[發明專利]采用足壓感應技術的輔助假下肢對線及步態分析系統

有效

• 申請號: 201410312438.3
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN105266933B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 李超俊;黃偉志;溫康平;湯啟宇
• 申請（專利權）人: 香港理工大學
• 主分類號: A61F2/60
• 分類號: A61F2/60;A61F2/70
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 張浴月,李玉鎖

1.一種使用假下肢足壓信號來協助假肢矯型師調整假下肢對線、評估截肢者在對線后的步態訓練成效的輔助系統，包括：

-主體電路箱(101)及內在包含的所有元件——微控制器(114)及內建程序、無線收發器(115)、電路板(116)、串聯電阻(117)、壓力傳感器應接插座(111)、電池(118)和開開鈕(110)；

-測量假下肢足底壓力的壓力傳感器整配件(124)及內在包含的所有元件——薄片式壓力傳感器(103-108)、綜合電線(113)和壓力傳感器應接插頭(112)；以及

-應用于用戶界面(125)的用戶界面程序(130)，

其特征在于，求出假下肢足底對應位置的絕對受壓力值及受力軌跡，并把該軌跡與系統的由多組步態數據分析綜合而成的標準依據壓力中心周期軌跡范圍(120)和由多組靜態站立數據分析綜合而成的標準依據壓力中心軌跡范圍(127)比較，提供一評估標準。

2.根據權利要求1所述的輔助系統，其特征在于，壓力傳感器所安放的位置應至少有一個放于假足的足跟處(108)和一個放于對應大拇指的假足部分(103)，以計算步態中的各時間參量。

3.根據權利要求1所述的輔助系統，其特征在于，所述的主體電路箱(101)可系于假下肢支持干(100)或假下肢足腔(102)內。

4.根據權利要求1所述的輔助系統，其特征在于，內建程序已包含解決信號偏移的程序。

5.根據權利要求1所述的輔助系統，其特征在于，內建程序已包含補償壓力傳感器非線性信號輸出的程序。

6.根據權利要求1所述的輔助系統，其特征在于，其電阻值根據不同的靈敏度、解析度、壓力范圍的要求而定。

7.根據權利要求1所述的輔助系統，其特征在于，可通過所述壓力傳感器整配件(124)計算出穿戴假下肢走路時的站立和擺動時間(T_stand、T_swing)。

8.根據權利要求1所述的輔助系統，其特征在于，可通過所述壓力傳感器整配件(124)并基于公式和計算出穿戴假下肢后的前后向和內外向的參考壓力中心(Px、Py)，其中，n是壓力傳感器的總數量，F_i是各壓力傳感器的對應受力，x_i和y_i分別為各壓力傳感器(i＝x,i≠0)跟參考壓力傳感器(i＝0)的前后向距離和內外向距離。

9.根據權利要求8所述的輔助系統，其特征在于，利用無線收發器(115)把通過所述壓力傳感器整配件(124)計算出穿戴假下肢走路時的站立和擺動時間(T_stand、T_swing)及前后向和內外向的參考壓力中心(Px、Py)的數據傳到所述用戶界面(125)。

10.根據權利要求1所述的輔助系統，其特征在于，用戶界面(125)包括電腦或智能電話。

11.根據權利要求1所述的輔助系統，其特征在于，用戶界面程序(130)具有輸入功能、數據顯示、記錄存儲、數據分析以及分析回饋(122,123)。

12.根據權利要求1所述的輔助系統，其特征在于，用戶界面程序(130)具有以下功能：

-可讓使用者輸入截肢者的體重及假足大小；

-可讓使用者選擇行走動態分析選項或雙腳站立靜態分析選項；

-把所述由多組步態數據分析綜合而成的標準依據壓力中心周期軌跡范圍(120)和所述由多組靜態站立數據分析綜合而成的標準依據壓力中心軌跡范圍(127)以截肢者的體重、假足大小作標準化；

-瞬時顯示參考壓力中心周期軌跡(119,121)；

-瞬時顯示參考壓力中心軌跡(128,129)；

-顯示步態中的站立和擺動時間(T_stand、T_swing)；

-把所述由多組步態數據分析綜合而成的標準依據壓力中心周期軌跡范圍(120)和所述由多組靜態站立數據分析綜合而成的標準依據壓力中心軌跡范圍(127)與參考壓力中心周期軌跡(119,121)、參考壓力中心軌跡(128,129)做出比較，并提出相應回饋。