一种便携式步态分析装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于步态分析装置技术领域，尤其涉及一种便携式步态分析装置，其包括所述物理放置实体承载步态参数采集和获取模块、无线收发模块、终端数据处理模块、电源模块；所述步态参数采集和获取模块经无线收发模块连接于终端数据处理模块。本实用新型专利技术解决了现有的便携式的步态参数的获取和步态分析装置存在实用性不好、结构复杂、获取参数不够丰富等问题，具有实现了一种基于可穿戴的便携、结构简单、无线链接、低成本、步态参数丰富的步态分析装置，进而通过对人体行走的步态分析，可全程的监测和记录人体的健康状况的有益技术效果。监测和记录人体的健康状况的有益技术效果。监测和记录人体的健康状况的有益技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式步态分析装置


[0001]本技术属于步态分析装置
，尤其涉及一种便携式步态分析装置。

技术介绍

[0002]步态分析(gait analysis)是一种通过观察或采集行走时人体的姿态，得出并分析步态参数的技术。步态主要是研究行走的学科技术，是对人体下肢(脚、足踝、膝关节、髋关节)的全面科学的研究。常见的步态参数包括空间参数(步幅、步长、步宽等)，时间参数(站立/摆动期、单步时间、步频等)，以及这些参数的左右脚的对称性、长期数据的稳定性等。步态分析在体育运动、医疗康复等方面发挥着非常重要的作用，并得到了广泛的应用和研究。所以，技术一种便携、结构简单、低成本、步态参数获取实时、获取到的步态参数丰富多样的步态分析装置具有非常现实的意义；
[0003]传统的步态分析的设备和装置，一般都是大型医院和康复中心使用的三维步态分析仪器，这样的设备有以下缺点：需要占用较大场地面积，专业安装，成本费用高，测试使用不便等。近年来，伴随着科学技术的迅速发展，传感器技术和无线通信技术的微型化、低功率化、传输数据的稳定化等等，一些便携式的步态分析设备装置也得到了应用和发展。已经公开的专利多数使用单一或者较少的传感器采集步态参数，如申请号201510539926.2、201710013303.0、 201520586219.4、201620354808.4、201310105338.9、201710207292.X、 201620811826.0，仅使用压力传感器获取步态姿态参数，这样的装置获取到的步态参数不够丰富，特别对于步态的空间参数(如步长、步幅、步距等)获取难度较大。也有使用多个传感器的，如申请号201510971801.7、201620811275.8、 201620679560.9、201710060095.X，同时采用了压力传感器和6轴的惯性传感器(三维加速度传感器和三维陀螺仪传感器)，没有三维地磁传感器。三维地磁传感器，对于步态参数的计算，特别在水平方向的校准，非常有用，否则会影响步态数据获取和计算的准确性。此外，采用多传感器的技术方案，多数在设计上没有考虑生产制造的工艺难易程度(结构复杂)和使用者的实用性，或者说实用性不够好。例如，申请号201620679560.9和201611015679.7，运动传感器分别放置于鞋舌处和腿部，压力传感器在脚底，这些部件有些分散，需要额外的工艺设计和增加走线方可完成，结构复杂，增加了生产制造的工艺难度。如申请号201520908440.7，201520803403.X的技术，将数据采集控制电路放置于鞋垫的后跟位置，依照足部解剖学原理，人体足弓部位在正常行走时受力最小，足跟部位受力比较大，这样在用户长期行走使用过程中，装置容易被人体重力长期挤压而损坏，缩短使用寿命，实用性不好，再例如申请号 201611015679.7，201610708083.9，穿戴主体穿戴位置在脚踝处或者腿部，需要额外增加设备工艺(不像鞋或者鞋垫，用户本来就需要，不是额外增加的设备)，实用性也不是很好。如申请号201721286471.9，使用了薄膜压力传感器和惯性传感器来采集脚步步态信号，如申请号201721302611.7，使用薄膜压力传感器、惯性传感器和拾音传感器融合采集脚步信号的，也智能获取到部分步态信号没有踝关节以上的下肢信号，如膝关节，髋关节等。目前也有个别的基于可穿戴的步态分析装置，可以检测到足踝关节、膝关节、髋关节等下肢信号，
但是各个传感器之间采用有线链接，结构复杂，给实际使用带来了很多不便。
[0004]综上所述，现有的便携式的步态参数的获取和步态分析装置存在实用性不好、结构复杂、获取参数不够丰富等问题。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种便携式步态分析装置，以解决上述
技术介绍
中提出了现有的便携式的步态参数的获取和步态分析装置存在实用性不好、结构复杂、获取参数不够丰富等问题。
[0006]本技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种便携式步态分析装置，包括物理放置实体，所述物理放置实体承载步态参数采集和获取模块、无线收发模块、终端数据处理模块、电源模块；所述步态参数采集和获取模块经无线收发模块连接于终端数据处理模块；
[0007]所述步态参数采集和获取模块包括数据同步模块和数据采集模块，所述数据采集模块包括足部数据采集子模块、小腿数据采集子模块、大腿数据采集子模块、腰部数据采集子模块、视觉数据采集子模块；
[0008]所述数据同步模块与数据采集模块中各子模块分别连接；所述数据同步模块集成于数据采集模块中的任一子模块或独立于数据采集模块；所述腰部数据采集子模块包括腰部惯性传感器单元；
[0009]所述视觉数据采集子模块包括视觉传感器单元，所述视觉传感器单元包括视觉传感器，所述视觉数据采集子模块放置于终端数据处理模块的物理载体或固定于物理放置实体。
[0010]进一步的，所述足部数据采集子模块包括左足部数据采集子模块和右足部数据采集子模块；所述小腿数据采集子模块包括左小腿数据采集子模块和右小腿数据采集子模块；
[0011]所述大腿数据采集子模块包括左大腿数据采集子模块和右大腿数据采集子模块；
[0012]所述左足部数据采集子模块包括左足部压力传感器单元和左足部惯性传感器单元以及左足部拾音传感器单元；
[0013]所述右足部数据采集子模块包括右足部压力传感器单元和右足部惯性传感器单元以及右足部拾音传感器单元；
[0014]所述左小腿数据采集子模块包括左小腿惯性传感器单元；
[0015]所述右小腿数据采集子模块包括右小腿惯性传感器单元；
[0016]所述左大腿数据采集子模块包括左大腿惯性传感器单元；
[0017]所述右大腿数据采集子模块包括右大腿惯性传感器单元。
[0018]进一步，所述左足部压力传感器单元、右足部压力传感器单元分别包括足部压力传感器结构，所述足部压力传感器结构包括按照人体足部解剖学原理在鞋垫或者鞋底的后跟部位、足弓部位、足前掌部位、足趾部位设置的压力传感器分布结构；
[0019]所述后跟部位的压力传感器分布结构包括在足后跟部位内外两侧分别设置 2个压力传感器；
[0020]所述足弓部位的压力传感器分布结构包括在足弓部位内外两侧分别设置2 个压
力传感器；
[0021]所述足前掌部位的压力传感器分布结构包括在足前掌跖骨部位分别设置3 个压力传感器；
[0022]或按照足部方向分别横向均匀放置与跖骨倾斜角度一致的5个压力传感器；
[0023]或按照足部方向在每个跖骨的相应位置均放置与跖骨倾斜角度一致的相应的1个压力传感器；
[0024]所述足趾部位的压力传感器分布结构包括在足部大拇指部位设置1个压力传感器；
[0025]或按照足部方向分别横向均匀放置与足趾倾斜角度一致的3个压力传感器；
[0026]或按照足部方向在每个跖骨的相应位置均放置与足趾倾斜角度一致的相应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式步态分析装置，其特征在于，包括物理放置实体，所述物理放置实体承载步态参数采集和获取模块、无线收发模块、终端数据处理模块、电源模块；所述步态参数采集和获取模块经无线收发模块连接于终端数据处理模块；所述步态参数采集和获取模块包括数据同步模块和数据采集模块，所述数据采集模块包括足部数据采集子模块、小腿数据采集子模块、大腿数据采集子模块、腰部数据采集子模块、视觉数据采集子模块；所述数据同步模块与数据采集模块中各子模块分别连接；所述数据同步模块集成于数据采集模块中的任一子模块或独立于数据采集模块；所述腰部数据采集子模块包括腰部惯性传感器单元；所述视觉数据采集子模块包括视觉传感器单元，所述视觉传感器单元包括视觉传感器，所述视觉数据采集子模块放置于终端数据处理模块的物理载体或固定于物理放置实体。2.根据权利要求1所述步态分析装置，其特征在于：所述足部数据采集子模块包括左足部数据采集子模块和右足部数据采集子模块；所述小腿数据采集子模块包括左小腿数据采集子模块和右小腿数据采集子模块；所述大腿数据采集子模块包括左大腿数据采集子模块和右大腿数据采集子模块；所述左足部数据采集子模块包括左足部压力传感器单元和左足部惯性传感器单元以及左足部拾音传感器单元；所述右足部数据采集子模块包括右足部压力传感器单元和右足部惯性传感器单元以及右足部拾音传感器单元；所述左小腿数据采集子模块包括左小腿惯性传感器单元；所述右小腿数据采集子模块包括右小腿惯性传感器单元；所述左大腿数据采集子模块包括左大腿惯性传感器单元；所述右大腿数据采集子模块包括右大腿惯性传感器单元。3.根据权利要求2所述步态分析装置，其特征在于，所述左足部压力传感器单元、右足部压力传感器单元分别包括足部压力传感器结构，所述足部压力传感器结构包括按照人体足部解剖学原理在鞋垫或者鞋底的后跟部位、足弓部位、足前掌部位、足趾部位设置的压力传感器分布结构；所述后跟部位的压力传感器分布结构包括在足后跟部位内外两侧分别设置2个压力传感器；所述足弓部位的压力传感器分布结构包括在足弓部位内外两侧分别设置2个压力传感器；所述足前掌部位的压力传感器分布结构包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成，龙舟，
申请(专利权)人：临沂中科睿鹤智慧科技有限公司，
类型：新型
国别省市：