力检测装置，本实用新型实施例通过设置成与被检者的足底相适配的鞋垫形状的足底压力检测本体，以放置于鞋内进行穿戴，从而便于采集被检者在真实动态场景(例如上、下楼，长时间站立、行走、跑步等)下的足底压力数据，而非局限于固定地点的站立或者短距离行走状态的足底压力采集。通过设置在围绕足底压力检测本体的外侧边缘并且高出足底压力检测本体的弹性结构，便于将被检者的足底包裹在内，使得被检者在真实动态场景中足底更贴近足底压力检测本体，并且防止足底前后脚掌滑动或者装置滑出鞋子，从而确保设置于足底压力检测本体内的足底压力检测单元精准采集足底压力信号。其中，前述足底压力检测单元对应被检者的足底的特定检测点，以检测特定检测点处的压力信号，以减少数据采集量并且获得准确的足底压力信号。

13、进一步，本实用新型实施例通过采用弹力带，并在弹力带外侧设置间隙槽，以增加弹力带的弹性，提高舒适度。进一步，本实用新型实施例通过设置上、下膜层，在上、下膜层之间对足底压力检测单元的多个子检测单元进行电连接，以对足底压力检测单元及布线进行包裹保护，以避免损坏足底压力检测单元及布线。更进一步地，本实用新型实施例通过采用纳米级碳纤维压感层作为足底压力检测单元和采用银离子印刷布线结构进行布线，可以提高采集的灵敏度，并且由于纳米级碳纤维压感层和银离子印刷布线结构均为柔性、轻薄材料，由此还可以达到可适配任何鞋内穿戴且无异物感的可穿戴体验。此外，本实用新型实施例的上膜层和下膜层均采用tpl薄膜层，可以进一步防止足底滑动且提高穿戴舒适度。

技术特征：

1.一种可穿戴式足底压力检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的可穿戴式足底压力检测装置，其特征在于，所述弹性结构包括弹力带。

3.根据权利要求2所述的可穿戴式足底压力检测装置，其特征在于，所述弹力带的外侧设置多个间隙槽，用于增加所述弹力带的弹性。

4.根据权利要求1所述的可穿戴式足底压力检测装置，其特征在于，所述特定检测点包括大脚趾检测点、第一跖骨检测点、第二跖骨检测点、第三跖骨检测点、足弓检测点、第一足跟检测点、第二足跟检测点和第三足跟检测点。

5.根据权利要求4所述的可穿戴式足底压力检测装置，其特征在于，所述足底压力检测单元包括多个子检测单元，所述多个子检测单元的数量根据所述特定检测点的数量确定，并且每个所述子检测单元包括纳米级碳纤维压感层。

6.根据权利要求5所述的可穿戴式足底压力检测装置，其特征在于，所述足底压力检测本体包括上膜层和下膜层，所述上膜层和所述下膜层之间还包括布线层，所述布线层用于将所述多个子检测单元进行电连接。

7.根据权利要求6所述的可穿戴式足底压力检测装置，其特征在于，所述布线层包括银离子印刷布线结构。

8.根据权利要求6所述的可穿戴式足底压力检测装置，其特征在于，所述上膜层和所述下膜层均包括tpl薄膜层。

9.根据权利要求8所述的可穿戴式足底压力检测装置，其特征在于，所述上膜层的底面和所述下膜层的顶面上对应所述特定检测点分别设置第一凹槽和第二凹槽，并且所述第一凹槽和所述第二凹槽包裹相应子检测单元。

10.根据权利要求9所述的可穿戴式足底压力检测装置，其特征在于，所述上膜层的顶面上对应所述特定检测点还设置有标识贴，所述标识贴用于标识对应的特定检测点。

技术总结
本技术公开了一种可穿戴式足底压力检测装置，包括：足底压力检测本体，其设置成与被检者的足底相适配的鞋垫形状；弹性结构，其设置成围绕所述足底压力检测本体的外侧边缘并且高出所述足底压力检测本体，用于将所述被检者的足底包裹在所述足底压力检测本体内；以及足底压力检测单元，其对应所述被检者的足底的特定检测点并设置于所述足底压力检测本体内，用于检测在所述特定检测点处的压力检测信号，以实现足底压力检测。利用本技术的方案，可以精准地采集被检者在真实动态场景中的足底压力检测数据。

技术研发人员：程石,窦昭
受保护的技术使用者：赛博派（无锡）科技有限责任公司
技术研发日：20230821
技术公布日：2024/8/16