吴亮亮 ，刘 鑫 ，唐志伟

（1.厦门南洋职业学院，福建 厦门 361102 2.深圳市汇川技术股份有限公司，广东 深圳 518101）

1 引言

足底压力分布可为前交叉韧带（ACL）损伤、足底筋膜炎、帕金森、糖尿病、中风后遗症等多种疾病的针对性评估治疗、康复观察或者体育训练方案制订等方面提供重要的参考[1-3]。目前足底压力分析系统在国内还是没有很成熟的产品，主要依赖进口。国外商业化的产品主要有平板式和鞋垫式。现有平板式产品有美国 GaitRite Electronic公司所提供的GaitRite步道，比利时RSscan公司的Footscan，德国Zebris、Novel、Medilogi、GeBioM、Currex，意大利 SensorMedica、BTS、Loran；鞋垫式产品较为成熟的有美国公司Tekscan生产的F-scan鞋垫。这些产品均价格不菲[4]。另外，国内研究大多把传感器针对性分布在拇指趾骨、中指趾骨、第一趾骨、足跟等关键受力点，需要量身定制，且不排除使用者行动中脚与检测产品相对位置稍微偏离带来的检测误差。本文研究的是鞋垫式阵列柔性薄膜压力传感器，有99个感知单元。感知器件数量多，受众面广，从生物力学角度出发能确保检测不同人足底压力静态、动态的分布变化情况[5]。对于国内便携式足底压力显示系统的研发有一定参考价值。

2 硬件系统设计

鞋垫式足底压力分析系统电路分为五个功能模块，分别是：电源电路、信息采集电路、STM32信号处理电路、无线传输电路、上位机显示，系统硬件框图如图1所示。

图1 系统硬件框图

2.1 信息采集电路

2.1.1 传感器型号比较选择

比起电感式、电容式、压电式的压力传感器，电阻式压力传感器在范围、响应速度、灵敏度，作为鞋垫组成部分在穿着的舒适度等方面更具优势[6]，因此本系统选用电阻式压力传感器。……