一种多模态步态监测鞋

1.一种多模态步态监测鞋，包括鞋底和鞋面，其特征在于：还包括多模态监测组件，所述多模态监测组件包括微控制电路板、六轴传感器、足底压力传感器和蓝牙模块，所述六轴传感器、足底压力传感器和蓝牙模块分别微控制电路板连接，所述微控制电路板安装在鞋底内设置的主控盒内，所述足底压力传感器设置为多个，多个所述足底压力传感器布置在鞋底的前脚掌和脚跟区域，所述六轴传感器和足底压力传感器分别采集患者运动时的身体姿态数据和足底压力数据，所述蓝牙模块实时将身体姿态数据和足底压力数据传输至移动终端。
2.根据权利要求1所述的一种多模态步态监测鞋，其特征在于：所述主控盒设置在鞋底中部足心区域。
3.根据权利要求1所述的一种多模态步态监测鞋，其特征在于：多个所述足底压力传感器一部分在鞋底前脚掌区域上下排布并沿小脚趾向大脚趾方向向上倾斜设置，另一部分所述足底压力传感器在鞋底脚跟区域呈三角形等间距分布。
4.根据权利要求3所述的一种多模态步态监测鞋，其特征在于：所述足底压力传感器在鞋底前脚掌区域设置为上下两排，上排所述足底压力传感器设置为三个，三个所述足底压力传感器分别为第一足底压力传感器、第二足底压力传感器和第三足底压力传感器，所述第二足底压力传感器位于第一足底压力传感器和第三足底压力传感器之间，下排所述足底压力传感器设置为两个，两个所述足底压力传感器分别为第四足底压力传感器和第五足底压力传感器，并且下排设置的第四足底压力传感器和第五足底压力传感器的位置分别与上排设置的第一足底压力传感器和第三足底压力传感器的位置相对。
5.根据权利要求1所述的一种多模态步态监测鞋，其特征在于：所述鞋底的上半部外侧面上设有一凸块，所述凸块内安装有激光模组，所述微控制电路板上集成有电源电路，所述激光模组与电源电路连接。
6.根据权利要求5所述的一种多模态步态监测鞋，其特征在于：所述凸块与鞋底一体成型。
7.根据权利要求1所述的一种多模态步态监测鞋，其特征在于：所述微控制电路板上还连接有蜂鸣器，蜂鸣器与六轴传感器耦合，当六轴传感器倾角超过预设值时由微控制电路板控制蜂鸣器发出报警提示。
8.根据权利要求1所述的一种多模态步态监测鞋，其特征在于：所述微控制电路板上集成有微控制器，所述微控制器采用Cotex‑M4内核。
9.根据权利要求8所述的一种多模态步态监测鞋，其特征在于：所述蓝牙模块采用蓝牙
5.0技术标准与移动终端进行无线通讯。

一种多模态步态监测鞋\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及医疗辅助技术领域，更为具体来说，本实用新型为一种多模态步态监测鞋。\n背景技术\n[0002] 冻结步态是帕金森患者的常见症状，主要表现为：患者在进行转弯或者开始转弯，抬脚等动作不能顺利完成，身体因惯性向前记忆跌倒，从而导致患者受伤。步态冻结是帕金森病严重程度的重要依据，因此分析帕金森的患者的冻结步态特征，可能对帕金森的神经肌肉及骨骼的致病机制的研究及患者的康复治疗具有重要意义。对帕金森患者的足底压力数据，进行实时采集和监测，并出具步态分析的实时报告，为临床医师提供帕金森病患者日常步态分析数据和为帕金森病患者的日常监护管理与指导康复治疗具有重要意义。但是对于此类患者足底压力数据的实时采集及监测、步态的分析和评估一直是困扰医生的临床问题。\n[0003] 有鉴于此，如何简单便捷的监测并获取帕金森患者的足底压力数据和步态信息，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。\n实用新型内容\n[0004] 为解决现有帕金森患者的足底压力数据和步态信息监测及获取困难的技术问题，本实用新型创新地提供了一种多模态步态监测鞋，可以方便快捷的对帕金森患者的足底压力数据和步态信息监测及获取，辅助医生指定治疗方案及康复建议，并且还具有设计简单、不易损坏、穿戴方便、可长期穿戴有益于长期患者管理的优点。\n[0005] 为实现上述的技术目的，本实用新型公开了一种多模态步态监测鞋，包括鞋底和鞋面，还包括多模态监测组件，所述多模态监测组件包括微控制电路板、六轴传感器、足底压力传感器和蓝牙模块，所述六轴传感器、足底压力传感器和蓝牙模块分别微控制电路板连接，所述微控制电路板安装在鞋底内设置的主控盒内，所述足底压力传感器设置为多个，多个所述足底压力传感器布置在鞋底的前脚掌和脚跟区域，所述六轴传感器和足底压力传感器分别采集患者运动时的身体姿态数据和足底压力数据，所述蓝牙模块实时将身体姿态数据和足底压力数据传输至移动终端。\n[0006] 进一步的，本实用新型一种多模态步态监测鞋，其中,所述主控盒设置在鞋底中部足心区域。\n[0007] 进一步的，本实用新型一种多模态步态监测鞋，其中,多个所述足底压力传感器一部分在鞋底前脚掌区域上下排布并沿小脚趾向大脚趾方向向上倾斜设置，另一部分所述足底压力传感器在鞋底脚跟区域呈三角形等间距分布。\n[0008] 进一步的，本实用新型一种多模态步态监测鞋，其中,所述足底压力传感器在鞋底前脚掌区域设置为上下两排，上排所述足底压力传感器设置为三个，三个所述足底压力传感器分别为第一足底压力传感器、第二足底压力传感器和第三足底压力传感器，所述第二足底压力传感器位于第一足底压力传感器和第三足底压力传感器之间，下排所述足底压力传感器设置为两个，两个所述足底压力传感器分别为第四足底压力传感器和第五足底压力传感器，并且下排设置的第四足底压力传感器和第五足底压力传感器的位置分别与上排设置的第一足底压力传感器和第三足底压力传感器的位置相对。\n[0009] 进一步的，本实用新型一种多模态步态监测鞋，其中,所述鞋底的上半部外侧面上设有一凸块，所述凸块内安装有激光模组，所述微控制电路板上集成有电源电路，所述激光模组与电源电路连接。\n[0010] 进一步的，本实用新型一种多模态步态监测鞋，其中,所述凸块与鞋底一体成型。\n[0011] 进一步的，本实用新型一种多模态步态监测鞋，其中,所述微控制电路板上还连接有蜂鸣器，蜂鸣器与六轴传感器耦合，当六轴传感器倾角超过预设值时由微控制电路板控制蜂鸣器发出报警提示。\n[0012] 进一步的，本实用新型一种多模态步态监测鞋，其中,所述微控制电路板上集成有微控制器，所述微控制器采用Cotex‑M4内核。\n[0013] 进一步的，本实用新型一种多模态步态监测鞋，其中,所述蓝牙模块采用蓝牙5.0技术标准与移动终端进行无线通讯。\n[0014] 本实用新型的有益效果为：本实用新型与现有技术的区别在于：本多模态步态监测鞋设有多模态监测组件。具体地说，多模态监测组件包括微控制电路板、六轴传感器、足底压力传感器和蓝牙模块。其中，六轴传感器、足底压力传感器和蓝牙模块分别微控制电路板连接，微控制电路板安装在鞋底内设置的主控盒内，足底压力传感器设置为多个，多个足底压力传感器布置在鞋底的前脚掌和脚跟区域，六轴传感器和足底压力传感器分别采集患者运动时的身体姿态数据和足底压力数据，蓝牙模块实时将身体姿态数据和足底压力数据传输至移动终端。本实用新型可以监测患者日常实时足底压力数据及步态数据，辅助医生指定治疗方案及康复建议，设计简单、不易损坏、穿戴方便、可长期穿戴有益于长期患者管理。\n附图说明\n[0015] 图1为本实用新型一种多模态步态监测鞋的结构示意图；\n[0016] 图2为本实用新型一种多模态步态监测鞋的鞋底结构示意图；\n[0017] 图3为本实用新型一种多模态步态监测鞋中的多模态监测组件与其它部件间的连接结构示意图。\n具体实施方式\n[0018] 下面结合说明书附图对本实用新型的一种多模态步态监测鞋进行详细的解释和说明。\n[0019] 如图1‑3所示，本实用新型公开了一种多模态步态监测鞋，包括鞋底1 00、鞋面200和多模态监测组件。多模态监测组件包括微控制电路板300、六轴传感器400、足底压力传感器500和蓝牙模块311。让六轴传感器400、足底压力传感器500和蓝牙模块311分别微控制电路板300连接，微控制电路板300安装在鞋底100内设置的主控盒111内，足底压力传感器500设置为多个，多个足底压力传感器500布置在鞋底的前脚掌和脚跟区域，六轴传感器400和足底压力传感器500分别采集患者运动时的身体姿态数据和足底压力数据，蓝牙模块311实时将身体姿态数据和足底压力数据传输至移动终端600。\n[0020] 通过以上设置可以实时监测帕金森患者的足底压力数据以及身体姿态数据，并将足底压力数据以及身体姿态数据通过蓝牙模块311向移动终端6 00传送，移动终端600可以为手机也可以为诊室医生的计算机，方便医生运用特定的算法对监测的数据进行步态分析，出具步态数据分析报告，获得步态冻结时患者足底压力值及步态情况，辅助医生指定治疗方案及康复建议，实现对帕金森患者的长期精准治疗。并且本实用新型还具有设计简单、穿戴方便、不易损坏可长期穿戴，有益于对患者进行长期管理的优点。\n[0021] 在上述实施例的基础上，在实际应用时主控盒111设置在鞋底100中部足心区域，患者穿戴时这个区域正好位于足心位置，其承受压力要小，患者在行走时产生的变形也比较小，因此对主控盒111内布置的部件的损伤也较小，可以延长监测鞋的使用寿命。\n[0022] 如图2所示，为了更加精确全方位的获取患者足底压力数据及步态数据，多个足底压力传感器500的布置情况如下：一部分足底压力传感器500在鞋底的前脚掌区域(即图2所示的鞋底100的上半部)上下排布并沿小脚趾向大脚趾方向向上倾斜设置(即如图2所示的左鞋足底压力传感器500由左至右向上倾斜设置，可以理解的是右鞋与此设置正好相反)，目的是为了适应脚底骨骼能够精准获得患者的足底压力数据。另一部分足底压力传感器\n500 在鞋底脚跟区(即图2所示的鞋底100的下半部)呈三角形等间距分布。通过在鞋底前脚掌和后脚跟区域设置足底压力传感器500，这样就可以准确的感知患者在行走时的“抬起”与“踩下”状态。\n[0023] 具体地，足底压力传感器500在鞋底100前脚掌区域设置为上下两排，上排足底压力传感器500设置为三个，三个足底压力传感器500分别为第一足底压力传感器112、第二足底压力传感器113和第三足底压力传感器114，第二足底压力传感器113位于第一足底压力传感器112和第三足底压力传感器114之间，下排足底压力传感器500设置为两个，两个足底压力传感器5 00分别为第四足底压力传感器115和第五足底压力传感器116，并且下排设置的第四足底压力传感器115和第五足底压力传感器116的位置分别与上排设置的第一足底压力传感器112和第三足底压力传感器114的位置相对。通过以上设置可扩大患者足底压力数据获取的点位，使得医生能够充分掌握患者的步态信息，提供更加精准的治疗方案。\n[0024] 为了增强检测鞋的实用性并提升辅助治疗的效果，在鞋底100的上半部外侧面上设有一凸块120(即如图2所示的左鞋为例的鞋底上半部左侧面，可以理解的是的是右鞋与此设置正好相反)，并在凸块120内安装有激光模组700，微控制电路板300上集成有电源电路312，让激光模组700与电源电路312连接。激光模组700能够发射辅助患者行走的引导标志线，通过激光引导重塑患者视觉环路，进行视觉补偿纠正病态步态，进而纠正患者的病态步态，达到矫正患者冻结步态的目的。为了使凸块120与鞋底100的连接更加牢固将凸块120与鞋底100一体成型设置。\n[0025] 需要说明的是，本实用新型中的微控制电路板300上还连接有蜂鸣器8 00，蜂鸣器\n800六轴传感器400耦合，这样，当六轴传感器400倾角超过预设值时由微控制电路板300控制蜂鸣器800发出报警提示，在日常穿戴中跌倒时可以提醒周围的人施与援手。微控制电路板300上集成有微控制器，微控制器采用Cotex‑M4内核以满足设计要求。并采用蓝牙模块\n311采用蓝牙5. 0技术标准与移动终端600进行无线通讯，以提高传输速度，增加有效工作距离。\n[0026] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。\n[0027] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。\n[0028] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。\n[0029] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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