本發(fā)明涉及一種足底壓力測(cè)量裝置，特別是一種點(diǎn)陣式足底壓力測(cè)量裝置及其檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)cn103462619a于2013年12月25日公開一種足底壓力測(cè)量裝置，其包括左腳鞋墊和右腳鞋墊，以及信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集電路和計(jì)算機(jī)；所述左腳鞋墊和右腳鞋墊均設(shè)有4個(gè)壓力傳感器，左腳鞋墊的4個(gè)壓力傳感器與右腳鞋墊的4個(gè)壓力傳感器對(duì)稱設(shè)置；4個(gè)壓力傳感器的安裝位置為：鞋墊的足跟處安裝1個(gè)，鞋墊的足掌處安裝2個(gè)，鞋墊的足尖處安裝1個(gè)；各個(gè)壓力傳感器的信號(hào)輸出端接信號(hào)調(diào)理電路的輸入端，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端接數(shù)據(jù)采集電路的輸入端，數(shù)據(jù)采集電路的輸出端接計(jì)算機(jī)。該結(jié)構(gòu)的壓力傳感器設(shè)置在一個(gè)整體的鞋墊上，不能準(zhǔn)確測(cè)量足底每個(gè)位置所產(chǎn)生的壓力，另外，壓力傳感器為膜片壓力傳感器，所測(cè)得的壓力值并非絕對(duì)值壓力，導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)偏差大。

還有，足底壓力測(cè)量裝置的承托面是固定的，但是足底形狀不是平的，所以，當(dāng)站立在足底壓力測(cè)量裝置上時(shí)，導(dǎo)致足底較多部位不能與相應(yīng)的承托面接觸，以致不能精確地測(cè)量足底更多位置的壓力值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，測(cè)量精確、適合不同腳形的測(cè)量、足底各個(gè)位置都能測(cè)到的點(diǎn)陣式足底壓力測(cè)量裝置及其檢測(cè)方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，該裝置采集的足底壓力數(shù)據(jù)可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種點(diǎn)陣式足底壓力測(cè)量裝置，包括壓力測(cè)量裝置和電控系統(tǒng)，壓力測(cè)量裝置與電控系統(tǒng)電性連接，其特征在于：所述壓力測(cè)量裝置設(shè)有若干個(gè)、并陣列設(shè)置在一平面上，壓力測(cè)量裝置呈桿狀，壓力測(cè)量裝置頂端形成足底承托面，各個(gè)足底承托面獨(dú)立分開，足底承托面隨著其承重量的改變而上下運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的目的還可以采用以下技術(shù)措施解決：

作為更具體的方案，所述壓力測(cè)量裝置包括伸縮桿和壓力傳感器，伸縮桿設(shè)置在壓力傳感器上，伸縮桿頂端形成所述足底承托面。由于各個(gè)足底承托面均由伸縮桿支撐，所以，各個(gè)足底承托面均可以隨著其承重量的改變而上下運(yùn)動(dòng)。

所述伸縮桿為氣動(dòng)桿，氣動(dòng)桿包括氣壓筒和活塞桿，氣壓筒內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)氣腔，儲(chǔ)氣腔下部設(shè)有充氣口和所述壓力傳感器；活塞桿頂面形成所述足底承托面，活塞桿下端插入氣壓筒的儲(chǔ)氣腔內(nèi)，活塞桿下端外周與儲(chǔ)氣腔內(nèi)壁密封配合；所述充氣口與充氣單元連接，充氣單元與電控系統(tǒng)電性連接。

各個(gè)氣動(dòng)桿的充氣口共同與一充氣單元連接。

所述壓力傳感器為氣壓傳感器。

由于充氣口需要與充氣單元的管路連接，氣壓傳感器需要接線，所以，所述充氣口和氣壓傳感器均設(shè)置在氣壓筒底部，更有利于各個(gè)壓力測(cè)量裝置靠得更近，即單位面積內(nèi)可以放置更多的壓力測(cè)量裝置。

所述電控系統(tǒng)包括矩陣測(cè)量及a/d數(shù)據(jù)處理器、帶有軟件算法運(yùn)算的主控單元、控制界面和顯示屏，矩陣測(cè)量及a/d數(shù)據(jù)處理器、主控單元和顯示屏分別與主控單元電性連接，各壓力傳感器分別與a/d數(shù)據(jù)處理器電性連接，所述充氣單元與主控單元電性連接。

所述壓力測(cè)量裝置的足底承托面上設(shè)有軟墊，軟墊同時(shí)覆蓋各個(gè)足底承托面，使得整個(gè)足底壓力測(cè)量裝置的頂面為柔性板面，減少單個(gè)壓力測(cè)量裝置對(duì)足底產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)，產(chǎn)生不適感。

所述壓力測(cè)量裝置設(shè)有100個(gè)以上。理論上說(shuō)，壓力測(cè)量裝置密度越大，其測(cè)量更精密。

所述點(diǎn)陣式足底壓力測(cè)量裝置的檢測(cè)方法，其特征在于：檢測(cè)前先由充氣單元對(duì)氣壓筒的儲(chǔ)氣腔充氣，儲(chǔ)氣腔內(nèi)產(chǎn)生初始?xì)鈮褐祊0，此時(shí)活塞桿上升；當(dāng)足部站在陣列設(shè)置的多個(gè)足底承托面上時(shí)，承重的活塞桿會(huì)跟據(jù)足底形狀和受到的重量分布?jí)浩?，產(chǎn)生下降形變，形成新的壓力值p1，通過(guò)主控單元內(nèi)部軟件算法運(yùn)算可得出足底壓力分布絕對(duì)值和完成足底三維形狀掃描。

本發(fā)明的有益效果如下：

（1）此款點(diǎn)陣式足底壓力測(cè)量裝置包括多個(gè)呈桿狀的壓力測(cè)量裝置，壓力測(cè)量裝置以點(diǎn)陣的方式排布，并且壓力測(cè)量裝置的頂端的高度可以根據(jù)承重量不同而改變，所以，可以精確測(cè)量足底各個(gè)位置的壓力，而且，不管足底形狀如何，足底大小如何，都可以落入測(cè)量范圍；

（2）此款點(diǎn)陣式足底壓力測(cè)量裝置由于可以對(duì)足底各個(gè)點(diǎn)的壓力進(jìn)行測(cè)量，因此，可以通過(guò)主控單元內(nèi)部軟件算法運(yùn)算可得出足底壓力分布絕對(duì)值和完成足底三維形狀掃描。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明一使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見圖1至圖3所示，一種點(diǎn)陣式足底壓力測(cè)量裝置，包括壓力測(cè)量裝置和電控系統(tǒng)，壓力測(cè)量裝置與電控系統(tǒng)電性連接，所述壓力測(cè)量裝置設(shè)有若干個(gè)、并陣列設(shè)置在一平面上，壓力測(cè)量裝置呈桿狀，壓力測(cè)量裝置頂端形成足底承托面23，各個(gè)足底承托面23獨(dú)立分開，足底承托面23隨著其承重量的改變而上下運(yùn)動(dòng)。

所述壓力測(cè)量裝置包括伸縮桿和壓力傳感器，伸縮桿設(shè)置在壓力傳感器上，伸縮桿頂端形成所述足底承托面23。所述伸縮桿為氣動(dòng)桿2，氣動(dòng)桿2包括氣壓筒21和活塞桿22，氣壓筒21內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)氣腔212，儲(chǔ)氣腔212下部設(shè)有充氣口211和所述壓力傳感器；活塞桿22頂面形成所述足底承托面23，活塞桿22下端插入氣壓筒21的儲(chǔ)氣腔212內(nèi)，活塞桿22下端外周與儲(chǔ)氣腔212內(nèi)壁密封配合；所述充氣口211與充氣單元連接，充氣單元與電控系統(tǒng)電性連接。

各個(gè)氣動(dòng)桿2的充氣口211共同與一充氣單元連接。所述充氣單元可以是以下結(jié)構(gòu)：充氣單元包括氣泵和三通電磁閥，三通電磁閥設(shè)有進(jìn)氣孔、排氣孔和充氣孔，進(jìn)氣孔與氣泵出氣口連通，充氣孔與氣動(dòng)桿2的充氣口211連通；充氣狀態(tài)時(shí)，進(jìn)氣孔與充氣孔連通，啟動(dòng)氣泵即可對(duì)儲(chǔ)氣腔212進(jìn)行充氣；排氣狀態(tài)時(shí)，排氣孔與充氣孔連通，活塞桿22失去壓縮氣體的支撐而自動(dòng)下降。

所述壓力傳感器為氣壓傳感器1。所述氣壓傳感器1設(shè)置在氣壓筒21底部。雖然本實(shí)施例的充氣口211不是在氣壓筒21底部，但是，充氣口211也優(yōu)選是設(shè)置在氣壓筒21底部。

所述壓力測(cè)量裝置的足底承托面23上設(shè)有軟墊3，軟墊3同時(shí)覆蓋各個(gè)足底承托面23。

所述壓力測(cè)量裝置設(shè)有100個(gè)以上。各個(gè)壓力測(cè)量裝置呈矩形陣列設(shè)置。

結(jié)合圖4所示，所述電控系統(tǒng)包括矩陣測(cè)量及a/d數(shù)據(jù)處理器、帶有軟件算法運(yùn)算的主控單元、控制界面和顯示屏（可以對(duì)多個(gè)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示），矩陣測(cè)量及a/d數(shù)據(jù)處理器、主控單元和顯示屏分別與主控單元電性連接，各壓力傳感器分別與a/d數(shù)據(jù)處理器電性連接，所述充氣單元與主控單元電性連接。所述主控單元為pc或plc，控制界面為hmi控制界面。圖中標(biāo)記有“足底壓力檢測(cè)板”的方框表示為陣列設(shè)置的氣動(dòng)桿2，各個(gè)氣動(dòng)桿2由一個(gè)充氣單元供氣，各個(gè)氣動(dòng)桿2的壓力由相應(yīng)的氣壓傳感器3矩陣監(jiān)測(cè)。

上述點(diǎn)陣式足底壓力測(cè)量裝置的檢測(cè)方法，檢測(cè)前先由充氣單元對(duì)氣壓筒2的儲(chǔ)氣腔212充氣，儲(chǔ)氣腔212內(nèi)產(chǎn)生初始?xì)鈮褐祊0，此時(shí)活塞桿22上升；當(dāng)足部站在陣列設(shè)置的多個(gè)足底承托面23上時(shí)（見圖3所示），承重的活塞桿22會(huì)跟據(jù)足底形狀和受到的重量分布?jí)浩?，產(chǎn)生下降形變，形成新的壓力值p1，通過(guò)主控單元內(nèi)部軟件算法運(yùn)算可得出足底壓力分布絕對(duì)值和完成足底三維形狀掃描。