一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫及其制造方法与流程

本发明涉及鞋垫，具体为一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫及其制造方法。

背景技术：

1、鞋垫是鞋与脚紧贴最多的部分，用于吸收承载身体重量、吸收走路时脚和地面产生的作用力与反作用力。它们通常由各种不同的材料制成，包括但不限于棉质、纤维素材料、内置支撑材料、凝胶或泡沫材料，以及皮革等。这些材料为鞋垫提供了柔软舒适、吸湿性好、耐磨、抗滑等特点，以保证行走的安全和舒适。

2、随着科技的发展和人们对健康关注的提升，运动健康监测技术日益受到重视，足底压力分布是反映人体步态、姿势以及足部健康状态的重要参数，因此，实时监测足底压力信号对于评估运动效果、预防足部疾病以及进行康复训练具有重要意义，传统的足底压力监测设备多为大型设备，不便于携带和日常使用，且价格昂贵，不适合广大消费者使用，为此，提出一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫及其制造方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫及其制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫，包括鞋垫主体、压力传感器模块、电池模块、信号处理模块和无线通信模块，所述鞋垫主体底部一侧开设有第二放置槽，所述鞋垫主体一侧设置有若干个用于足底压力监测的压力监测区，所述压力监测区分别位于足底的脚趾、脚掌和足跟，所述压力监测区和第二放置槽一侧均设置有维护组件；

3、所述压力传感器模块，用于测量压力监测区的足底压力；

4、所述电池模块，用于为鞋垫主体提供电力支持；

5、所述信号处理模块，用于接收并处理压力传感器模块采集的压力信号；

6、所述无线通信模块，用于将处理后的压力信号传输至外部设备。

7、作为优选，上述电池模块输出端分别与压力传感器模块、信号处理模块和无线通信模块电性连接，所述鞋垫主体内侧安装有充电接口，所述充电接口与电池模块电性连接。

8、作为优选，上述压力传感器模块输出端与信号处理模块输入端信号连接，所述信号处理模块输出端与无线通信模块输入端信号连接，所述电池模块、信号处理模块和无线通信模块均安装于第二放置槽的内侧。

9、作为优选，上述鞋垫主体包括底层、支撑层、内层和保护层，所述底层的顶部粘接于支撑层的底部一侧，所述支撑层的顶部粘接于内层的底部一侧，所述内层的顶部粘接于保护层的底部一侧。

10、作为优选，上述维护组件包括盖板和三角块，所述三角块外侧设置有数量为两个的斜面，所述盖板一侧粘接有支撑块，所述鞋垫主体底部一侧开设有位于压力监测区下侧的第一放置槽。

11、作为优选，上述压力传感器模块的顶部粘接于第一放置槽的内壁顶部，所述支撑层底部一侧开设有若干个第一限位槽，所述第一限位槽内壁设有圆弧面，所述盖板顶部中部粘接有抵触于压力传感器模块底部的支撑块。

12、作为优选，上述盖板顶部两侧粘接有连接柱，所述连接柱顶部分别粘接有第一卡脚和第二卡脚，所述第一卡脚和第二卡脚之间设有第二限位槽。

13、作为优选，上述三角块插入于第一卡脚和第二卡脚之间，所述斜面贴合于第二限位槽的内侧壁，所述三角块的顶部粘接于第一限位槽的内壁顶部，所述盖板的底部一侧与底层的底部一侧相连接。

14、本发明还提供一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫的制造方法，包括以下步骤：

15、s1、准备材料，选取底层、支撑层、内层和保护层的材料，将底层、支撑层、内层和保护层按照上下顺序粘接在一起；

16、s2、压力传感器模块安装，将压力传感器模块粘接在压力监测区底部的第一放置槽内侧，确保压力传感器模块与第一放置槽内壁紧密贴合；

17、s3、其余模块安装，将电池模块、信号处理模块和无线通信模块分别安装在第二放置槽内侧，将充电接口与电池模块电性连接，同时将电池模块分别与压力传感器模块、信号处理模块和无线通信模块电性连接；

18、s4、盖板安装，拿取相对应的盖板，将盖板顶部的两个连接柱、第一卡脚和第二卡脚插入在第一限位槽内侧，使得三角块插入在第二限位槽内侧，此时两个斜面分别抵触在第一卡脚和第二卡脚的一侧，推动第一卡脚和第二卡脚向远离第二限位槽一侧偏移，使得第一卡脚和第二卡脚紧紧的贴合在第一限位槽的内侧壁；

19、s5、盖板拆卸，向上用力弯曲鞋垫主体，使得盖板和底层的连接处产生缝隙，使用螺丝刀插入在盖板底部一侧，用力撬动盖板，将盖板带动连接柱、第一卡脚和第二卡脚离开第一限位槽内侧即可。

20、作为优选，上述底层、支撑层、内层和保护层粘接后，放在温度30-50℃的干燥箱中，固化4.1-5小时后取出成品智能鞋垫。

21、本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

22、一、通过用户行走或运动时，脚部分别踩踏在压力监测区上侧，压力监测区的压力传递到压力传感器模块，压力传感器模块将压力信号传输至信号处理模块，信号处理模块将处理后的压力信号传输至外部设备，此时用户可在接收无线通信模块的数据后，在应用程序中查看实时数据、历史记录以及分析结果，智能鞋垫具有结构简单、功能实用、便携易用的特点，能够实时监测足底压力信号，为运动健康监测和足部疾病预防提供有力支持。

23、二、通过将盖板顶部的两个连接柱、第一卡脚和第二卡脚插入在第一限位槽内侧，两个斜面分别抵触在第一卡脚和第二卡脚的一侧，推动第一卡脚和第二卡脚向远离第二限位槽一侧偏移，盖板可以牢固地安装在鞋垫主体底部，第一卡脚和第二卡脚在插入第一限位槽时，受到三角块上斜面的作用，会向远离第二限位槽的方向偏移，从而紧紧贴合在第一限位槽的内侧壁，有效地增加了卡脚与第一限位槽之间的摩擦力，确保鞋垫在使用过程中，尤其是在受到足底压力时，盖板不会脱落，从而增强了鞋垫主体的整体稳定性。

24、三、通过使用螺丝刀插入在盖板底部一侧，用力撬动盖板，取出鞋垫主体内部的压力传感器模块、电池模块、信号处理模块和无线通信模块即可，将原鞋垫主体内部的压力传感器模块、电池模块、信号处理模块和无线通信模块粘接在新的鞋垫主体内部的第一放置槽和第二放置槽内侧，用户无需将整个鞋垫主体丢弃，只需按照简单的步骤拆卸并更换鞋垫主体，使得维修和更换过程变得快速且简便，减少了浪费并延长了鞋垫主体的使用寿命，拆卸下来的压力传感器模块、电池模块、信号处理模块和无线通信模块等关键部件可以重复使用，进一步降低了用户的成本，并减少了电子废弃物的产生，降低了用户的经济负担。

技术特征：

1.一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫，包括鞋垫主体(1)、压力传感器模块(6)、电池模块(10)、信号处理模块(11)和无线通信模块(12)，其特征在于：所述鞋垫主体(1)底部一侧开设有第二放置槽(13)，所述鞋垫主体(1)一侧设置有若干个用于足底压力监测的压力监测区(2)，所述压力监测区(2)分别位于足底的脚趾、脚掌和足跟，所述压力监测区(2)和第二放置槽(13)一侧均设置有维护组件(5)；

2.根据权利要求1所述的一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫，其特征在于：所述电池模块(10)输出端分别与压力传感器模块(6)、信号处理模块(11)和无线通信模块(12)电性连接，所述鞋垫主体(1)内侧安装有充电接口(3)，所述充电接口(3)与电池模块(10)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫，其特征在于：所述压力传感器模块(6)输出端与信号处理模块(11)输入端信号连接，所述信号处理模块(11)输出端与无线通信模块(12)输入端信号连接，所述电池模块(10)、信号处理模块(11)和无线通信模块(12)均安装于第二放置槽(13)的内侧。

4.根据权利要求3所述的一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫，其特征在于：所述鞋垫主体(1)包括底层(4)、支撑层(7)、内层(8)和保护层(9)，所述底层(4)的顶部粘接于支撑层(7)的底部一侧，所述支撑层(7)的顶部粘接于内层(8)的底部一侧，所述内层(8)的顶部粘接于保护层(9)的底部一侧。

5.根据权利要求4所述的一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫，其特征在于：所述维护组件(5)包括盖板(51)和三角块(56)，所述三角块(56)外侧设置有数量为两个的斜面(57)，所述盖板(51)一侧粘接有支撑块(52)，所述鞋垫主体(1)底部一侧开设有位于压力监测区(2)下侧的第一放置槽(511)。

6.根据权利要求5所述的一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫，其特征在于：所述压力传感器模块(6)的顶部粘接于第一放置槽(511)的内壁顶部，所述支撑层(7)底部一侧开设有若干个第一限位槽(54)，所述第一限位槽(54)内壁设有圆弧面(510)，所述盖板(51)顶部中部粘接有抵触于压力传感器模块(6)底部的支撑块(52)。

7.根据权利要求6所述的一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫，其特征在于：所述盖板(51)顶部两侧粘接有连接柱(53)，所述连接柱(53)顶部分别粘接有第一卡脚(55)和第二卡脚(59)，所述第一卡脚(55)和第二卡脚(59)之间设有第二限位槽(58)。

8.根据权利要求7所述的一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫，其特征在于：所述三角块(56)插入于第一卡脚(55)和第二卡脚(59)之间，所述斜面(57)贴合于第二限位槽(58)的内侧壁，所述三角块(56)的顶部粘接于第一限位槽(54)的内壁顶部，所述盖板(51)的底部一侧与底层(4)的底部一侧相连接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫的制造方法，其特征在于：所述底层(4)、支撑层(7)、内层(8)和保护层(9)粘接后，放在温度30-50℃的干燥箱中，固化4.1-5小时后取出成品智能鞋垫。

技术总结本发明涉及鞋垫技术领域，且公开了一种用于实时监测足底压力信号的智能鞋垫及其制造方法，包括鞋垫主体、压力传感器模块、电池模块、信号处理模块和无线通信模块，鞋垫主体底部一侧开设有第二放置槽，鞋垫主体一侧设置有若干个用于足底压力监测的压力监测区，压力监测区分别位于足底的脚趾、脚掌和足跟，通过用户行走或运动时，脚部分别踩踏在压力监测区上侧，压力监测区的压力传递到压力传感器模块，压力传感器模块将压力信号传输至信号处理模块，信号处理模块将处理后的压力信号传输至外部设备，此时用户可在接收无线通信模块的数据后，在应用程序中查看实时数据、历史记录以及分析结果。技术研发人员：刘辰然,王卓,丁进,刘骥,王鲜受保护的技术使用者：刘辰然技术研发日：技术公布日：2024/5/27