用于步態(tài)信息采集的壓力傳感器、可穿戴設(shè)備及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及信號檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于步態(tài)信息采集的壓力傳感器、可穿戴設(shè)備及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在體育科研、生物力學工程和醫(yī)療康復領(lǐng)域內(nèi)，經(jīng)常需要準確知道人體行走或運動時，人體足底與地面間的作用力、足底與地面的接觸狀況，足底所受壓力的分布情況，以期獲得體育科研、體育訓練指導、醫(yī)療科研、殘體康復訓練指導的科學依據(jù)。因此，步態(tài)信息采集中的壓力分布測量是實現(xiàn)上述研究或指導的必要步驟。在進行壓力分布測量過程中，壓力傳感器可分為壓力印跡、電阻式、電容式、霍爾效應式等。目前常用的以電阻式和電容式為主。然而，目前市場中存在的電容式壓力傳感器的優(yōu)點是柔軟、耐用、精度較高;缺點是較厚，這樣會影響所要測量的表面壓力值的準確性。電阻式壓力傳感器通常采用硬質(zhì)基底，使用場合受限，而且其傳感器的壽命較短，無論使用與否，每半年到一年需更換一次傳感器。
[0003]基于此，需要設(shè)計一種用于步態(tài)信息采集的壓力傳感器、可穿戴設(shè)備及系統(tǒng)，使其具有較高的柔軟性，適應更多的場合。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的主要目的在于提供一種用于步態(tài)信息采集的壓力傳感器、可穿戴設(shè)備及系統(tǒng)，使其具有較高的柔軟性，適應更多的場合。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種用于步態(tài)信息采集的壓力傳感器，所述壓力傳感器包括上層和下層，所述上層和所述下層均為柔性基材，所述柔性基材上印刷有敏感層，所述上層的敏感層和所述下層的敏感層構(gòu)成網(wǎng)格狀測量回路，所述網(wǎng)格狀測量回路的各個節(jié)點處設(shè)置有壓力敏感點，所述網(wǎng)絡(luò)狀測量回路的輸出端設(shè)置有輸出線。
[0006]優(yōu)選地，所述壓力傳感器的形狀根據(jù)人體足底形狀設(shè)置，所述壓力敏感點設(shè)置于人體在運動過程中足底承受壓力的區(qū)域。
[0007]優(yōu)選地，所述柔性基材為耐高溫聚酯薄膜。
[0008]優(yōu)選地，所述敏感層印刷有銀漿導體和壓力敏感漿料，所述上層的敏感層的壓力敏感漿料與所述下層的敏感層的壓力敏感漿料相互一一對合。
[0009]本實用新型的另一方面提供一種可穿戴設(shè)備，所述可穿戴設(shè)備包括穿戴本體以及設(shè)置于所述穿戴本體上的上述壓力傳感器，該可穿戴設(shè)備還包括信號轉(zhuǎn)換模塊、微控制模塊、通訊模塊以及電源模塊;其中:
[0010]所述壓力傳感器，與所述信號轉(zhuǎn)換模塊電連接，用于采集人體足底的壓力信號；
[0011]所述信號轉(zhuǎn)換模塊，與所述微控制模塊電連接，用于對所述壓力信號進行濾波放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，并輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字壓力信號至所述微控制模塊；
[0012]所述微控制模塊，與所述通訊模塊電連接，用于從所述數(shù)字壓力信號中提取和分析步態(tài)信息，并發(fā)送所述步態(tài)信息至所述通訊模塊；
[0013]所述通訊模塊，用于將所述步態(tài)信息發(fā)送至智能終端；
[0014]所述電源模塊，分別與所述壓力傳感器、信號轉(zhuǎn)換模塊、微控制模塊以及通訊模塊電連接，用于為所述壓力傳感器、信號轉(zhuǎn)換模塊、微控制模塊以及通訊模塊提供電源。
[0015]優(yōu)選地，所述穿戴本體為鞋，所述壓力傳感器、信號轉(zhuǎn)換模塊、微控制模塊、通訊模塊以及電源模塊集成設(shè)置于人體足部接觸的穿戴本體上。
[0016]優(yōu)選地，所述電源模塊包括充電電池和電源管理單元，所述電源管理單元為所述可穿戴設(shè)備提供上電、斷電和電池電量檢測。
[0017]本實用新型的再一方面提供一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括智能終端以及上述可穿戴設(shè)備，所述智能終端和所述可穿戴設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接，所述可穿戴設(shè)備采集人體步態(tài)信息并發(fā)送所述人體步態(tài)信息至所述智能終端，所述智能終端顯示人體步態(tài)信息。
[0018]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供的用于步態(tài)信息采集的壓力傳感器，包括上層和下層，所述上層和所述下層均采用柔性基材，能夠提高壓力傳感器的使用壽命，在使用時具有良好的拉伸性、柔軟性和抗靜電性，能夠適應更多的場合。所述柔性基材上印刷有敏感層，所述敏感層印刷有銀漿導體和壓力敏感漿料，能夠提高壓力傳感器電路的導電性、采集精度以及電路集成度。所述網(wǎng)格狀測量回路的各個節(jié)點處設(shè)置有壓力敏感點，當所述壓力敏感點產(chǎn)生壓力時采集相應的壓力值，提高壓力信息采集的準確性。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型用于步態(tài)信息采集的壓力傳感器的較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型用于步態(tài)信息采集的可穿戴設(shè)備的較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實用新型步態(tài)信息采集系統(tǒng)的較佳實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0023]為更進一步闡述本實用新型為達成上述目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對本實用新型的【具體實施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效進行詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0024]參照圖1，圖1為本實用新型用于步態(tài)信息采集的壓力傳感器較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]在本實施例中，所述壓力傳感器01包括上層10和下層11，需要說明的是，圖1中上層10和下層11的形狀僅僅用于描述和說明所述壓力傳感器01具有兩層結(jié)構(gòu)，其形狀可以根據(jù)具體應用場合以及受力范圍來設(shè)置。所述上層10和所述下層11均為柔性基材，優(yōu)選地，所述柔性基材為耐高溫聚酯薄膜(PET)，聚酯薄膜是以聚對苯二甲酸乙二醇酯為原料，采用擠出法制成厚片，再經(jīng)雙向拉伸制成的薄膜材料，雙向拉伸聚酯薄膜具有強度高、剛性好、透明、光澤度高等特點，有極好的耐磨性、耐折疊性、耐針孔性、抗撕裂性和抗靜電性等，用在本方案中能夠提高壓力傳感器的使用壽命，在使用時具有良好的拉伸性、柔軟性和抗靜電性，能夠適應更多的場合。所述柔性基材上印刷有敏感層12;需要說明的是，圖1中敏感層12的形狀僅僅用于說明所述敏感層12設(shè)置于所述上層10和下層11上。優(yōu)選地，所述敏感層12印刷有銀漿導體121和壓力敏感漿料122，圖1中所述銀漿導體121和壓力敏感漿料122僅僅用于說明所述銀漿導體121和所述壓力敏感漿料122之間具有電連接關(guān)系，所述銀漿導體121和所述壓力敏感漿料122設(shè)置的數(shù)量和位置不做限定。具體地，壓力傳感器Ol電路中的壓電電阻采用壓力敏感漿料122，壓力傳感器01電路中的導線采用銀漿導體。銀漿是由高純度的(99.9%)金屬銀的微粒、粘合劑、溶劑、助劑所組成的一種機械混和物的粘稠狀的漿料，在本方案中采用銀漿導體121能夠提高壓力傳感器01電路的導電性，采用壓力敏感漿料122能夠提高壓力傳感器01的采集精度以及電路集成度。所述上層10的敏感層12的壓力敏感漿料122與所述下層11的敏感層12的壓力敏感漿料122相互一一對合。其中，所述上層10的敏感層12和所述下層11的敏感層12構(gòu)成網(wǎng)格狀測量回路，所述網(wǎng)格狀測量回路的各個節(jié)點處設(shè)置有壓力敏感點，可以理解地，在所述壓力敏感點處設(shè)置壓力敏感漿料122，用于當所述壓力敏感點產(chǎn)生壓力時采集相應的壓力值。所述網(wǎng)絡(luò)狀測量回路的輸出端設(shè)置有輸出線13，用于將采集到的人體足底的壓力信息傳輸至處理設(shè)備，所述輸出線13可以設(shè)置于上層10，由某一個壓力敏感漿料122引出(如圖1所示設(shè)置于上層10