[发明专利]一种足部运动姿态的判断装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能穿戴设备领域，尤其涉及一种足部运动姿态的判断装置和方法。

背景技术

时下跑步运动越来越受人们追捧，但是每个人适用的运动方法不同，错误的跑步姿势或者方法容易导致意外和身体的慢性损伤，所以指导分析个人跑步中存在问题并给出一个有效的跑步建议就变得尤为重要。

现有技术中的智能鞋垫主要用于精准计步、足部受力分析，以得到用户准确的运动数据和状态，但是，用户无法获知自己的运动姿势是否正确，以错误的姿势进行运动反而对身体不利。

发明内容

本发明的目的在于提出一种足部运动姿态的判断装置和方法，能够通过采集用户足底的压力变化，判断用户的运动姿态是否良好。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种足部运动姿态的判断装置，包括：智能鞋垫和智能终端，所述智能鞋垫与所述智能终端通信连接；

所述智能鞋垫用于采集人体的足部运动数据；所述智能终端用于分析和存储所述智能鞋垫采集到的足部运动数据；

所述智能鞋垫包括九轴传感器和多个压力传感器。

所述智能鞋垫上，对应拇趾的位置为第一压力区域，对应第一跖骨和第二跖骨的位置为第二压力区域，对应第三跖骨至第五跖骨的位置为第三压力区域，对应足跟内侧的位置为第四压力区域，对应足跟外侧的区域为第五压力区域；

多个压力传感器包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器和第五压力传感器，分别设置于第一压力区域、第二压力区域、第三压力区域、第四压力区域和第五压力区域；

所述九轴传感器设置于足弓对应的位置。

另一方面，本发明提供一种足部运动姿态的判断方法，采用上述的判断装置，

通过多个压力传感器和/或九轴传感器获取足部运动数据；

所述智能终端根据所述足部运动数据计算足部的运动参数，并根据所述运动参数判断运动姿态是否正确。

其中，若所述足部运动数据为多个压力传感器的值，则所述智能终端根据所述足部运动数据计算足部的运动参数，包括：

在一个步态周期中按照预设时间计算压力比值；

压力比值＝[(第二压力传感器的值+第四压力传感器的值)-(第三压力传感器的值+第五压力传感器的值)]/(第二压力传感器的值+第四压力传感器的值)。

相应的，根据所述运动参数判断运动姿态是否正确，包括：

若第一阈值≤压力比值≤第二阈值，则确定足部内旋正常；

若压力比值＜第一阈值，则确定出现足内翻；

若压力比值＞第二阈值，则确定出现足外翻。

其中，若所述足部运动数据为多个压力传感器的值，则所述智能终端根据所述足部运动数据计算足部的运动参数，还包括：

根据所述足部运动数据计算足底压力中心；

在智能鞋垫的平面上绘制足底压力中心的运动轨迹；

计算所述运动轨迹的轨迹长度和轨迹包络面积；

得到轨迹比值＝轨迹包络面积/轨迹长度。

相应的，根据所述运动参数判断运动姿态是否正确，包括：

根据所述轨迹比值，判断人体的平衡能力等级；

其中，所述平衡能力等级由低到高分别为第一等级、第二等级和第三等级；

若所述轨迹比值在预设范围内，则人体的平衡能力等级属于第二等级；

若所述轨迹比值小于预设范围，则人体的平衡能力等级属于第一等级；

若所述轨迹比值大于预设范围，则人体的平衡能力等级属于第三等级。

其中，若所述足部运动数据为九轴传感器的数据，则所述智能终端根据所述足部运动数据计算足部的运动参数，还包括：

根据所述九轴传感器的数据计算足轴角，所述足轴角为所述智能鞋垫长度方向上的中心线与前进方向的角度。

进一步的，根据所述运动参数判断运动姿态是否正确，包括：

根据所述足轴角判断足部为内八字脚或外八字脚；

根据足轴角的大小，若足轴角大于第三阈值，则确定运动姿态异常。

本发明的有益效果为：

本发明通过通信连接的智能鞋垫和智能终端，对用户的足底压力进行采集和分析，与预设的标准相比较可得知用户足部的运动姿态是否正确，用户可据此修正运动姿态，减少身体的损伤。

附图说明

图1是本发明实施例一中智能鞋垫的结构示意图。

图2是本发明实施例二提供的足部运动姿态的判断方法的流程图；