The present disclosure provides a wearable plantar pressure monitoring system, which includes a pressure sensor array, a plurality of pressure sensing units, and a data acquisition circuit, including an analog signal conditioning circuit, a microcontroller and a communication transmission module, in which pressure sensing units are distributed at toes, forefeet and feet with different densities. Arch and heel. By reasonably arranging the distribution of pressure sensors, the total number of sensors is reduced without affecting the foot pressure data acquisition, thus the number of charge amplifiers is reduced. At the same time, the working current of the whole system is reduced through reasonable selection of components and design of circuit timing, and communication transmission module and movement are used. The terminal carries out information interaction to achieve real-time monitoring of pressure distribution.
【技术实现步骤摘要】
可穿戴足底压力监测系统及方法
本公开涉及纳米新能源和可穿戴电子设备领域,尤其涉及一种可穿戴足底压力监测系统及方法。
技术介绍
现有的足底压力分布监测系统及方法中,足底压力测试板技术已经比较成熟,但是监测系统体积庞大,测试存在空间局限性,并且测试条件一般是裸足测试,测得的压力分布与实际穿着鞋子行走时的压力分布存在差异。可穿戴的智能鞋、智能鞋垫则具有便于穿戴、测试结果更接近人体行走时的压力分布情况,但是由于需要持续长时间监测足底压力的变化,对监测系统的工作电流和供电部分提出了新的要求。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本公开提供了一种可穿戴足底压力监测系统及方法,以至少部分解决以上所提出的技术问题。(二)技术方案根据本公开的一个方面,提供了一种可穿戴足底压力监测系统,包括:压力传感器阵列,包括多个压力传感单元,以及数据采集电路,包括模拟信号调理电路、微控制器和通讯传输模块;其中,压力传感单元以不同的密度分布在脚趾、前脚掌、脚弓和脚跟处。在本公开一些实施例中,压力传感单元分布在行走时承受压力较大足底中部、足后跟外侧、足后跟内侧、第三跖骨、第二跖骨和第一趾骨。在本公开一些实施例中,所述压力传感器阵列及数据采集电路由摩擦-电磁复合纳米发电机供电。在本公开一些实施例中,压力传感器阵列包括多个PVDF压力传感器,所述PVDF压力传感器的基底采用柔性电路板,PVDF薄膜固定在柔性电路板上,并且在PVDF薄膜下表面电极与电路板的第一焊盘之间设置导电通路,第一焊盘与输出信号走线相连;铜胶带连接PVDF上表面电极和第二焊盘,第二焊盘与共地平面走线相连。在本公开一些实施例中,所述 ...
【技术保护点】
1.一种可穿戴足底压力监测系统,包括:压力传感器阵列,包括多个压力传感单元,以及数据采集电路,包括模拟信号调理电路、微控制器和通讯传输模块;其中,压力传感单元分布在脚趾、前脚掌、脚弓和/或脚跟处。
【技术特征摘要】
1.一种可穿戴足底压力监测系统,包括:压力传感器阵列,包括多个压力传感单元,以及数据采集电路,包括模拟信号调理电路、微控制器和通讯传输模块;其中,压力传感单元分布在脚趾、前脚掌、脚弓和/或脚跟处。2.根据权利要求1所述的可穿戴足底压力监测系统,其中,压力传感单元分布在行走时承受压力较大的足底中部、足后跟外侧、足后跟内侧、第三跖骨、第二跖骨和第一趾骨区域。3.根据权利要求1所述的可穿戴足底压力监测系统,其中,所述压力传感器阵列及数据采集电路由摩擦-电磁复合纳米发电机供电。4.根据权利要求1至3任一项所述的可穿戴足底压力监测系统,其中,压力传感器阵列包括多个PVDF压力传感器,所述PVDF压力传感器的基底采用柔性电路板,PVDF薄膜固定在柔性电路板上,并且在PVDF薄膜下表面电极与电路板的第一焊盘之间设置导电通路,第一焊盘与输出信号走线相连;铜胶带连接PVDF上表面电极和第二焊盘,第二焊盘与共地平面走线相连。5.根据权利要求4所述的可穿戴足底压力监测系统,其中,所述PVDF薄膜裁剪尺寸范围为5×5mm2至15×15mm2,厚度范围为50μm至200μm,所述PVDF薄膜的上下表面镀铝作为电极;柔性电路板加工为鞋垫的形状。6.根据权利要求1至5任一项所述的可穿戴足底压力监测系统,其中,所述模拟信号调理电路包括:多个电荷放大电路,多个电荷放大电路连接到多个压力传感单元,与其一一对应;多通道模拟开关,连接到多个电荷放大电路;所述信号微处理单元包括:模拟-数字转换器,连接到所述多通道模拟开关;第一存储器,连接到模拟-数字转换器;第一UART,连接到第一存储器;第一微控制器连接到所述第一存储器连接及模拟-数字...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐伟,王中林,邓超然,陈宝东,
申请(专利权)人:北京纳米能源与系统研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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