[發明專利]穿戴式助力助行康復環保鞋

在審

• 申請號: 201711020167.4
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107693308A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 李敏;張中櫨;任宵;李泰浩;謝遠豪;魏熙鵬
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00;A61B5/103;A61B5/11
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司51230
• 代理人: 楊保剛

技術領域

本發明屬于康復機器人技術領域，特別是涉及一種穿戴式助力助行康復環保鞋。

背景技術

外骨骼實質上是一種可穿戴機器人，它靠外部機械動力裝置提供動力，是人與機械的結合，它可以使人具有常人無法達到的力量，耐力。

可以理解，人體步行是一個持續的、具有和諧節律的周期性運動。正常步態具有穩定性、周期性、節律性、方向性、協調性以及個體差異性。當人們存在疾病時，步態特征會有明顯的改變，通過對人體步態的分析，可便于醫生診斷病情、觀察病人傷腿的康復狀況及指導病人行走訓練。

故此，提供一種可以用于感知人腳運動狀態的鞋子應用在外骨骼上，具體通過對使用者步態進行高精度的、定量的、客觀的測量和準確評價，來判斷使用者的運動狀態，再用其與正常人的大數據進行分析比較，通過糾正使用者的步態、對步態進行預測調整，誘發正常步態，指導步行訓練，最后來達到使用者的步行能力，就顯得尤為重要。

發明內容

基于此，有必要針對上述存在的技術問題，提供一種穿戴式助力助行康復環保鞋。

具體地，一種穿戴式助力助行康復環保鞋，包括鞋底、與所述鞋底連接的幫面及設在所述鞋底頂面上的內底，其特征在于：所述鞋底上設有多個微型測力傳感器，所述康復環保鞋還包括控制系統，所述多個微型測力傳感器用于感測人腳作用在鞋底上的壓力，并將感測到的壓力傳送至所述控制系統，所述控制系統分析所述微型測力傳感器所測得的壓力數據，獲取人腳的運動狀態。

作為本發明的優選方案，所述多個微型測力傳感器包括設置在所述鞋底的前腳掌處的第一微型測力傳感器，以及設置在所述鞋底的后腳跟處的第二微型測力傳感器。

作為本發明的優選方案，所述第一微型測力傳感器上套接前腳掌保護圈，所述前腳掌保護圈嵌在所述鞋底內并與鞋底通過環保膠膠合；所述第二微型測力傳感器上套接有后跟保護圈，所述后跟保護圈嵌入所述鞋底內并與所述鞋底通過環保膠膠合。

作為本發明的優選方案，所述鞋底上固定有一用于與外骨骼連接的后跟金屬塊，所述后跟金屬塊部分從所述鞋底的一側插入所述鞋底內并與所述后跟保護圈與膠合在一起。

作為本發明的優選方案，還包括位于所述后跟保護圈上方并壓緊所述后跟保護圈的墊圈，所述墊圈通過螺釘固定在所述鞋底上。

作為本發明的優選方案，所述第一微型測力傳感器數量為兩個并且并排設置在所述鞋底的前腳掌處。

作為本發明的優選方案，所述鞋底上設有溝槽，所述溝槽的端部數量與所述微型測力傳感器的數量一一對應，每個微型測力傳感器均位于所述溝槽的對應端部，所述溝槽內收容于與所述多個微型測力傳感器連接的數據傳輸總線，所述微型測力傳感器通過所述數據傳輸總線對所述控制系統傳送數據。

作為本發明的優選方案，所述鞋底、所述內底及所述幫面三者之間通過粗線固定。

作為本發明的優選方案，所述控制系統包括A/D轉換模塊和嵌入式上位機，所述A/D轉換模塊與所述多個微型測力傳感器連接，用于將微型測力傳感器所測得的壓力信號轉換為離散的數字信號；所述嵌入式上位機接受A/D轉換模塊的數字信號并進行分析處理，以計算出人腳的運動狀態。

作為本發明的優選方案，所述控制系統進一步包括變送器，用于將微型測力傳感器測得的壓力信號轉換后得到的電信號進行濾波放大，并以無線傳輸的方式傳輸給A/D轉換模塊。

通過上述技術方案的應用，本發明相較于現有技術具有如下優點：

本發明請求保護的穿戴式助力助行康復環保鞋，通過在鞋底上微型測力傳感器的結構設置，實現了對人腳作用在鞋底上壓力的精確測量；而控制系統的設置，可通過分析處理微型測力傳感器所測得的壓力信號后計算得到使用者人腳的運動狀態，以此來達到便于醫生診斷病情、觀察病人傷腿的康復狀況及指導病人行走訓練的目的。

附圖說明

圖1為本發明所提供的穿戴式助力助行康復環保鞋的分解圖；

圖2為本發明中控制系統的工作原理圖。

10、鞋底；11、溝槽；12、墊圈；13、螺釘；20、內底；30、幫面；40、后跟金屬塊；51、第一微型測力傳感器；52、第二微型測力傳感器；53、前腳掌保護圈；54、后跟保護圈；55、第一傳感器頂蓋；56、第二傳感器頂蓋。

具體實施方式