站立和步行状态下足底压力监测系统设计
2021-01-15曲明亮张志强孙巍伟冯泽锐
北京信息科技大学学报(自然科学版) 2020年6期
曲明亮,张志强,孙巍伟,于 恒,冯泽锐
(北京信息科技大学 机电工程学院,北京 100192)
0 引言
监测和分析足底压力的分布特点在康复医学、体育运动、鞋垫及鞋子制造等方面有着极其重要的意义[1-4]。近几年,国外足底压力测量技术发展迅速。美国Tekscan公司的F-Scan足底压力测量系统[5],在内置式的鞋垫内布置密集的传感器点位,能够对运动时的足底压力进行采集。比利时RScan公司的Foot-scan足底压力测量系统[6],采用足压测量步道进行步态分析。除此之外,瑞士奇石乐公司的测力台、德国NOVEL公司Pedar[7]鞋垫系统等都是具有代表性的足底压力监测设备。国内虽然对于足底压力的测量研究起步较晚,但目前也取得了重要成果。李攀等[8]研发的便携式压力测量装置,使用较少的压力敏感点对足底压力分布进行研究。王墨等[9]研发的平台式传感器,能够对足底的压力变化进行采集和显示。
综合国内外研究现状,可以发现足底压力设备主要分为内置式系统和平台式系统。平台式系统无法穿戴,携带不便,因此不适用于长距离步行测量。鞋垫内置式系统可以穿戴,但是许多设备鞋内空间布局不合理,容易导致设备损坏;此外,压力采集点位布置不尽合理,不能较好地得到足底关键点位的压力特点。
为弥补上述缺陷,本文设计一种针对人体站立和步行状态的足底压力数据监测系统,通过布置合理的薄膜压力感应点位,采集左右脚足底数据,并对左右脚足底不同位置的压力情况进行直观展现,为后续基于足底压力的研究提供数据支持。……
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