本发明专利技术公开了一种柔性智能鞋垫及其编织方法，属于纺织品生产技术领域。所述柔性智能鞋垫包括柔性压容式传感器、转换信号模块、处理器模块、鞋垫本体、数据显示模块和导电纱线，所述鞋垫本体正反两面的正对位置通过导电纱线编织有导电区域，所述鞋垫本体正反两面的导电区域形成柔性压容式传感器的上下电极，所述柔性压容式传感器有若干个，相邻的柔性压容式传感器之间通过导电纱线编织有导电通路区域；鞋垫本体正反两面还通过基础纱线编织有非导电区域；鞋垫本体正反两面之间设有介质层。本发明专利技术采用一体化针织结构柔性编织，结构牢固的同时具有良好的柔软性和透气性，能适应人体工学的要求，扩大应力感知范围以及提高信号的灵敏度。敏度。敏度。
【技术实现步骤摘要】
一种柔性智能鞋垫及其编织方法
[0001]本专利技术涉及一种柔性智能鞋垫及其编织方法，属于纺织品生产
技术介绍
[0002]随着对智能可穿戴纺织品研究的深入，目前已有部分智能纺织品进行了量产。适量的运动可以增强人体的免疫力，从一定程度上改善人体的健康情况，但不当的运动习惯会导致不良的足部状态和腿部变形等问题。人体在行走过程中的步态周期一般包括三个阶段：脚后跟落地，脚掌全部落地以及脚后跟离地脚前掌落地。智能鞋垫能够通过对各个行走阶段步态的信号监测观察到人体在运动和行走过程中的不良行为，从而达到矫正步态的目的。对足部压力信号的监测分析在医疗康复、体育运动等方面均有着重要的科学意义及应用价值。但现有的智能鞋垫用的压力传感器硬，形变小，导致感知应力范围小、灵敏度低；并且压力传感器与鞋垫固定不牢固，容易掉落。
[0003]公开号为CN109077729A的专利披露了一种压力传感智能鞋垫及基于压力传感智能鞋垫的可个性化足底压力测量装置，其设置的压力传感模块通过层层复合的方法将软性保护层、硬质传感层和压力传感器组合在一起，这种方式形成的鞋垫过于硬板，受到外力时难以产生大形变，导致传递信号时误差增大，最终会影响数据的精确度。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种柔性智能鞋垫及其编织方法，所述柔性智能鞋垫采用一体化针织结构柔性编织，结构牢固的同时具有良好的柔软性和透气性，能适应人体工学的要求，扩大应力感知范围以及提高信号的灵敏度。
[0005]本专利技术的第一个目的在于提供一种柔性智能鞋垫，包括柔性压容式传感器、转换信号模块、处理器模块、鞋垫本体、数据显示模块和导电纱线，所述鞋垫本体正反两面的正对位置通过导电纱线编织有导电区域，所述鞋垫本体正反两面的导电区域形成柔性压容式传感器的上下电极，所述柔性压容式传感器有若干个，相邻的柔性压容式传感器之间通过导电纱线编织有导电通路区域；鞋垫本体正反两面还通过基础纱线编织有非导电区域；鞋垫本体正反两面之间设有介质层。
[0006]本专利技术的一种实施方式中，所述转换信号模块和信号处理器模块固定在鞋垫本体内；所述处理器模块和数据显示模块之间通过导电纱线连接，所述转换信号模块与处理器模块之间通过导电纱线连接，所述若干柔性压容式传感器组成柔性压容式传感器阵列，由导电纱线编织的导电通路区域连接各个压容式传感器正反面导电区域，所述柔性压容式传感器阵列通过导电纱线与转换信号模块连接。
[0007]本专利技术的一种实施方式中，所述柔性压容式传感器用于将力学信号通过转换信号模块转换成电学信号，所述处理器模块对电学信号进行处理分析并传输模拟数字信号至数据显示模块；所述数据显示模块用于将模拟数字信号可视化并传输到终端设备进行数据存储。
[0008]本专利技术的一种实施方式中，所述介质层为织物介质层，介质层采用高性能纱线编织，在全成形横编机的前后针床上隔针来回集圈，使介质层固定于鞋垫本体正反两面之间。
[0009]本专利技术的一种实施方式中，所述基础纱线采用粗细为150D且具有吸湿功能的纱线，所述导电纱线采用200D镀银纱。
[0010]本专利技术的一种实施方式中，所述鞋垫本体的正面编织有横向连接导电区域的导电通路区域，鞋垫本体的反面编织有纵向连接导电区域的导电通路区域，以形成一个完整的导电传感路径。
[0011]本专利技术的一种实施方式中，所述鞋垫本体中央位置通过移圈组织和浮线形成孔洞，以放置转换信号模块和处理器模块。
[0012]本专利技术的另一个目的在于提供一种柔性智能鞋垫编织方法，包括如下步骤：
[0013]S1.以所述柔性智能鞋垫设置的转换信号模块和处理器模块的区域为界，将柔性智能鞋垫分为上下两部分，从柔性智能鞋垫下半部分的底端开始，由四针床全成形横机的第一纱嘴喂入四股150D粘胶纱编织若干横列组成鞋垫底端的非导电区域；
[0014]S2.编织柔性智能鞋垫下半部分由非导电区域、导电区域以及导电通路区域组合而成的横条区域；
[0015]S3.编织只包含非导电区域的横条区域；
[0016]S4.S1、S2和S3编织的过程中同时编织介质层；
[0017]S5.S1、S2和S3编织的过程中同时编织柔性智能鞋垫边缘；
[0018]S6.编织所述柔性智能鞋垫中间位置的转换信号模块和处理器模块的区域，采用移圈组织和浮线使得织物表面留有孔洞，用于放置转换信号模块和处理器模块；
[0019]S7.重复S1～S6，编织位于转换信号模块和处理器模块上半部分的柔性智能鞋垫。
[0020]本专利技术的一种实施方式中，所述S2中，非导电区域、导电区域使用第一纱嘴和第二纱嘴进行编织，第一纱嘴喂入四股150D粘胶纱用作非导电纱，第二纱嘴喂入三股200D镀银纱用作导电纱；导电通路区域使用第三纱嘴进行编织，第三纱嘴喂入与第二纱嘴同规格的纱线；非导电区域通过第一纱嘴编织，在非导电区域、导电区域交接处停放第一纱嘴，此时将编织纱嘴更换为第二纱嘴；导电区域通过第二纱嘴编织，第一纱嘴待第二纱嘴运行一段时间后进入导电区域进行编织，在导电区域、非导电区域的交接处停放第二纱嘴，此时第一纱嘴继续编织，即在同一横列形成导电区域与非导电区域间隔排列的布局；导电通路区域通过第三纱嘴采用成圈方式进行编织，将织物表面的导电区域连接起来，形成完整的导电回路；
[0021]所述S3中，使用第一纱嘴喂入四股150D粘胶纱采用成圈方式进行编织；
[0022]所述S4中，柔性智能鞋垫的织物正反面由中间的纱线连接起来，S1及S3中涉及到的非导电区域在第一纱嘴完成一横列编织后，使用第四纱嘴喂入高性能纱线作为间隔丝，采用集圈的方式编织下一个横列，以此连接鞋垫的正反面，形成介质层；S2中涉及到的横条区域在第一纱嘴、第二纱嘴和第三纱嘴编织完一横列后，使用第四纱嘴喂入高性能纱线作为间隔丝，采用集圈的方式编织下一个横列，以此连接鞋垫的正反面，形成介质层，使正反面成为一个整体。
[0023]本专利技术的一种实施方式中，所述S5中，对所述柔性智能鞋垫需要外扩的边缘进行放针编织，由第一纱嘴喂入四股150D粘胶纱先在后上针床编织若干线圈，然后在前上针床
编织一个线圈后回到后上针床继续编织，一个横列编织结束后，将后上针床边缘的线圈翻至前上针床，此时给予前上针床向右摇床一针的指令，再将前上针床的所有线圈翻针至后上针床的对应针位，用于增加织物宽度；
[0024]所述柔性智能鞋垫下半部分的局部边缘向内收缩，由第一纱嘴喂入四股150D粘胶纱先在后上针床编织若干线圈，并空出一针，在前上针床成圈后回到后上针床继续编织，一个横列编织结束后，将后上针床的边缘线圈翻至前上针床，此时给予前上针床向左摇床一针的指令，再将前上针床的所有线圈翻至后上针床的对应针位，用于减少织物宽度，使线圈难以脱散，稳定织物形态。
[0025]有益效果
[0026](1)本专利技术的柔性智能鞋垫可以根据人体脚部大小的不同而设计织物电极的大小以及位置，充分适应人体工学要求，具有丰富多本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种柔性智能鞋垫，其特征在于，包括柔性压容式传感器、转换信号模块、处理器模块、鞋垫本体、数据显示模块和导电纱线，所述鞋垫本体正反两面的正对位置通过导电纱线编织有导电区域，所述鞋垫本体正反两面的导电区域形成柔性压容式传感器的上下电极，所述柔性压容式传感器有若干个，相邻的柔性压容式传感器之间通过导电纱线编织有导电通路区域；鞋垫本体正反两面还通过基础纱线编织有非导电区域；鞋垫本体正反两面之间设有介质层。2.根据权利要求1所述的柔性智能鞋垫，其特征在于，所述转换信号模块和信号处理器模块固定在鞋垫本体内；所述处理器模块和数据显示模块之间通过导电纱线连接，所述转换信号模块与处理器模块之间通过导电纱线连接，所述若干柔性压容式传感器组成柔性压容式传感器阵列，由导电纱线编织的导电通路区域连接各个压容式传感器正反面导电区域，所述柔性压容式传感器阵列通过导电纱线与转换信号模块连接。3.根据权利要求2所述的柔性智能鞋垫，其特征在于，所述柔性压容式传感器用于将力学信号通过转换信号模块转换成电学信号，所述处理器模块对电学信号进行处理分析并传输模拟数字信号至数据显示模块；所述数据显示模块用于将模拟数字信号可视化并传输到终端设备进行数据存储。4.根据权利要求3所述的柔性智能鞋垫，其特征在于，所述介质层为织物介质层，介质层采用高性能纱线编织，在全成形横编机的前后针床上隔针来回集圈，使介质层固定于鞋垫本体正反两面之间。5.根据权利要求4所述的柔性智能鞋垫，其特征在于，所述基础纱线采用粗细为150D且具有吸湿功能的纱线，所述导电纱线为200D镀银纱。6.根据权利要求5所述的柔性智能鞋垫，其特征在于，所述鞋垫本体的正面编织有横向连接导电区域的导电通路区域，鞋垫本体的反面编织有纵向连接导电区域的导电通路区域，以形成一个完整的导电传感路径。7.根据权利要求6所述的柔性智能鞋垫，其特征在于，所述鞋垫本体中央位置通过移圈组织和浮线形成孔洞，以放置转换信号模块和处理器模块。8.一种柔性智能鞋垫编织方法，其特征在于，应用了权利要求1
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7任一所述的柔性智能鞋垫，包括如下步骤：S1.以所述柔性智能鞋垫设置的转换信号模块和处理器模块的区域为界，将柔性智能鞋垫分为上下两部分，从柔性智能鞋垫下半部分的底端开始，由四针床全成形横机的第一纱嘴喂入四股150D粘胶纱编织若干横列组成鞋垫底端的非导电区域；S2.编织柔性智能鞋垫下半部分由非导电区域、导电区域以及导电通路区域组合而成的横条区域；S3.编织只包含非导电区域的横条区域；S4.S1、S2和S3编织的过程中同时编织介质层...
【专利技术属性】
技术研发人员：丛洪莲，蒋高明，李露红，董智佳，陈超余，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：
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