[发明专利]一种用于外骨骼压力鞋的数据采集系统及方法

摘要

本发明公开了一种用于外骨骼压力鞋的数据采集系统及方法，系统包括压力鞋鞋体、多个压力传感器（201）和电路控制板；所述的电路控制板包括ARM微处理器、惯性测量单元、电信号检测和放大电路、无线通信电路；所述的ARM微处理器对压力传感器（201）采集的数据进行处理，计算出穿戴者的重心位置以及所处的地面特性；同时，ARM微处理器对惯性测量单元采集的数据进行处理，计算出穿戴者的运动状态和步态。本发明能够识别外骨骼所处的地面特性，例如硬化水泥路、草坪等；为外骨骼控制系统提供地面信息，拓展了外骨骼的行走空间；同时能够检测外骨骼所自身处的运动状态（如坐立、站立、行走等状态）以及外骨骼行走时的行走步态，为外骨骼控制系统提供行走姿态数据。

主权项

一种用于外骨骼压力鞋的数据采集系统，包括压力鞋鞋体，其特征在于：它还包括多个压力传感器(201)和电路控制板；所述的电路控制板包括ARM微处理器、惯性测量单元、电信号检测和放大电路、无线通信电路，所述的电信号检测和放大电路、惯性测量单元的输出端与ARM微处理器连接，ARM微处理器的信号输出端与无线通信电路连接；所述的压力传感器(201)嵌入压力鞋鞋体中，压力传感器(201)的电信号输出端与电信号检测和放大电路连接，电信号检测和放大电路的输出端与ARM微处理器连接；所述的惯性测量单元包括多个惯性传感器，所述的惯性传感器的输出端与ARM微处理器连接；所述的ARM微处理器对压力传感器(201)采集的数据进行处理，计算出穿戴者的重心位置；同时，ARM微处理器融合惯性测量单元和压力传感器(201)采集的数据进行处理，计算出穿戴者的所处的地面特性、运动状态和步态；所述的压力鞋鞋体由三层构成，从上而下依次为金属顶板(101)、橡胶中间层(102)和橡胶底板(103)，压力传感器(201)嵌入在橡胶中间层(102)和橡胶底板(103)之间；所述的橡胶中间层(102)设置有凹槽，用于放置传感器橡胶垫，所述的传感器橡胶垫与压力传感器(201)接触的一面设置有粘性物质，用于固定压力传感器。