[發(fā)明專利]足底軟組織檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810094383.8
• 申請日: 2008-04-29
• 公開（公告）號: CN101569544A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭永平;何俊峰;陳昕;張忠偉
• 申請（專利權(quán)）人: 香港理工大學(xué)
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 郭曉東

1.一種足底軟組織檢測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集單元、與數(shù)據(jù)采集單元連接的數(shù)據(jù)預(yù)處理單元，其特征在于：

數(shù)據(jù)采集單元包括位于人體腳底下的與步進電機輸出軸相連并隨電機輸出軸上下移動的至少一個用于向足底發(fā)射和接收超聲波的超聲波傳感器、至少一個用于感應(yīng)加載到足底軟組織壓力的壓力傳感器；所述超聲波傳感器和步進電機安裝在殼體內(nèi)，所述殼體的頂端部設(shè)有一塊帶通孔的蓋板，所述步進電機的輸出軸上安裝有傳動機構(gòu)，所述傳動機構(gòu)使所述超聲波傳感器的超聲波探頭能伸出蓋板上的通孔，作用于足底軟組織；

數(shù)據(jù)預(yù)處理單元包括濾波模塊和數(shù)據(jù)整合模塊，用于處理數(shù)據(jù)采集單元輸入的超聲波數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)，得到足底軟組織厚度數(shù)據(jù)，并進一步得出足底軟組織受力-形變量數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的足底軟組織檢測系統(tǒng)，其特征在于還包括與數(shù)據(jù)預(yù)處理單元相連的數(shù)據(jù)處理單元，該數(shù)據(jù)處理單元通過若干組足底軟組織受力-形變量數(shù)據(jù)擬合出一條斜率為足底軟組織硬度的直線，從而得到足底軟組織硬度數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的足底軟組織檢測系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理單元通過足底軟組織受力-形變量數(shù)據(jù)、超聲波探頭的半徑、足底軟組織初始厚度、泊松比計算出楊氏彈性模量。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的足底軟組織檢測系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理單元通過多組足底軟組織受力-形變量數(shù)據(jù)及足底軟組織初始厚度、超聲波探頭面積得到足底軟組織的應(yīng)變隨應(yīng)力非線性變化的非線性參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的足底軟組織檢測系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理單元通過多組足底軟組織受力-形變量數(shù)據(jù)、隨時間變化的壓力值、隨時間變化的形變量、足底軟組織初始厚度、超聲波探頭面積得到足底軟組織的應(yīng)變隨應(yīng)力變化的粘彈性參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2-5之任一項所述的足底軟組織檢測系統(tǒng)，其特征在于還包括用于測量被檢測腳承受體重數(shù)據(jù)的稱重傳感單元。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的足底軟組織檢測系統(tǒng)，其特征在于還包括至少一個用于檢測步進電機行程的位移感測器。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的足底軟組織檢測系統(tǒng)，其特征在于還包括與所述數(shù)據(jù)處理單元相連的第一攝像頭，用于監(jiān)測足底被檢測位置是否正確并監(jiān)測檢測過程。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的足底軟組織檢測系統(tǒng)，其特征在于還包括與所述數(shù)據(jù)處理單元相連的第二攝像頭，用于記錄測試前雙足底軟組織的外觀信息。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的足底軟組織檢測系統(tǒng)，其特征于所述數(shù)據(jù)處理單元中還設(shè)有用于控制步進電機轉(zhuǎn)動的電機驅(qū)動控制模塊。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的足底軟組織檢測系統(tǒng)，其特征在于所述壓力傳感器、位移感測器安裝在殼體內(nèi)，所述傳動機構(gòu)包括固定安裝在所述步進電機的輸出軸(12)上的螺母(13)和與所述螺母(13)配合的絲杠(14)，所述壓力傳感器安裝在絲杠(14)上，所述超聲波傳感器的超聲波探頭安裝在絲杠(14)的頂端部。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的足底軟組織檢測系統(tǒng)，其特征在于所述位移感測器是線性位移差分變壓器，包括豎直固定安裝的外殼(5)、相對固定外殼(5)上下移動的移動元件(6)，其中在移動元件(6)上固定有感應(yīng)桿(8)，感應(yīng)桿(8)的另一端固定在絲杠(14)上。