[发明专利]测量足底压力中心轨迹的方法、模型建立方法及智能鞋垫有效
申请号: | 201710681987.1 | 申请日: | 2017-08-10 |
公开(公告)号: | CN107334212B | 公开(公告)日: | 2020-04-21 |
发明(设计)人: | 胡新尧;彭东晟;曲行达 | 申请(专利权)人: | 深圳大学 |
主分类号: | A43B17/00 | 分类号: | A43B17/00;A61B5/11;A61B5/103;G06F30/20 |
代理公司: | 深圳市明日今典知识产权代理事务所(普通合伙) 44343 | 代理人: | 王杰辉 |
地址: | 518000 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 测量 足底 压力 中心 轨迹 方法 模型 建立 智能 鞋垫 | ||
1.一种测量足底压力中心轨迹方法,其特征在于,包括以下步骤:
测量智能鞋垫上各个力敏传感器的电信号,所述智能鞋垫包括多个力敏传感器;
在非线性回归模型中,根据各个力敏传感器的电信号、坐标及模型系数,计算足底压力中心坐标;
所述足底压力中心坐标包括横坐标X和纵坐标Y,分别由下式求得:
上式中,n表示力敏传感器的个数,表示第i个传感器横坐标的模型系数,xi表示第i个力敏传感器的横坐标,Vi表示第i个力敏传感器的电信号,表示横坐标的校正系数;表示第i个传感器纵坐标的模型系数,yi表示第i个力敏传感器的纵坐标,表示纵坐标的校正系数。
2.根据权利要求1所述的测量足底压力中心轨迹方法,其特征在于,所述电信号为电压输出值。
3.根据权利要求2所述的测量足底压力中心轨迹方法,其特征在于,所述n的值为12。
4.一种模型建立方法,用于测量足底压力中心轨迹,其特征在于,包括以下步骤:
测量智能鞋垫上的传感器坐标,记为(xi,yi),所述智能鞋垫包括多个力敏传感器,xi表示第i个力敏传感器的横坐标,yi表示第i个力敏传感器的纵坐标;
使用所述智能鞋垫在测力台进行模拟试验,获得多组足底压力中心坐标以及与其对应的多个电信号,所述足底压力中心坐标由所述测力台测得,所述电信号分别由各个力敏传感器测得,所述足底压力中心坐标包括足底压力中心横坐标和足底压力中心纵坐标;
分别在X方向和Y方向建立非线性回归模型,所述X方向的非线性回归模型包括以下参数:足底压力中心横坐标、传感器横坐标、电信号;所述Y方向的非线性回归模型包括以下参数:足底压力纵中心坐标、传感器纵坐标、电信号;通过最小二乘法对所述非线性回归模型进行拟合,计算各个力敏传感器在X方向和Y方向的模型系数;
所述X方向和Y方向的非线性回归模型可分别由以下公式表示:
上式中,n表示力敏传感器的个数,表示第i个传感器横坐标的模型系数,xi表示第i个力敏传感器的横坐标,Vi表示第i个力敏传感器的电信号,表示横坐标的校正系数;表示第i个传感器纵坐标的模型系数,yi表示第i个力敏传感器的纵坐标,表示纵坐标的校正系数。
5.根据权利要求4所述的模型建立方法,其特征在于,所述电信号为电压输出值。
6.根据权利要求5所述的模型建立方法,其特征在于,所述n的值为12。
7.一种智能鞋垫,其特征在于,包括鞋垫本体、处理器及多个力敏传感器,所述处理器、力敏传感器嵌设于所述鞋垫本体内,所述处理器用于执行权利要求1~3任意一项所述的测量足底压力中心轨迹方法。
8.根据权利要求7所述的智能鞋垫,其特征在于,所述力敏传感器的厚度为0.2~0.5mm,直径为8-15mm。
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