面程序130使用。用户界面程序130具备输入功能、 数据显示、记录存储、数据分析以及分析回馈。
[0041] 用户界面程序130的特征在于运作时需先输入用户名称、用户体重、假下肢足部 大小、各压力传感器104-108与参考压力传感器103的对应距离以及选取分析选项。
[0042] 本发明建议把安放于对应大拇指位置的压力传感器103作为唯一的参考压力传 感器。该参考压力传感器103应只作距离参考，而非受力参考；各压力传感器103-108应独 立量度受压压力。
[0043] 分析选项有：行走动态分析和双脚站立静态分析两种。
[0044] 在行走动态分析的选项下，用户界面程序130的特征在于通过用户界面125显示 各压力传感器103-108所受的实时受压力值、参考压力中心（Px、Py)及其对应周期轨迹 119, 121、站立时间（Tstand)、摆动时间（Tswing)、标准依据压力中心周期轨迹范围120以及评 估回馈122, 123。
[0045] 在双脚站立静态分析的选项下，用户界面程序130的特征在于通过用户界面125 显示各压力传感器103-108所受的实时受压力值、参考压力中心（Px、Py)及其对应轨迹 128, 129,标准依据压力中心轨迹范围127以及评估回馈122, 123。
[0046] 用户界面程序130的特征在于具备两种记录存储的方法--内置存储和云端存 储。
[0047] 内置存储适用于没有连接互联网功能的用户界面。相反，拥有连接互联网功能的 用户界面可利用云端存储的方法把数据记存于网上存储空间。
[0048] 数据分析方面，用户界面程序130采用以下公式（1)和公式（2)得到前后向的参 考压力中心（Px)和内外向的参考压力中心（Py)，公式（1)、（2)均适用于不同压力传感器 数量和位置的计设。
[0051] 其中，η是压力传感器的总数量。F1是各压力传感器的对应受力。X1和 yi分别为 各压力传感器（i = X，i古〇)跟参考压力传感器（i = 〇)的前后向距离和内外向距离。
[0052] 压力中心对应的周期轨迹121的周期定义为位于足跟位置的压力传感器108由受 压一刻开始，经过受力变化、归零，直至该压力传感器再次受压一刻。
[0053] 用户界面程序130会利用用户界面125的内置计时器来计算步态中假下肢的站立 时间（T stand)。其特征在于当位于足跟位置的压力传感器108受压触发时便会启动内置计时 器，计时直到位于大拇指的压力传感器103受压停止而终止；内置计时器的记录时间为步 态中的站立时间（T stand)。
[0054] 同样，用户界面程序130亦会计算步态中假下肢的摆动时间（Tswing)。其特征在于 当位于大拇指的压力传感器103在没有受压时启动内置计时器，计时直到位于足跟位置的 压力传感器108受压触发而停止；内置计时器的记录时间为步态中的摆动时间（T swing)。
[0055] 标准依据压力中心周期轨迹范围120由多组步态数据分析综合而成；标准依据压 力中心轨迹范围127由多组静态站立数据分析综合而成。两种依据范围120, 127均需要运 用已轮入的用户体重、假下肢大小和各压力传感器104-108与参考压力传感器103的对应 位置距离来进行轨迹标准化。
[0056] 在两种分析选项下，评估回馈122, 123分别以标准依据压力中心周期轨迹范围 120和标准依据压力中心轨迹范围127作为依据。
[0057] 当参考压力中心周期轨迹119, 121或参考压力中心轨迹128, 129超出依据范围 120, 127时，用户界面程序130便会显示相应的建议回馈123。
[0058] 相反，若参考压力中心周期轨迹119, 121或参考压力中心轨迹128, 129在依据范 围120, 127之内，用户界面程序130会显示正面回馈122。
[0059] 在解释权利要求时，应该理解：
[0060] 一权利要求中，此辅助系统的元件前表示数量的单词不排除以复数的形式存在；
[0061] 一权利要求中，此辅助系统均可应用于左假下肢和右假下肢；
[0062] 一权利要求中的任何附图标记不限制它们的位置和范围；
[0063] 一权利要求中，此辅助系统的安装不受限于图中的假下肢及假足设计。
[0064] 一权利要求中，此辅助系统的安装不受限于任何压力传感器、微控制器、电阻等元 件。
[0065] 一权利要求中，此内建程序不限于建议中的数值。
[0066] 一权利要求中，此用户界面程序不限于建议中的数值。
【主权项】
1. 一种使用假下肢足压信号来协助假肢矫型师调整假下肢对线、评估截肢者在对线后 的步态训练成效的辅助系统，包括： -主体电路箱101及内在包含的所有元件一微控制器114及内建程序、无线收发器 115、电路板116、串联电阻117、压力传感器应接插座111、电池118和开开钮110 ; -测量假下肢足底压力的压力传感器整配件124及内在包含的所有元件--薄片式压 力传感器103-108、综合电线113和压力传感器应接插头112 ;以及 -应用于用户界面125的用户界面程序130。2. 根据权利要求1所述的辅助系统，其特征在于，求出假下肢足底对应位置的绝对受 压力值及受力轨迹，并把该轨迹与系统的依据数据120, 127比较，提供一评估标准。3. 根据权利要求1所述的辅助系统，其特征在于，压力传感器所安放的位置应至少有 一个放于假足的足跟处108和一个放于对应大拇指的假足部分103,以计算步态中的各时 间参量。4. 根据权利要求1所述的辅助系统，其特征在于，所述的主体电路箱101可系于假下肢 支持干100或假下肢足腔102内；5. 根据权利要求1所述的辅助系统，其特征在于，内建程序已包含解决信号偏移的程 序；6. 根据权利要求1所述的辅助系统，其特征在于，内建程序已包含补偿压力传感器非 线性信号输出的程序；7. 根据权利要求1所述的辅助系统，其特征在于，其电阻值根据不同的灵敏度、解析 度、压力范围的要求而定。8. 根据权利要求1所述的辅助系统，其特征在于，可通过权利要求1所述的压力传感器 整配件124计算出穿戴假下肢走路时的站立和摆动时间（Tstand、Tswing);9. 根据权利要求1所述的辅助系统，其特征在于，可通过权利要求1所述的压力传感器 整配件124计算出穿戴假下肢后的前后向和内外向的参考压力中心（Px、Py);10. 根据权利要求1所述的辅助系统，其特征在于，利用无线收发器115把权利要求9、 10所述的站立、摆动时间（Tstand、Tswing)和前后向、内外向的参考压力中心（Px、Py)的数据 传到根据权利要求1所述的用户界面125。11. 根据权利要求11所述的辅助系统，其特征在于，用户界面125包括电脑、平板电脑、 智能电话或其他智能装置。12. 根据权利要求1所述的辅助系统，其特征在于，用户界面程序130具有输入功能、数 据显示、记录存储、数据分析以及分析回馈122, 123。13. 根据权利要求13所述的辅助系统，其特征在于，用户界面程序130具有以下功能： -可让使用者输入截肢者的体重及假足大小； -可让使用者选择行走动态分析选项或双脚站立静态分析选项； -把根据权利要求2所述的依据数据120, 127以截肢者的体重、假足大小作标准化； -瞬时显示参考压力中心周期轨迹119, 121 ; -瞬时显示参考压力中心轨迹128, 129 ; -显示根据权利要求9、11所述的步态中的站立和摆动时间〇^_、1^^); 把依据范围120, 127与参考压力中心周期轨迹119, 121、参考压力中心轨迹128, 129做 出比较，并提出相应回馈125。
【专利摘要】本发明提供一种利用截肢者足压信号来协助假肢矫型师装配假下肢和帮助截肢者改善步态的辅助系统，包括：主体电路箱、足底压力传感器整配件和应用于用户界面中的界面程序。本辅助系统的主体电路箱与足底压力传感器整配件一并使用，通过无线传送至用户界面。该辅助系统的运作原理主要计算及显示截肢者走路时的站立及摆动时间、走路与站立时的参考压力中心轨迹，并与对应的标准数据比较，建议矫型师在假下肢对线上和截肢者步态上的调整。本发明可帮助假肢矫型师调整假下肢对线、评估对线后截肢者的步态和帮助截肢者进行步态训练。
【IPC分类】A61F2/70, A61F2/60
【公开号】CN105266933
【申请号】CN201410312438
【发明人】李超俊, 黄伟志, 温康平, 汤启宇
【申请人】香港理工大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年7月2日