[发明专利]足底软组织检测系统

权利要求书

1.一种足底软组织检测系统，包括数据采集单元、与数据采集单元连接的数据预处理单元，其特征在于：

数据采集单元包括位于人体脚底下的与步进电机输出轴相连并随电机输出轴上下移动的至少一个用于向足底发射和接收超声波的超声波传感器、至少一个用于感应加载到足底软组织压力的压力传感器；所述超声波传感器和步进电机安装在壳体内，所述壳体的顶端部设有一块带通孔的盖板，所述步进电机的输出轴上安装有传动机构，所述传动机构使所述超声波传感器的超声波探头能伸出盖板上的通孔，作用于足底软组织；

数据预处理单元包括滤波模块和数据整合模块，用于处理数据采集单元输入的超声波数据、压力数据，得到足底软组织厚度数据，并进一步得出足底软组织受力-形变量数据。

2.根据权利要求1所述的足底软组织检测系统，其特征在于还包括与数据预处理单元相连的数据处理单元，该数据处理单元通过若干组足底软组织受力-形变量数据拟合出一条斜率为足底软组织硬度的直线，从而得到足底软组织硬度数据。

3.根据权利要求2所述的足底软组织检测系统，其特征在于所述数据处理单元通过足底软组织受力-形变量数据、超声波探头的半径、足底软组织初始厚度、泊松比计算出杨氏弹性模量。

4.根据权利要求2所述的足底软组织检测系统，其特征在于所述数据处理单元通过多组足底软组织受力-形变量数据及足底软组织初始厚度、超声波探头面积得到足底软组织的应变随应力非线性变化的非线性参数。

5.根据权利要求2所述的足底软组织检测系统，其特征在于所述数据处理单元通过多组足底软组织受力-形变量数据、随时间变化的压力值、随时间变化的形变量、足底软组织初始厚度、超声波探头面积得到足底软组织的应变随应力变化的粘弹性参数。

6.根据权利要求2-5之任一项所述的足底软组织检测系统，其特征在于还包括用于测量被检测脚承受体重数据的称重传感单元。

7.根据权利要求6所述的足底软组织检测系统，其特征在于还包括至少一个用于检测步进电机行程的位移感测器。

8.根据权利要求7所述的足底软组织检测系统，其特征在于还包括与所述数据处理单元相连的第一摄像头，用于监测足底被检测位置是否正确并监测检测过程。

9.根据权利要求8所述的足底软组织检测系统，其特征在于还包括与所述数据处理单元相连的第二摄像头，用于记录测试前双足底软组织的外观信息。

10.根据权利要求9所述的足底软组织检测系统，其特征于所述数据处理单元中还设有用于控制步进电机转动的电机驱动控制模块。

11.根据权利要求7所述的足底软组织检测系统，其特征在于所述压力传感器、位移感测器安装在壳体内，所述传动机构包括固定安装在所述步进电机的输出轴(12)上的螺母(13)和与所述螺母(13)配合的丝杠(14)，所述压力传感器安装在丝杠(14)上，所述超声波传感器的超声波探头安装在丝杠(14)的顶端部。

12.根据权利要求11所述的足底软组织检测系统，其特征在于所述位移感测器是线性位移差分变压器，包括竖直固定安装的外壳(5)、相对固定外壳(5)上下移动的移动元件(6)，其中在移动元件(6)上固定有感应杆(8)，感应杆(8)的另一端固定在丝杠(14)上。