[实用新型]足部压力分布监测装置

说明书

本实用新型涉及智能健康监测领域，公开了一种足部压力分布监测装置。该足部压力分布监测装置包括至少一个摩擦发电式压力传感器，用于感测人体足部的作用力；中央处理模块，用于对至少一个摩擦发电式压力传感器输出的信号进行处理。本实用新型的足部压力分布监测装置结构简单，成本低廉且舒适性更强。

技术领域

本实用新型涉及智能健康监测领域，具体涉及一种足部压力分布监测装置。

背景技术

在人体的日常活动中，通常存在多种状态，例如，当人体处于行走或站立状态时，身体的重量都要由双足来支撑，由于每个人的走路步态不尽相同，因此足部的受力点分布也存在一定差异。对于一部分人来说，其习惯的行走方式可能使其脚部和腿部比其他人更容易受到伤害。尤其对于与跑步相关的运动员来说，正确的发力方式和运动姿态对于提高其竞技水平至关重要。因此，获得足部的压力分布对于普通人和运动员来说都具有重要意义。

在现有技术中，用于对足部压力的分布进行监测的监测装置多为固定的或不易携带的装置或仪器，其成本高昂，难以得到广泛应用，而便携式的装置由于采用压敏电阻、压电陶瓷和电容式压力传感器，其柔韧性欠佳，设置于鞋底和鞋垫内舒适性差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种成本低且舒适性强的足部压力分布监测装置。

根据本实用新型的足部压力分布监测装置，包括：至少一个摩擦发电式压力传感器，用于感测人体足部的作用力；中央处理模块，用于对至少一个摩擦发电式压力传感器输出的信号进行处理。

进一步地，至少一个摩擦发电式压力传感器的数量为多个，各摩擦发电式压力传感器呈M行N列的阵列式分布。

进一步地，各摩擦发电式压力传感器均包括依次设置的第一电极层、第一聚合物绝缘层、第二聚合物绝缘层和第二电极层，第一聚合物绝缘层与第二聚合物绝缘层相对的表面构成摩擦界面，且构成摩擦界面的相对的表面中的至少一个表面上设置有凸起阵列结构，第一电极层和第二电极层构成摩擦发电式压力传感器的信号输出端。

进一步地，在呈阵列式分布的多个摩擦发电式压力传感器中，每行的摩擦发电式压力传感器的第一电极层顺次相连，以得到M个行输出端，每列的摩擦发电式压力传感器的第二电极层顺次相连，以得到N个列输出端，其中，M个行输出端与N个列输出端与中央处理模块相连。

进一步地，至少一个摩擦发电式压力传感器的数量为一个，其包括依次设置的独立电极层、第三聚合物绝缘层、第四聚合物绝缘层以及公共电极层。

进一步地，独立电极层包括多个独立电极，多个独立电极呈M行N列的阵列式分布且多个独立电极之间互不相连，每个独立电极均与公共电极层构成一对信号输出端且各独立电极和公共电极层分别与中央处理模块相连；第三聚合物绝缘层和第四聚合物绝缘层相对的表面构成摩擦界面，且构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设置有凸起阵列结构。

进一步地，独立电极层通过印刷的方式设置在第三聚合物绝缘层的远离摩擦界面的表面上，公共电极层通过印刷的方式设置在第四聚合物绝缘层的远离摩擦界面的表面上。

进一步地，足底压力分布监测系统还包括信号预处理模块，信号预处理模块包括顺次相连的放大电路、滤波电路和模数转换电路，其中，放大电路与摩擦发电式压力传感器相连，模数转换电路与中央处理模块相连。

进一步地，中央处理模块包括信号处理电路和控制电路，其中，信号处理电路与模数转换电路相连，用于对信号预处理模块输出的信号进行处理以得到足部各点的压力数据。

进一步地，足部压力分布监测装置还包括：报警模块和与中央处理模块相连的预存储模块，中央处理模块还包括连接在信号处理电路与控制电路之间的比较电路，其中，报警模块与控制电路电连接，用于响应控制电路输出的控制信号并产生报警信号；无线通信模块，用于与外部设备进行通信；以及电源模块，用于为足部压力分布监测装置供电。