[发明专利]一种用于假肢控制的穿戴式脚底压力采集装置

权利要求书

1.一种用于假肢控制的穿戴式脚底压力采集装置，其特征在于：它包括一鞋垫、一集成在所述鞋垫内的压力传感模块和一信号传输模块；所述压力传感模块包括四个压力传感器，所述四个压力传感器设置在所述鞋垫内；所述四个压力传感器将检测到的足底压力信号转换为变电阻值，传输至所述信号传输模块内进行传输测量。

2.如权利要求1所述的一种用于假肢控制的穿戴式脚底压力采集装置，其特征在于：所述鞋垫采用断开式分层结构，其由脚掌、足弓和足跟拼接而成；所述脚掌和足跟均由顶层、中间层和底层构成，所述中间层为所述四个压力传感器；所述顶层采用软牛皮材料制成，所述底层采用纤维材料制成；在所述顶层上贴设有所述四个压力传感器，并在所述顶层上刻设有用于布置各压力传感器线路的浅槽，所述底层再粘贴在所述中间层上。

3.如权利要求1所述的一种用于假肢控制的穿戴式脚底压力采集装置，其特征在于：所述四个压力传感器均采用大量程薄膜式压阻型压力传感器，所选型号为Tekscan,Inc.公司的FlexiForce A401传感器。

4.如权利要求2所述的一种用于假肢控制的穿戴式脚底压力采集装置，其特征在于：所述四个压力传感器均采用大量程薄膜式压阻型压力传感器，所选型号为Tekscan,Inc.公司的FlexiForce A401传感器。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于假肢控制的穿戴式脚底压力采集装置，其特征在于：所述四个压力传感器在所述鞋垫上的设置位置如下：第一个所述压力传感器设置在所述鞋垫的足跟位置，第二个所述压力传感器设置在所述鞋垫的第四、第五趾骨之间，第三个所述压力传感器设置在所述鞋垫的第一跖骨位置，第四个所述压力传感器设置在所述鞋垫的拇趾位置。

6.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于假肢控制的穿戴式脚底压力采集装置，其特征在于：所述信号传输模块包括四个运算放大器、一模数转换器、一微处理器、一无线模块和一上位机；所述四个压力传感器将检测到的足底压力阻值信号分别经一所述运算放大器转换为模拟电压信号输出，经所述模数转换器转换为数字信号输入所述微处理器内处理，将需要发送的数据打包后，经所述无线模块发送至所述上位机。

7.如权利要求5所述的一种用于假肢控制的穿戴式脚底压力采集装置，其特征在于：所述信号传输模块包括四个运算放大器、一模数转换器、一微处理器、一无线模块和一上位机；所述四个压力传感器将检测到的足底压力阻值信号分别经一所述运算放大器转换为模拟电压信号输出，经所述模数转换器转换为数字信号输入所述微处理器内处理，将需要发送的数据打包后，经所述无线模块发送至所述上位机。

8.如权利要求6所述的一种用于假肢控制的穿戴式脚底压力采集装置，其特征在于：每个所述运算放大器都采用LM324；所述模数转换器和微处理器采用stm32F103；所述无线模块采用WS1105。

9.如权利要求7所述的一种用于假肢控制的穿戴式脚底压力采集装置，其特征在于：每个所述运算放大器都采用LM324；所述模数转换器和微处理器采用stm32F103；所述无线模块采用WS1105。

10.如权利要求6～9任意一项所述的一种用于假肢控制的穿戴式脚底压力采集装置，其特征在于：所述微处理器内的信号处理方法是对信号滤波和发送时机的选择：滤波是指数字信号以较大的采样率传输至所述微处理器内，在微处理器中每一定量的数据作为一个样本，取其中值作为样本值，进行中值滤波；发送时机选择是指，在所述微处理器中增加一次判定，当四个通道信号值的和大于一个阈值时，通过所述无线模块发送信号至所述上位机；所述阈值大小由脚底从摆动到触地时产生力大小决定，超过阈值即表示脚底处于支撑阶段。