本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種檢測(cè)系統(tǒng)，特別涉及一種足底壓力檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國人口老齡化的加劇及交通事故、自然災(zāi)害的頻發(fā)，下肢殘障人士數(shù)量逐漸增加。在下肢殘障人士的康復(fù)過程中，通過某種方式誘導(dǎo)患者進(jìn)行被動(dòng)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練或者在主動(dòng)訓(xùn)練過程中提供助力，在患者康復(fù)過程中起到十分積極的作用。隨之興起的下肢康復(fù)訓(xùn)練及下肢外骨骼設(shè)備正在或即將成為下肢殘障人士康復(fù)訓(xùn)練及正常使用的常見設(shè)備。在人體行走過程中足底壓力作為人體與外部環(huán)境交互的唯一信號(hào)，能夠提供人體行走步態(tài)的各種信息，而作為識(shí)別這一行走步態(tài)信息的可穿戴設(shè)備顯得尤為重要。足底壓力檢測(cè)系統(tǒng)是下肢外骨骼設(shè)備重要組成部分，足底壓力檢測(cè)電路功能設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性對(duì)人體步態(tài)識(shí)別的準(zhǔn)確性有重要影響。

在專利申請(qǐng)?zhí)枮?01420391945.6名稱為穿戴式足底壓力檢測(cè)設(shè)備，其公開了通過壓力傳感器、中央處理控制模塊、無線通訊模塊和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)足底壓力的檢測(cè)和通過上位機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯示；其優(yōu)點(diǎn)是可以方便人們不受地方限制的完成壓力檢測(cè)。雖然其對(duì)足底電壓檢測(cè)進(jìn)行改進(jìn)，但是并沒有對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸做改進(jìn)，單獨(dú)的上位機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)就不能正常工作，不能夠滿足人們的需求。而且其設(shè)置的多個(gè)壓力傳感器，測(cè)得的壓力數(shù)據(jù)冗余重復(fù)，多個(gè)傳感器同時(shí)也增加成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種足底壓力檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠檢測(cè)足底電壓，并且在上位機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)通過計(jì)算機(jī)輔助分析，保證的足底壓力數(shù)據(jù)的正常分析處理。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型包括壓力采集模塊、控制器、第一通信模塊、上位機(jī)和電源模塊，所述的壓力采集模塊與控制器連接，所述的控制器通過第一通信模塊與上位機(jī)通信，所述的電源模塊與控制器連接，所述的控制器與計(jì)算機(jī)連接，所述的計(jì)算機(jī)設(shè)有用于顯示足底壓力數(shù)據(jù)的顯示屏。

在所述的壓力采集模塊和控制器之間設(shè)置運(yùn)算放大器模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊，壓力信號(hào)依次通過運(yùn)算放大器模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊后傳遞至控制器。

所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊集成在控制器內(nèi)，所述的控制器型號(hào)為STM32F103VE。

優(yōu)選地，所述的壓力采集模塊為電阻式壓力傳感器，電阻式壓力傳感器的個(gè)數(shù)為四個(gè)，分別用于采集大拇指下部、前腳掌、足弓外側(cè)及后腳掌的壓力。

優(yōu)選地，所述的第一通信模塊為無線射頻通信模塊。

所述的電源模塊采用可充電電池，外部電源為可充電電池充電。

所述的控制器通過第二通信模塊與云端服務(wù)器連接，所述的云端服務(wù)器與智能終端通信。

優(yōu)選地，所述的計(jì)算機(jī)與打印機(jī)連接。

本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)足底電壓的檢測(cè)，而且能夠通過計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)檢測(cè)的足底壓力進(jìn)行輔助分析，確保能夠及時(shí)準(zhǔn)確的得到數(shù)據(jù)；同時(shí)通過壓力傳感器的合理分布，減少成本，同時(shí)減少數(shù)據(jù)的冗余。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

圖1為本實(shí)用新型所述的一種足底壓力檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖

圖2為本實(shí)用新型優(yōu)選地壓力傳感器分布圖。

圖中的附圖標(biāo)記分別為：1.控制器；2.壓力采集模塊；3.第一通信模塊；4.上位機(jī)；5.電源模塊；6.計(jì)算機(jī)；7.顯示屏；8.運(yùn)算放大器模塊；9.A/D轉(zhuǎn)換模塊；10.外部電源；11.第二通信模塊；12云端服務(wù)器；13.智能終端；14.打印機(jī)。

具體實(shí)施方式

如圖1，本實(shí)用新型通過壓力采集模塊2采集足底壓力數(shù)據(jù)，然后傳遞至控制器1，控制器1通過第一通信模塊3將數(shù)據(jù)傳遞至上位機(jī)4，上位機(jī)4對(duì)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，完成對(duì)康復(fù)患者的足底壓力檢測(cè)。電源模塊5為控制器1提供電源，電源模塊5采用可充電電池，外部電源10為可充電電池充電，方便隨時(shí)充電?？刂破?還通過數(shù)據(jù)傳輸線與計(jì)算機(jī)6連接，數(shù)據(jù)傳輸線一端連接在控制器1的串口，另一端連接計(jì)算機(jī)6的USB接口，控制器1通過USB通訊協(xié)議傳輸足底壓力數(shù)據(jù)至計(jì)算機(jī)6，并通過計(jì)算機(jī)6對(duì)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助分析，在一些特定的情況下，即使上位機(jī)4不能及時(shí)處理，也可以通過計(jì)算機(jī)6分析得出康復(fù)情況數(shù)據(jù)。如在第一通信模塊3故障無法發(fā)送數(shù)據(jù)至上位機(jī)4時(shí)就可以通過計(jì)算機(jī)6分析其數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)6分別連接有用于顯示數(shù)據(jù)的顯示屏7和用于打印數(shù)據(jù)的打印機(jī)14。顯示屏7用于顯示輔助分析的結(jié)果，打印機(jī)14可以方便隨時(shí)打印出相關(guān)數(shù)據(jù)。電源模塊5為控制器1供電的同時(shí)，通過DC/DC轉(zhuǎn)換器為第一通信模塊3和壓力傳感器供電，DC/DC轉(zhuǎn)換器將電源的輸出電壓轉(zhuǎn)換成用電模塊所需的電壓?？刂破?與計(jì)算機(jī)連接，能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)下載控制程序。

壓力采集模塊2為電阻式壓力傳感器，電阻式壓力傳感器的個(gè)數(shù)為四個(gè)，如圖2所示，分別用于采集大拇指下部、前腳掌、足弓外側(cè)及后腳掌的壓力，電阻式壓力傳感器分別設(shè)置在相應(yīng)的采集位置。由于本檢測(cè)系統(tǒng)是對(duì)于康復(fù)患者的檢測(cè)，用于檢測(cè)其健康恢復(fù)狀態(tài)，故并不需要過多的壓力傳感器檢測(cè)壓力，通過采集大拇指下部、前腳掌、足弓外側(cè)及后腳掌的壓力即可以完成對(duì)患者康復(fù)情況的判斷，這樣可以減少數(shù)據(jù)冗余，同時(shí)減少成本。

在壓力采集模塊2和控制器1之間設(shè)置運(yùn)算放大器模塊8和A/D轉(zhuǎn)換模塊9，壓力信號(hào)依次通過運(yùn)算放大器模塊8和A/D轉(zhuǎn)換模塊9后傳遞至控制器1。A/D轉(zhuǎn)換模塊9集成在控制器1內(nèi)，控制器1型號(hào)為STM32F103VE。壓力采集模塊2采集的微弱的壓力數(shù)據(jù)信號(hào)通過運(yùn)算放大器模塊8放大后再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊9后傳遞至控制器2，A/D轉(zhuǎn)換模塊9為控制器1內(nèi)部集成，可以減少體積；運(yùn)算放大器模塊8的型號(hào)為MCP6004-I/SL。

第一通信模塊3采用無線射頻通信模塊。第一通信模塊3采用2.4GHZ射頻通信方式，由芯片NRF24L01無線模塊構(gòu)成，無線射頻通信模塊可以傳輸至更遠(yuǎn)，且能夠減少能量的消耗。電源模塊采用可充電電池，外部電源為可充電電池充電，便于方便充電。

控制器1通過第二通信模塊11與云端服務(wù)器12連接，云端服務(wù)器12與智能終端13通信。第二通信模塊11為3G模塊、4G模塊或GPRS模塊，能夠使采集的足底電壓數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于云端服務(wù)器中，智能終端13包括手機(jī)和電腦可以獲取電壓數(shù)據(jù)，在病人康復(fù)訓(xùn)練時(shí)，醫(yī)生不需要在病人身旁，通過云端服務(wù)器獲取這些數(shù)據(jù)，就可以遠(yuǎn)程指導(dǎo)和判斷病人的恢復(fù)情況，給病人做出及時(shí)的康復(fù)建議。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。