[發(fā)明專利]一種足底受力測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410336133.6
• 申請(qǐng)日: 2014-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN104068870A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛文杰;孫園喜;鄭佳;董典彪;趙東來(lái)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/22
• 分類號(hào): A61B5/22
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)量裝置，具體地說(shuō),涉及一種用于人體運(yùn)動(dòng)時(shí)足底受力的測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

人體步行時(shí)依靠下肢的髖關(guān)節(jié)，膝關(guān)節(jié)，踝關(guān)節(jié)的交替運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)行走。行走時(shí)足底受力能夠反應(yīng)出人體當(dāng)前運(yùn)動(dòng)步態(tài)的狀態(tài)，因而足底受力測(cè)量裝置對(duì)于人體步態(tài)研究起到極為重要的作用。除此之外，足底受力測(cè)量裝置對(duì)于下假肢膝關(guān)節(jié)或踝關(guān)節(jié)的研究以及下肢康復(fù)的研究也有重要的作用。目前的足底受力測(cè)量裝置有靜態(tài)的測(cè)力板，測(cè)力臺(tái)以及測(cè)力鞋三種類型。測(cè)力板功能局限，不能夠很好的適應(yīng)各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。測(cè)力臺(tái)能夠測(cè)量出足底運(yùn)動(dòng)時(shí)的三維受力數(shù)據(jù)，但是其測(cè)量受噪聲影響較大。測(cè)力鞋作為現(xiàn)在主流的測(cè)力方法，其能夠很好的測(cè)量出運(yùn)動(dòng)時(shí)足底的正壓力，但是卻對(duì)足底剪切力無(wú)法測(cè)量。如中國(guó)專利CN102475548A，其由固定支架，踏板，計(jì)算機(jī)支架，可編程控制器，電子計(jì)數(shù)器，時(shí)間控制器，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)角器，角度和加速度傳感器組成，其只能實(shí)現(xiàn)腳底正壓力的測(cè)量，并且其測(cè)量區(qū)域固定，被測(cè)試人員在其上無(wú)法實(shí)現(xiàn)位移運(yùn)動(dòng)和行走，而且其無(wú)法測(cè)量出足底所受到的剪切力。

發(fā)明內(nèi)容

為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，解決足底所受到的壓力和剪切力的測(cè)量問(wèn)題，本發(fā)明提出一種足底受力測(cè)量裝置。通過(guò)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制踏板的運(yùn)動(dòng)速度，被測(cè)量者在測(cè)量裝置上實(shí)現(xiàn)位移運(yùn)動(dòng)和行走,進(jìn)而研究不同步態(tài)下足底受力情況。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:包括測(cè)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，

所述測(cè)力機(jī)構(gòu)包括左踏板、右踏板、左踏板左前滾柱軸承、第一側(cè)板、左踏板前滾筒、第二側(cè)板、左踏板右前滾柱軸承、右踏板左前滾柱軸承、第三側(cè)板、右踏板前滾筒、第四側(cè)板、右踏板右前滾柱軸承、右踏板右后滾柱軸承、右踏板后滾筒、右踏板左后滾柱軸承、左踏板右后滾柱軸承、左踏板后滾筒、左踏板左后滾柱軸承，所述左踏板位于第一側(cè)板與第二側(cè)板之間，左踏板前滾筒通過(guò)左踏板左前滾柱軸承和左踏板右前滾柱軸承固連在第一側(cè)板與第二側(cè)板內(nèi)側(cè)前部，左踏板后滾筒通過(guò)左踏板左后滾柱軸承和左踏板右后滾柱軸承固連在第一側(cè)板與第二側(cè)板內(nèi)側(cè)后部，左踏板左前滾柱軸承和左踏板右前滾柱軸承的下面和前面放置有壓力傳感器，左踏板左后滾柱軸承和左踏板右后滾柱軸承的下面和后面放置有壓力傳感器，第一側(cè)板與第二側(cè)板之間安裝多根支撐滾軸，左踏板前滾筒和左踏板后滾筒上繞有傳動(dòng)皮帶；所述右踏板位于第三側(cè)板和第四側(cè)板之間，右踏板前滾筒通過(guò)右踏板左前滾柱軸承和右踏板右前滾柱軸承固連在第三側(cè)板和第四側(cè)板內(nèi)側(cè)前部，右踏板后滾筒通過(guò)右踏板左后滾柱軸承和右踏板右后滾柱軸承固連在第三側(cè)板與第四側(cè)板內(nèi)側(cè)后部，右踏板左前滾柱軸承和右踏板右前滾柱軸承的下面和前面放置有壓力傳感器，右踏板左后滾柱軸承和右踏板右后滾柱軸承的下面和后面放置有壓力傳感器，第三側(cè)板和第四側(cè)板之間安裝多根支撐滾軸，右踏板前滾筒和右踏板后滾筒上繞有傳動(dòng)皮帶；

所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由主動(dòng)力軸、第一扭簧、第二扭簧組成，主動(dòng)力軸與電機(jī)輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器固連,第一扭簧與第二扭簧同側(cè)的一端固定在主動(dòng)力軸上,主動(dòng)力軸穿過(guò)左踏板前滾筒和右踏板前滾筒，第一扭簧的另一端焊接在左踏板前滾筒的內(nèi)壁上,第二扭簧的另一端焊接在右踏板前滾筒的內(nèi)壁上,主動(dòng)力軸通過(guò)兩個(gè)扭簧將扭矩傳輸至左踏板前滾筒和右踏板前滾筒上。

左踏板和右踏板對(duì)稱安裝；左踏板后滾筒與右踏板后滾筒位于同一軸線上。

有益效果

本發(fā)明提出的一種足底受力測(cè)量裝置,由測(cè)力機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)力軸轉(zhuǎn)動(dòng),主動(dòng)力軸通過(guò)固定在其上的第一扭簧與第二扭簧將扭矩傳輸至左踏板前滾筒和右踏板前滾筒上,控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制左踏板與右踏板的運(yùn)動(dòng)速度。左踏板和右踏板對(duì)稱安裝,左踏板后滾筒與右踏板后滾筒位于同一軸線上。測(cè)力機(jī)構(gòu)通過(guò)左踏板與右踏板上的滾柱軸承下面和前面、后面安裝的壓力傳感器對(duì)左右腳底部壓力和剪切力進(jìn)行測(cè)量。被測(cè)量者在測(cè)量裝置上實(shí)現(xiàn)位移運(yùn)動(dòng)和行走,進(jìn)而研究不同步態(tài)下足底受力情況。測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主動(dòng)力軸輸入扭矩實(shí)現(xiàn)左右踏板前滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，避免了外界輸入力的干擾，提高了足底受力的測(cè)量精度。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明一種足底受力測(cè)量裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明足底受力測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中: