[发明专利]用于跑步机的步态测量平台及测量方法

说明书

本发明公开了一种用于跑步机的步态测量平台及测量方法，其特征是步态测量平台固定设置在支撑平板上，支撑平板固定设置在跑步机支架上；循环传送带支撑在两端滚轮上形成包含有上带和下带的循环带，步态测量平台和支撑平板位于由上带和下带形成的空间中，循环传送带中上带的下表面与步态测量平台的上表面相接触，循环传送带中下带的上表面与支撑平板的下表面之间保持有间隙。本发明固定在跑步机支架的平板上，对在跑步机上运动的人实现步态及脚底的压力分布情况的实时检测。

技术领域

本发明属于康复健身领域，尤其涉及一种用于跑步机的步态及足底压力检测装置及检测方法。

背景技术

步行是人体基本运动之一，任何步行动作都要通过人体足部与地面的相互作用完成，通过对足底力学分布特征的分析可以揭示人体的步态规律，为研究足部的结构、功能和运动姿态控制提供有用的信息，同时利用这些信息还可以对人体生理疾病做出合理的预测和解释。因此对足部压力信号的检测分析在制鞋、医疗康复、体育、机器人工程等方面均有重要的科学意义及应用价值。

目前压力分布测量传感器的主要测量方法是在一个平面上黏附多个微小的压力传感器来确定表面压力的分布情况。其中的典型代表有采用电容传感技术的Xsensor压力测量系统、采用压阻传感技术的Tekscan压力分布测量系统和采用了压电电阻压力传感技术的FSA(ForceSensing Array)压力测试系统，这些均是采用成千个微小压力传感器组成，每个传感器单元只能测一个法向力的大小，位置精度由各个传感器单元的面积决定，精度越高，微小压力传感器单元面积越小，成本更高。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种用于跑步机的步态测量平台及测量方法，将其固定在跑步机支架的平板上，对在跑步机上运动的人实现步态及脚底的压力分布情况的实时检测。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明用于跑步机的步态测量平台的结构特点是：所述步态测量平台固定设置在支撑平板上，所述支撑平板固定设置在跑步机支架上；循环传送带支撑在两端滚轮上形成包含有上带和下带的循环带，步态测量平台和支撑平板位于由上带和下带形成的空间中，所述循环传送带中上带的下表面与所述步态测量平台的上表面相接触，所述循环传送带中下带的上表面与支撑平板的下表面之间保持有间隙。

本发明用于跑步机的步态测量平台的结构特点也在于：所述步态测量平台是由呈阵列排布的多个设置有敏感元件的测量单元组成，根据各测量单元上敏感元件输出的检测信号获得步态测量平台的力分布情况，进而确定跑步机上行走的人的脚底压力分布，实现步态测量。

本发明用于跑步机的步态测量平台的结构特点也在于：所述测量单元设置为左右两列，左右两列中的各测量单元一一对应地左右对称分布，左右对称位置上的测量单元相互独立。

本发明用于跑步机的步态测量平台的结构特点也在于：所述测量单元是由平板和四个结构相同的支撑梁构成；所述平板为长方形板件，在所述测量单元上建立三维坐标系，以平板的底面的中心点为坐标原点，沿平板的长度方向为X向，沿平板的宽度方向为Y向，沿平板的厚度方向为Z向；支撑梁设置在平板的底面用于对平板形成支撑，四个支撑梁沿X向设置，且两两对称分布在平板的两端，处在同一端的两个支撑梁相互之间形成有Y向间隔，并以X轴为对称中心相互对称；使四个支撑梁分处在平面坐标XOY的四个象限中，令：处在第一、第二、第三和第四各象限中的支撑梁依次为第一梁、第二梁，第三梁和第四梁；各支撑梁的首端与平板固定连接，支撑梁的末端固定在支撑平板上。

本发明用于跑步机的步态测量平台的结构特点也在于：在所述支撑梁的中部设置双通孔，所述双通孔是两只不同X向位置上的单孔相并列且相连通，令：两只单孔中处在支撑梁首端一侧的单孔为首端孔，处在支撑梁末端一侧的单孔为末端孔，所述双通孔在支撑梁上为Y向贯通孔；

以坐标原点为对称中心，形成如下各对称结构：