[发明专利]足底压力测量鞋及足底压力测量方法

权利要求书

1.足底压力测量鞋，其特征在于：包括鞋底(10)，连接在鞋底(10)上的鞋帮(20)以及测量支架(30)，其特征在于：所述测量支架(30)设置在鞋底(10)上，所述测量支架(30)包括支架(31)和底板组成，所述底板设置在支架(31)的框面内，所述底板包括前脚掌板、跖骨板和后脚跟板(32)，所述前脚掌板及跖骨板由多个支撑板拼接而成，所述前脚掌板、跖骨板和后脚跟板(32)下方均设置有传感单元，所述传感单元用于检测前脚掌板、跖骨板和后脚跟板(32)上的脚部的受力；

所述前脚掌板包括第一、第二支撑板(331、332)，所述跖骨板包括第三、第四、第五、第六、第七、第八支撑板(333、334、335、336、337、338)，第一、第二支撑板(331、332)与所述第三、第四、第五支撑板(333、334、335)间隙布置；

所述后脚跟板(32)的板面下方设置有第一支撑梁(35)，所述跖骨板的板面下方设置有第二支撑梁(36)，所述前脚掌板的板面下方设置有第三支撑梁(37)，所述第一、第二、第三支撑梁(35、36、37)固定在支架(31)上，所述第一、第二、第三支撑梁(35、36、37)上均设置有敏感元件构成传感单元；

所述第三、第四、第五支撑板(333、334、335)与所述第六、第七、第八支撑板(336、337、338)之间通过柔性连接件(34)连接，所述第六、第七、第八支撑板(336、337、338)与后脚跟板(32)之间间隙布置，所述柔性连接件(34)为波浪板结构；

所述的足底压力测量鞋的足底压力测量方法步骤如下：

A、在测量支架(30)上的前脚掌板、跖骨板和后脚跟板(32)各受力个区域施加力Fi，检测到第一、第二、第三支撑梁(35、36、37)设置的传感单元测得应变信号εi，根据检测εi和施加的力Fi，建立的模型α_i*F_i＝εi，得到系数α_i；

B、设定康复患者足部踩在前脚掌板、跖骨板和后脚跟板(32)上时，测得测量支架(30)上第一、第二、第三支撑梁(35、36、37)的应变εiⁿ；

C、被测力为：作用于第一趾骨区的力为F1、作用于第2～5趾骨位置的力F2、作用于第1跖骨头位置的力F3、作用于第2跖骨区中心位置的力F4、作用于第三到五跖骨区中心位置的力F5、作用于足跟区的力F6；

D、①站立时，根据模型α_i*F_i’＝εi’，利用F_i”＝εi’/α_i式，计算获得各作用力F1’、F2’、F3’、F4’、F5’、F6’，F7’、F8’、F9’、F10’，其中，F1’为第一趾骨区受力，F2’为第二～五趾骨区受力，F3’、F6’为第一跖骨头受力，F4’、F7’为第二跖骨区受力，F5’、F8’为第三～五跖骨区受力，F9’为足跟内侧受力，F10’为足跟外侧受力；

即得到所要测得脚底主要部位所受的力：

F1＝F1’，F2＝F2’，F3＝F3’+F6’，F4＝F4’+F7’，F5＝F5’+F8’，F6＝F9’+F10’；

上述εi为ε₁’、ε₂’、ε₃’、ε₄’、ε₅’、ε₆’、ε₇’、ε₈’、ε₉’和ε₁₀’，即分别为站立时所述第一、第二、第三支撑梁(35、36、37)处的传感单元获得的应变信号；

②行走时，根据数学模型α_i*F_i”＝εi”，利用F_i””＝εi”/α_i式，计算获得各作用力F1”、F2”、F3”、F4”、F5”、F6”，F7”、F8”、F9”、F10”，其中，F1”为第一趾骨区受力，F2”为第二～五趾骨区受力，F3”、F6”为第一跖骨头受力，F4”、F7”为第二跖骨区受力，F5”、F8”为第三～五跖骨区受力，F9”为足跟内侧受力，F10”为足跟外侧受力；

实时得到足部各个主要部位的受力，行走时脚掌着地时，

F1＝F1”，F2＝F2”，

行走时脚跟着地时，

F6＝F9”+F10”；

根据角度关系，跖骨测出为矢量和，趾骨处的力的大小为其模的大小；

上述εi为ε1”、ε2”、ε3”、ε4”、ε5”、ε6”、ε7”、ε8”、ε9”和ε10”，即分别行走时为所述第一、第二、第三支撑梁(35、36、37)的处的传感单元获得的应变信号。