[发明专利]一种康复鞋及其控制系统

权利要求书

1.一种康复鞋，包括鞋面、鞋底板、设置在鞋底板中的调整机构及控制器，所述调整机构和所述控制器设置在所述鞋底板中，其特征在于，所述调整机构包括固定板、固定外壳和传动结构；

所述固定板固设在所述鞋底板上，所述固定外壳连接在所述固定板上，且所述固定板与所述固定外壳包围形成一容置空间，所述传动结构设置在所述容置空间中；

所述传动结构包括丝杠、蜗轮、蜗杆、电机和移动支架，所述丝杠下端连接所述固定板，所述丝杠上端固接所述蜗轮，所述蜗轮对应连接所述固定外壳，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述电机连接于所述蜗杆一端；

所述移动支架包括平台、支杆和底盘，所述平台与所述丝杠啮合，所述支杆上端连接所述平台，下端连接所述底盘，所述支杆贯穿所述固定板和所述鞋底板，所述底盘与地面接触；

所述底盘与地面接触的一端装有压力传感器，所述压力传感器用于获取压力信号，所述控制器用于处理压力信号，并控制所述电机运动。

2.根据权利要求1所述的康复鞋，其特征在于，所述固定板中间开设有通孔，用于使所述移动支架的支杆穿过，所述固定板上还开设有第一凹台，所述丝杠的下端通过轴承连接方式对应连接在所述固定板的第一凹台处，所述固定板两侧边上设有第一螺纹孔，用于使所述固定板通过螺纹连接固设在所述鞋底板上。

3.根据权利要求1所述的康复鞋，其特征在于，所述固定外壳为倒U型结构，包括顶壁和两侧壁，所述固定外壳的顶壁上开设有第二凹台，所述蜗轮通过轴承连接方式对应连接在所述固定外壳的第二凹台处，所述固定外壳的一侧壁上开设有凸台，所述电机安装在所述凸台处，所述固定外壳的另一侧壁上开设有通孔，所述蜗杆一端贯穿所述通孔。

4.根据权利要求1所述的康复鞋，其特征在于，所述传动结构还包括联轴器，所述电机通过所述联轴器与所述蜗杆连接，所述移动支架的平台上设有大小与所述丝杠匹配的第二螺纹孔，用于与所述丝杠啮合。

5.根据权利要求1至4任一项所述的康复鞋，其特征在于，所述康复鞋至少包括两个所述调整机构，每个所述调整机构至少包括两个所述丝杠以及与所述丝杠相同数量的所述蜗轮，所述蜗杆上具有若干螺纹段且所述螺纹段的数量与所述蜗轮数量相同。

6.根据权利要求5所述的康复鞋，其特征在于，所述康复鞋包括三个所述调整机构，每个所述调整机构包括两个所述丝杠以及与所述丝杠相同数量的所述蜗轮，所述蜗杆上具有若干螺纹段且所述螺纹段的数量与所述蜗轮数量相同。

7.根据权利要求1至4任一项所述的康复鞋，其特征在于，所述固定板、所述移动支架的平台和所述移动支架的底盘的形状各自独立地可以是圆形、椭圆形、矩形、圆角矩形或者五边形中的一种。

8.一种用于控制康复鞋的控制系统，其特征在于，所述控制系统用于控制如权利要求1至7任一项所述的康复鞋，所述控制系统包括：

信号传感器，用于获取足底压力信号、加速度信号和肌电信号，所述信号传感器包括压力传感器、加速度传感器和表面肌电传感器；

位置传感器，设置于所述电机内，用于在线记录所述康复鞋在各个运动时刻的位置信息；

信号采集模块，用于采集所述足底压力信号、加速度信号和肌电信号，并将所述足底压力信号、加速度信号和肌电信号传输至计算机模块，所述信号采集模块包括压力信号采集模块、加速度信号采集模块和表面肌电信号采集模块；

计算机模块，用于接收并处理所述足底压力信号、加速度信号和肌电信号，发出控制指令；

驱动模块，用于根据所述计算机模块发出的控制指令做出相应驱动动作，所述驱动模块包括多轴运动控制卡、驱动器和电机，所述驱动器根据所述多轴运动控制卡的控制指令驱动所述电机运动。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述压力传感器设置于所述移动支架的底盘上，所述加速度传感器设置于人体的腰部，所述加速度传感器为六轴角加速度传感器，所述表面肌电传感器设置于人体下肢，所述表面肌电传感器为表面肌电电极。

10.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述计算机模块包括数据处理单元，所述数据处理单元包括：

信号处理单元，用于对所述足底压力信号、加速度信号和肌电信号进行放大、整形和滤波；

特征值提取单元，用于对经过所述信号处理单元处理后的所述足底压力信号、加速度信号和肌电信号进行特征值提取；

模式识别单元，用于对所提取的所述特征值进行描述、辨认、分类和解释；

控制单元，用于根据所述模式识别单元的处理结果发出相应的控制指令。