病人行走练习智能鞋制造技术

本发明专利技术属于具有特殊用途的鞋类领域，具体涉及一种病人行走练习智能鞋，包括：鞋体；姿态感应模块，姿态感应模块固定在鞋体上，姿态感应模块用于检测鞋体的加速度和角度；角度调整模块，角度调整调整模块的一端固定在鞋体上，角度调整模块的另一端上设有指示灯，角度调整模块可调整与鞋体之间的角度；控制模块，控制模块分别与姿态感应模块、角度调整模块以及指示灯信号连接，控制模块用于在接收到鞋体向上的加速度信息时，控制指示灯点亮，根据预设参数控制角度调整模块与鞋体的夹角，以指示灯在地面留下的光斑作为患者训练的标记。本发明专利技术的解决的技术问题在于提供一种方便患者在没有标记的场地也能够进行训练的病人行走练习智能鞋。

Patient walking exercise intelligent shoes

The invention belongs to the footwear field with special uses, and specifically relates to a patient walking exercise intelligent shoe, including: shoe body; attitude sensing module, attitude sensing module fixed on shoe body, attitude sensing module used to detect acceleration and angle of shoe body; angle adjustment module, one end of angle adjustment module fixed on shoe body, and the other end of angle adjustment module installed on shoe body. The angle adjustment module can adjust the angle between the shoe body and the indicator lamp. The control module is connected with the attitude induction module, the angle adjustment module and the indicator lamp signal respectively. The control module is used to control the indicator lamp to light up when receiving the acceleration information of the shoe body upward, and adjust the angle between the module and the shoe body according to the preset parameters to adjust the angle between the module and the shoe body so as to make the indicator lamp on the ground. The light spot left behind is used as a marker of patient training. The technical problem solved by the invention is to provide a patient walking exercise intelligent shoe which is convenient for the patient to train in an unmarked field.

【技术实现步骤摘要】
病人行走练习智能鞋
本专利技术属于具有特殊用途的鞋类领域，具体涉及一种病人行走练习智能鞋。
技术介绍
帕金森病又名震颤麻痹，是最常见的神经退行性疾病之一，病因及发病机制尚未明确，可能与社会因素、药物因素、患者因素等有关。治疗帕金森病的方法可以用锻炼方法，对于治疗和恢复健康有极大帮助。患者应根据自己情况进行相应的日常生活功能和步态训练或关节训练。对于步态训练，在行走时，步幅以及宽度会有一定的要求。目前主要采用的方式是通过在底板上加设标记，如行走线路标记、转移线路标记或足印标记等，按标记指示行走以得到步态控制。上述方式在实际使用过程中，存在受到场地的限制，患者只能够在标记完成的场地完成练习的问题。因此，现在急需一种方便患者在没有标记的场地也能够进行训练的辅助设备。
技术实现思路
本专利技术的解决的技术问题在于提供一种方便患者在没有标记的场地也能够进行训练的病人行走练习智能鞋。本专利技术提供的基础方案为：病人行走练习智能鞋，包括：鞋体；姿态感应模块，姿态感应模块固定在鞋体上，姿态感应模块用于检测鞋体的加速度和角度；角度调整模块，角度调整调整模块的一端固定在鞋体上，角度调整模块的另一端上设有指示灯，角度调整模块可调整与鞋体之间的角度；控制模块，控制模块分别与姿态感应模块、角度调整模块以及指示灯信号连接，控制模块用于在接收到鞋体向上的加速度信息时，控制指示灯点亮，根据预设参数控制角度调整模块与鞋体的夹角，以指示灯在地面留下的光斑作为患者训练的标记，控制模块还用于在接收到鞋体向前的加速度信息时，控制角度调整模块减小与鞋体的夹角，以使得标记位置与地面相对固定；其中，预设参数为步幅信息。基础方案原理及有益效果如下：1、本方案通过姿态感应模块采集用户在抬脚时的数据，即鞋体向上的加速度信息，计算得出鞋体与地面的间距，然后控制指示灯点亮。控制模块根据预设参数以及鞋体与地面的间距，经过简单的三角函数运算，控制角度调整模块与鞋体之间的夹角，使得指示灯在地面上的光斑与鞋体的初始位置之间的间距为医生建议的步幅，完成鞋体向前运动的指示。2、在鞋体向前运动后，控制模块根据鞋体向前的加速度信息，控制角度调整模块与鞋体之间的夹角，使得光斑在地面上的标记位置与地面的位置相对固定，起到一个固定标记的作用，完成鞋体在向前运动过程中的运动指示。3、本方案通过姿态感应模块感应鞋体的运动状态，根据运动状态，调整角度调整模块与鞋体的夹角，使得指示灯在地面上的光斑(或者说标记)能够为患者提供指示，使得患者可以在没有标记的场地也能够进行训练。进一步，还包括输入模块，输入模块与控制模块信号连接，输入模块用于调整预设参数。方便对预设参数进行调整，适用不同的人或者病症的不同阶段。进一步，所述姿态感应模块包括加速度传感器和陀螺仪。这样的方式成本更低。进一步，所述角度调整模块包括步进电机和转盘，转盘固定在鞋体的侧面，步进电机驱动转盘转动，指示灯固定在转盘上，步进电机与控制模块信号连接。这样的方式，响应速度比较快，成本比较低。进一步，还包括无线接收模块，无线接收模块与控制模块信号连接，无线接收模块用于接收外部指令调整预设参数。这样的方式能够避免在鞋体上装载键盘，通过无线输入的方式能够提升用户体验。进一步，所述指示灯上还设有用于改变光斑颜色的滤光片。这样的设计能够在不同颜色的地面上均保持较高的辨识度，提高用户体验。附图说明图1为本专利技术病人行走练习智能鞋实施例的逻辑框图；图2为本专利技术病人行走练习智能鞋实施例的侧视图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：鞋体1、转盘2、指示灯3。实施例基本如附图1所示：病人行走练习智能鞋，包括：鞋体1、姿态感应模块、角度调整模块、控制模块和输入模块。姿态感应模块固定在鞋体1上，姿态感应模块用于检测鞋体1的加速度和角度。具体的姿态感应模块包括加速度传感器和陀螺仪。加速度传感器和陀螺仪可选择的具体型号比较多，要实现的效果是为了实时检测鞋体1的加速度值和角度。现有技术中智能手机内的传感器基本能够满足要求。本实施例中选用的是WT901，它是一款高精度的测量物体运动状态的传感器模块，集成了三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴角度测量、地磁测量。通过高性能MCU与运动传感器BMI160和磁场传感器AK8963，通过读取传感器数据，经过复杂动力学解算与动态卡尔曼滤波算法，得出较为精准的三轴数据，然后通过TTL电平串口，将数据传输出来。本实施例选用其理由，现有技术中已经有比较成熟的技术，直接使用，成本较低。而且整个模块是集成到大拇指大小的PCB中，纤薄，不会增加鞋体1的负担，厚度不超过2mm，重量小于0.6g，而且支持和单片机通讯，整体功耗也可以降到非常低。角度调整调整模块的一端固定在鞋体1上，角度调整模块的另一端上设有指示灯3，角度调整模块可调整与鞋体1之间的角度。具体的，所述角度调整模块包括步进电机和转盘2，转盘2固定在鞋体1的侧面(如图2所示)，步进电机驱动转盘2转动，指示灯3固定在转盘2上，步进电机与控制模块信号连接。在最开始的方案中，准备是采用8mm的减速电机来驱动转盘2转动的，但是在实际应用过程中，光斑(或者说标记)抖动非常厉害，不利于患者使用，当然并不是不能用，只是效果会差一些。最后本实施例中选用的是型号为DRF-24BYG48-64-1的步进电机，额定电压为5V。具体，本实施例中指示灯选用的LED灯。控制模块分别与姿态感应模块、角度调整模块以及指示灯3信号连接，控制模块用于在接收到鞋体1向上的加速度信息时，控制指示灯3点亮，根据预设参数控制角度调整模块与鞋体1的夹角，以指示灯3在地面留下的光斑作为患者训练的标记，控制模块还用于在接收到鞋体1向前的加速度信息时，控制角度调整模块减小与鞋体1的夹角，以使得标记位置与地面相对固定。具体的本实施例中的控制模块选用的宏晶STC8A8K64S4A1的单片机，相应速度比较快。输入模块与控制模块信号连接，输入模块用于调整预设参数。本实施例中输入模块选用的按键输入，在其他实施例中，选用的WIFI模块或者蓝牙模块进行输入。其中，预设参数为步幅信息。具体的，预设参数的范围可以是10-30cm，根据实际医嘱和病人的具体情况进行调整。电源模块的，选用的是现有的小米充电宝，输出的电压为5V，基本能够为单片机以及其他器件的供电，电源模块固定在鞋底，电源模块在使用过程中发热还能够为使用者提供保暖。具体实施过程如下：首先，用户在抬脚时，即鞋体1向上运动时，姿态感应模块采集该加速度信息并反馈至控制模块，控制模块在接收到这一信息后，控制指示灯3点亮。控制模块根据预设参数以及鞋体1与地面的间距，经过简单的三角函数运算，控制角度调整模块与鞋体1之间的夹角，使得指示灯3在地面上的光斑与鞋体1的初始位置之间的间距为医生建议的步幅。然后，在抬脚之后，用户的脚会带动鞋体1向前运动，控制模块根据鞋体1向前的加速度信息，控制角度调整模块与鞋体1之间的夹角，使得光斑在地面上的标记位置与地面的位置相对固定，起到一个固定标记的作用。具体的，本实施例中指示灯3在地面上的光斑的形状为一个鞋底的形状。在其他的实施例中，可以在指示灯3上设置一个缩放模块，调整光斑的大小。缩放模块与控制模块信号连接，控制模块根据姿态感应模块检测到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.病人行走练习智能鞋，包括，鞋体，其特征在于，还包括：姿态感应模块，姿态感应模块固定在鞋体上，姿态感应模块用于检测鞋体的加速度和角度；角度调整模块，角度调整调整模块的一端固定在鞋体上，角度调整模块的另一端上设有指示灯，角度调整模块可调整与鞋体之间的角度；控制模块，控制模块分别与姿态感应模块、角度调整模块以及指示灯信号连接，控制模块用于在接收到鞋体向上的加速度信息时，控制指示灯点亮，根据预设参数控制角度调整模块与鞋体的夹角，以指示灯在地面留下的光斑作为患者训练的标记，控制模块还用于在接收到鞋体向前的加速度信息时，控制角度调整模块减小与鞋体的夹角，以使得标记位置与地面相对固定；其中，预设参数为步幅信息。

【技术特征摘要】
1.病人行走练习智能鞋，包括，鞋体，其特征在于，还包括：姿态感应模块，姿态感应模块固定在鞋体上，姿态感应模块用于检测鞋体的加速度和角度；角度调整模块，角度调整调整模块的一端固定在鞋体上，角度调整模块的另一端上设有指示灯，角度调整模块可调整与鞋体之间的角度；控制模块，控制模块分别与姿态感应模块、角度调整模块以及指示灯信号连接，控制模块用于在接收到鞋体向上的加速度信息时，控制指示灯点亮，根据预设参数控制角度调整模块与鞋体的夹角，以指示灯在地面留下的光斑作为患者训练的标记，控制模块还用于在接收到鞋体向前的加速度信息时，控制角度调整模块减小与鞋体的夹角，以使得标记位置与地面相对固定；其中，预设参数为步幅...

【专利技术属性】
技术研发人员：犹秋香，张云东，盛孝敏，
申请(专利权)人：重庆医科大学附属第三医院捷尔医院，
类型：发明
国别省市：重庆,50