一种基于无线通信的人体步态监测鞋垫的制作方法

1.本发明属于步态识别技术领域，特别涉及一种基于无线通信的人体步态监测鞋垫。


背景技术：

2.目前，常见的步态分析鞋垫主要分为两种，基于有线传输和无线传输。基于有线传输的鞋垫可以通过连接在鞋垫末端的电源线与数据线实现电能供给与数据的传输，虽然传输保证了传输速率与续航时间，但是此种智能鞋垫穿戴过程繁琐，穿戴完成后还需在鞋底引出专用线路，严重影响通穿戴舒适性与穿戴完成后的运动灵活性。基于无线传输的步态分析鞋垫绝大部分采用蓝牙传输数据，由于蓝牙传输速率低且需要复杂的握手机制，限制了对人体步态感知的实时性与快速性；且内置电池体积受鞋垫大小的限制，蓝牙传输的高功耗也难以满足鞋垫长时间的续航要求；而常规的发电装置(如包括踏压转动机构、传动机构、微型发电机)不仅结构复杂、体积庞大、成本高,而且发电效率低,且鞋底发生较大变形，走路时容易产生不适感，难以在外骨骼助力机器人感知系统上进行应用。
3.因此有必要提供一种结构简单、传输速率快、续航时间长、穿戴方便快捷的人体步态监测智能鞋垫。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种可以实时检测人体运动过程中步态的鞋垫，并将检测数据通过无线通信的方式传输至上位机，保证传输速率；本发明要解决的另一个技术问题是合理布置鞋垫压力点的位置，准确识别出人体运动过程中的四个步态：支撑态前期、支撑态中期、支撑态后期、摆动态；本发明要解决的又一个技术问题是实现人体步态监测鞋垫的长时续航问题。
5.为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一款集成压力采集、无线传输、压力缓冲、供电的人体步态监测鞋垫，鞋垫包括电气单元(包括主控板和电池，主控板包括微型控制单元(mcu)和无线射频模块)、压力采集鞋垫、缓冲与防滑鞋垫。工作时，压力采集鞋垫穿在人体脚掌底部，将脚掌不同部位与地面接触的压力信号转变为模拟电压信号，低功耗mcu按照设置的周期采集模拟电压信号，并将其转变为数字电压信号，之后控制无线射频模块将采集的数字电压信号发送至上位机。为解决步态识别问题，根据人体行走过程中的脚底不同部位压力变化等高线图，将压力采集鞋垫压力采集点的位置布置在
①
脚掌足后区跟骨、
②
脚掌足中区楔状骨、
③
足前区小拇指趾骨末端、
④
足前区大拇指趾骨前端、
⑤
足前区大拇指趾骨末端五个位置。为解决鞋垫的长时续航问题，mcu与无线射频模块均选用低功耗产品。除此之外，自定义一种远程唤醒协议：打开鞋垫开关后，mcu上电后初始化无线射频模块，并使其进入到低功耗监听状态，此时mcu控制器不采集压力数据，而是等待上位机的启动命令，若接收到上位机的启动命令，无线射频模块进入工作模式，定时发送压力数据。
6.本发明提供的技术方案如下：
7.一种基于无线通信的人体步态监测鞋垫，包括电气单元、压力采集鞋垫、以及缓冲与防滑鞋垫，所述电气单元包括主控板和电池，主控板包括微型控制单元(mcu)和无线射频模块；
8.所述压力采集鞋垫上布置有薄膜压力传感器，用于将脚底不同部位对地面的压力信号转变为模拟电压信号；
9.所述mcu与无线射频模块电连接，mcu上电初始化无线射频模块，当未与上位机建立通信时，无线射频模块进入低功耗监听状态，在该状态下，mcu 中的ad转换模块不实施模拟电压信号的采集及转换；在接收到上位机的启动指令后，无线射频模块进入定时发送状态，mcu中的ad转换模块开始接收模拟电压信号，将模拟电压信号转换为数字电压信号后，经无线射频模块发送至上位机；
10.所述电池为整个步态监测鞋垫的用电器件供电；
11.所述缓冲与防滑鞋垫包括位于压力采集鞋垫和电气单元两侧的上层缓冲鞋垫和下层缓冲鞋垫，用于包覆压力采集鞋垫和电气单元，缓冲人体重力负载。
12.根据本发明提供的一种基于无线通信的人体步态监测鞋垫，具有以下有益效果：
13.(1)本发明提供的一种基于无线通信的人体步态监测鞋垫，相比于国内现有的单片式有线压力采集鞋垫，不需要外接供电总线以及数据传输总线，可实现脚底压力数据的实时采集与无线传输功能，且鞋垫整体尺寸与普通鞋垫并无差异，系统集成性强；
14.(2)本发明提供的一种基于无线通信的人体步态监测鞋垫，采用特定频率的无线射频模块，通过编写符合控制需求的传输协议，相比于蓝牙传输与wifi 传输方式不需要复杂的握手机制与繁琐的传输协议，保证了压力数据传输的实时性与快速性，可以实现最低3ms的数据延迟传输性能；
15.(3)本发明提供的一种基于无线通信的人体步态监测鞋垫，根据行走过程中脚底压力变化等高分布图，优化压力采集鞋垫压力采集点布置位置与大小，通过本发明设定的判定方法，可以准确识别人体下肢行走过程中的四个步态相：支撑态前期、支撑态中期、支撑态后期、摆动态；同时，通过脚掌足中区楔状骨区域压力采集点，能够识别足弓处作为受力点的特殊支撑态；
16.(4)本发明提供的一种基于无线通信的人体步态监测鞋垫，采用低功耗 mcu控制器、低功耗无线射频模块、远程唤醒的逻辑机制或睡眠模式，使得本发明设计的人体步态监测鞋垫待机时长与工作时长分别可达48小时与24小时之久。
附图说明
17.图1为本发明提供的基于无线通信的人体步态监测鞋垫的结构简图；
18.图2为电气单元的组成原理图；
19.图3为无线射频模块模式转换流程图；
20.图4为压力采集鞋垫上薄膜压力传感器(压力采集点)分布图；
21.图5为压力采集点上压力随步态变化曲线图；
22.图6为柔性天线安装示意图。图7为安装有柔性天线的步态监测鞋垫。
23.附图标号说明
24.1-上层缓冲鞋垫；2-压力采集鞋垫；3-中层缓冲鞋垫；4-主控板上壳体；5
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防水micro usb接口；6-电池；7-主控板；8-主控板下壳体；9-下层缓冲鞋垫； 10-充电电路；11-保护电路；12-防水触摸开关；13-开关电路；14-电源变换电路；15-压力采集电路；16-微型连接器；17-mcu；18-无线射频模块；19-柔性天线。
具体实施方式
25.下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
26.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
27.本发明提供了一种基于无线通信的人体步态监测鞋垫，如图1和2所示，包括电气单元、压力采集鞋垫2、以及缓冲与防滑鞋垫，所述电气单元包括主控板7和电池6，主控板7包括微型控制单元(mcu)和无线射频模块；
28.所述压力采集鞋垫2上布置有薄膜压力传感器，用于将脚底不同部位对地面的压力信号转变为模拟电压信号；
29.所述mcu与无线射频模块电连接，mcu上电初始化无线射频模块，当未与上位机建立通信时，无线射频模块进入低功耗监听状态，在该状态下，mcu 中的ad转换模块不实施模拟电压信号的采集及转换；在接收到上位机的启动指令后，无线射频模块进入定时发送状态，mcu中的ad转换模块开始接收模拟电压信号，将模拟电压信号转换为数字电压信号后，经无线射频模块发送至上位机，见图3；通过该自定义的远程唤醒协议，配合各器件低功耗类型的选用，解决了人体步态监测鞋垫的长时续航问题；
30.所述电池6为整个步态监测鞋垫的用电器件供电；
31.所述缓冲与防滑鞋垫包括位于压力采集鞋垫2和电气单元两侧的上层缓冲鞋垫和下层缓冲鞋垫，用于包覆压力采集鞋垫2和电气单元，避免压力采集鞋垫2和电气单元暴露于步态监测鞋垫外，并免受人体重力负载的直接压迫以致损坏。
32.本发明中，步态监测鞋垫用于辅助外骨骼作业，外骨骼控制过程中需要对穿戴者支撑态前期、支撑态中期、支撑态后期、摆动态四个状态进行识别。考虑到人体下肢在行走过程中脚掌各部位受力点的分布并不均匀，对压力采集鞋垫上的薄膜压力传感器的位置即压力采集点进行优化设置。
33.压力采集鞋垫2上的薄膜压力传感器的位置根据人体行走过程中的脚底部位压力变化等高线图设置，如图4所示，薄膜压力传感器分布于脚掌足后区跟骨(i)、脚掌足中区楔状骨(ii)、足前区小拇指趾骨末端(iii)、足前区大拇指趾骨前端(iv)、足前区大拇指趾骨末端(v)，分别对应压力采集点i～v；压力采集点i负责采集脚掌足后区跟骨位置的压力，压力采集点ii负责采集脚掌足中区楔状骨位置的压力，压力采集点iii负责采集足前区小拇指趾骨末端位置的压力，压力采集点iv负责采集足前区大拇指趾骨前端位置的压力，压力采集点v负责采集足前区大拇指趾骨末端位置的压力；上述压力采集点i、iv和v 均位于脚底部位压力变化的高值等高线上，压力采集点ii和iii均位于脚底部位压力变化的低值等
高线上，通过至少该五个压力采集点的设置及压力变化，能够准确识别所需的四种不同步态。同时，通过脚掌足中区楔状骨区域压力采集点，能够识别足弓处作为受力点的特殊支撑态。优选地，考虑脚底部位压力变化等高线间的宽度，薄膜压力传感器的压力采集区域直径不小于10mm。
34.本发明人对压力采集点与步态进行了对应分析，如图5所示，f1代表压力采集点i处压力，f2代表压力采集点ii处压力，f3代表压力采集点iii处压力， f4代表压力采集点iv处压力，f5代表压力采集点v处压力。
35.(1)支撑态建立初始阶段，人体行走过程中，由摆动态到支撑态建立初始阶段，脚后跟先落地，脚掌足后区跟骨(i)部位的压力值由初始值开始上升，其余四个压力采集点的压力值保持基本保持在初始值；
36.(2)支撑态中期，随着人体重心向脚掌中部移动，脚掌足后区跟骨(i) 部位采集点的压力值上升到最大值后开始下降，脚掌足中区楔状骨(ii)部位、足前区大拇指趾骨末端(v)、足前区小拇指趾骨末端(iii)、足前区大拇指趾骨前端(iv)处的压力值开始上升，人体重心移动到脚掌中心位置时，脚掌足中区楔状骨(ii)部位压力值达到峰值。
37.(3)支撑态末期，随着人体重心由脚掌中心位置继续向前移动，脚掌足中区楔状骨(ii)位置压力值由峰值继续下降，脚掌足中区楔状骨(ii)处位置压力值变为初始值(接近于0)，足前区大拇指趾骨末端(v)、足前区小拇指趾骨末端(iii)、足前区大拇指趾骨前端(iv)处位置压力值继续增大，待体重心移动到前脚掌位置时，脚后跟离地，足前区大拇指趾骨末端(v)、足前区小拇指趾骨末端(iii)、足前区大拇指趾骨前端(iv)处位置压力值相继达到峰值。
38.(4)摆动态，脚底离地悬空，五个压力采集点的压力值均较小。
39.综上，通过大量分析总结，将压力划分为五个等级，设定五个压力阈值，对各步态进行识别；
40.(a)对于支撑态前期
41.f1≥第三阈值，f2≤第三阈值，f3≤第三阈值，f4≤第三阈值，f5≤第三阈值，除f1大于第三阈值外，其余四个点压力值均小于第三阈值，且f1未到达过峰值；
42.(b)对于支撑态中期
43.f2≥第二阈值，f5≤第三阈值，f3≥第二阈值，f3、f4和f5未到达过峰值，且f1已到达过峰值；
44.(c)对于支撑态末期
45.f1≤第一阈值，f2≤第二阈值，f3≥第三阈值，f4≥第五阈值，f5≥第四阈值；f3、f4和f5将要达到峰值，且f1已到达过峰值；
46.(d)对于摆动态
47.f1≤第一阈值，f2≤第一阈值，f3≤第一阈值，f4≤第一阈值，且f5≤第一阈值；
48.其中，第五阈值＞第四阈值＞第三阈值＞第二阈值＞第一阈值，对于不同的人群，各阈值设定不同；如对于成年男性(身高170～185cm、60～90kg)，第五阈值、第四阈值、第三阈值、第二阈值和第一阈值可分别为250、150、125、 75和50n。
49.在一种优选的实施方式中，所述压力采集鞋垫2选择pcb压力采集鞋垫，其质地柔软，可以承受人体行走过程中产生的变形。
50.本发明中，除上文中所述的，通过无线射频模块低功耗监听方式解决人体步态监测鞋垫的长时续航问题外，还可通过对mcu和无线射频模块设置睡眠模式，降低功耗，延长续航时长。具体地，mcu上电后初始化无线射频模块， mcu和无线射频模块均进入睡眠模式，无线射频模块设置为每隔b毫秒由睡眠模式进入接收模式，接收模式持续时长为2a毫秒，若未接收到上位机启动指令则重新恢复睡眠模式；若接收到启动指令，则发送信号至mcu，使其恢复至工作模式，开启ad模块，无线射频模块自身同样恢复至工作模式，定时向上位机发送数字电压信号。
51.在一种优选实施方式中，在工作模式下，若ad模块采集的信号在设定时间内持续低于最小压力阈值，则mcu和无线射频模块重新进入睡眠模式，直到再次被唤醒进入工作模式，从而实现超低功耗工作。
52.在一种优选实施方式中，在工作模式下，无线射频模块向上位机发送数字电压信号的时长为a毫秒，为兼顾待机续航能力及唤醒实时性，确定无线射频模块由睡眠模式进入接收模式的间隔时长b为所述时长a的50～100倍。
53.在本发明中，如图6所示，所述电气单元中主控板7还包括：防水micro usb 接口5、充电电路10、保护电路11、防水触摸开关12、开关电路13、电源变换电路14和微型连接器16，所述压力采集鞋垫2还包括压力采集电路15；
54.所述防水micro usb接口5为步态监测鞋垫的唯一对外接口，通过连接标准micro usb插头接入电源，为产品电池充电如5v充电，在调试阶段也可作为接口将调试程序下载到mcu中；所述充电电路10与防水micro usb接口5 连接，所述保护电路11与充电电路10、电池6和开关电路13连接，用于形成电池充电通路，充电电路10和保护电路11可为常规4.25v锂电池充电电路及保护电路；所述防水触摸开关12与开关电路13连接，用于控制步态监测鞋垫内部电气单元的上电及断电，如通过短暂按压防水触摸开关12则鞋垫中电气单元上电，上电状态下长时间(超过两秒)按压则鞋垫电气单元内部断电；所述电源变换电路14两端分别连接开关电路13和mcu 17，用于将电池电压(如 3.6～4.2v)转化为mcu所需的稳定电压(如3.3v)；所述mcu 17与电源变换电路14、压力采集电路15和无线射频模块18连接，为stm32低功耗系列产品，如stm32l0，以实现正常工作时的低功耗；所述无线射频模块18选择在胎压监测中常见的无线射频模块，优选具有低功耗睡眠功能；压力采集电路15 为电阻分压电路，通过合理设置分压电阻，使mcu 17的ad模块采集薄膜压力传感器的模拟电压信号并将模拟电压信号转化为数字压力信号；压力采集电路15通过微型连接器16与薄膜压力传感器1连接，使ad模块获得薄膜压力传感器1中对应压力采集点的压力值。
55.本发明人在研究中还发现，对于使用无线压力传输功能的外骨骼脚底压力采集系统，存在由于人体或金属物对射频信号遮挡严重导致数据丢失进而影响步态识别准确性的问题。为此，本发明人创造性的通过特殊的无线通信方式设计，提升了信号绕射能力，可实现在人体正常行走的状态下，无线数据信号能够克服人体遮挡，实时传输脚底压力数据。
56.具体地，如图7所示，所述步态监测鞋垫上安装有柔性天线19，无线射频模块18上设置有天线接口，柔性天线19一端连接到无线射频模块18上的天线接口处，从主控板壳体(主控板下壳体8)伸出后沿鞋垫本体边缘布置，如布置在鞋垫左侧或右侧边缘，从而最大化信号传输能力，无线射频模块通过柔性天线与上位机实现无线通信。
57.本发明中，考虑到信号绕射能力以及实时通信能力，无线射频模块的发射频率选
为433mhz或868mhz。
58.本发明中，主控板实现了mcu、无线射频模块、开关等元器件的一体化设计，考虑到使用环境需求，将主控板放置在金属的主控板壳体内，包括主控板上壳体4和主控板下壳体8，主控板壳体放置于智能鞋垫脚后跟处，金属壳体材料为轻质铝合金，可以保护电气部分免受穿戴者运动过程中的重力及冲击力。
59.本发明中，对于缓冲与防滑鞋垫，其需要保证人体穿戴舒适性及对压力采集鞋垫、电气单元的防护性。因此，上层缓冲鞋垫1为绒布鞋垫，防止pcb材料表面光滑导致的穿戴过程中脚部与鞋垫出现相对滑动的问题，增大与脚掌的摩擦力；下层缓冲鞋垫9为弹性泡棉鞋垫，提高穿戴舒适性。
60.进一步地，如图1所示，所述上层缓冲鞋垫1和下层缓冲鞋垫9之间设置有中层缓冲鞋垫3，中层缓冲鞋垫3为弹性泡棉鞋垫，中层缓冲鞋垫3和下层缓冲鞋垫9之间放置主控板壳体，两鞋垫的设置减小穿戴者对控制器壳体的直接压力，进一步提高穿戴舒适性。将各层缓冲鞋垫及其他元器件组装后，采用胶封的方式封装成一款整体的人体步态监测智能鞋垫。
61.以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
62.本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

技术特征：
1.一种基于无线通信的人体步态监测鞋垫，其特征在于，包括电气单元、压力采集鞋垫、以及缓冲与防滑鞋垫，所述电气单元包括主控板和电池，主控板包括微型控制单元(mcu)和无线射频模块；所述压力采集鞋垫上布置有薄膜压力传感器，用于将脚底不同部位对地面的压力信号转变为模拟电压信号；所述mcu与无线射频模块电连接，mcu上电初始化无线射频模块，当未与上位机建立通信时，无线射频模块进入低功耗监听状态，在该状态下，mcu中的ad转换模块不实施模拟电压信号的采集及转换；在接收到上位机的启动指令后，无线射频模块进入定时发送状态，mcu中的ad转换模块开始接收模拟电压信号，将模拟电压信号转换为数字电压信号后，经无线射频模块发送至上位机；所述电池为整个步态监测鞋垫的用电器件供电；所述缓冲与防滑鞋垫包括位于压力采集鞋垫和电气单元两侧的上层缓冲鞋垫和下层缓冲鞋垫，用于包覆压力采集鞋垫和电气单元，缓冲人体重力负载。2.根据权利要求1所述的基于无线通信的人体步态监测鞋垫，其特征在于，所述压力采集鞋垫上的薄膜压力传感器分布于脚掌足后区跟骨、脚掌足中区楔状骨、足前区小拇指趾骨末端、足前区大拇指趾骨前端、以及足前区大拇指趾骨末端，分别对应压力采集点i～v。3.根据权利要求2所述的基于无线通信的人体步态监测鞋垫，其特征在于，以f1代表压力采集点i处压力，f2代表压力采集点ii处压力，f3代表压力采集点iii处压力，f4代表压力采集点iv处压力，f5代表压力采集点v处压力；(a)对于支撑态前期f1≥第三阈值，f2≤第三阈值，f3≤第三阈值，f4≤第三阈值，f5≤第三阈值，除f1大于第三阈值外，其余四个点压力值均小于第三阈值，且f1未到达过峰值；(b)对于支撑态中期f2≥第二阈值，f5≤第三阈值，f3≥第二阈值，f3、f4和f5未到达过峰值，且f1已到达过峰值；(c)对于支撑态末期f1≤第一阈值，f2≤第二阈值，f3≥第三阈值，f4≥第五阈值，f5≥第四阈值；f3、f4和f5将要达到峰值，且f1已到达过峰值；(d)对于摆动态f1≤第一阈值，f2≤第一阈值，f3≤第一阈值，f4≤第一阈值，且f5≤第一阈值；其中，第五阈值＞第四阈值＞第三阈值＞第二阈值＞第一阈值。4.根据权利要求3所述的基于无线通信的人体步态监测鞋垫，其特征在于，对于成年男性(身高170～185cm、60～90kg)，所述第五阈值、第四阈值、第三阈值、第二阈值和第一阈值分别为250、150、125、75和50n。5.根据权利要求1所述的基于无线通信的人体步态监测鞋垫，其特征在于，所述mcu和无线射频模块还具有睡眠模式，mcu上电后初始化无线射频模块，mcu和无线射频模块均进入睡眠模式，无线射频模块设置为每隔b毫秒由睡眠模式进入接收模式，接收模式持续时长为2a毫秒，若未接收到上位机启动指令则重新恢复睡眠模式；若接收到启动指令，则发送信号至mcu，使其恢复至工作模式，开启ad模块，无线射频模块自身同样恢复至工作模式，定时
向上位机发送数字电压信号。6.根据权利要求5所述的基于无线通信的人体步态监测鞋垫，其特征在于，在工作模式下，所述ad模块采集的信号在设定时间内持续低于最小压力阈值，则mcu和无线射频模块重新进入睡眠模式，直到再次被唤醒进入工作模式。7.根据权利要求5所述的基于无线通信的人体步态监测鞋垫，其特征在于，在工作模式下，所述无线射频模块向上位机发送数字电压信号的时长为a毫秒，无线射频模块由睡眠模式进入接收模式的间隔时长b为所述时长a的50～100倍。8.根据权利要求1所述的基于无线通信的人体步态监测鞋垫，其特征在于，所述电气单元中主控板还包括：防水micro usb接口、充电电路、保护电路、防水触摸开关、开关电路、电源变换电路和微型连接器，所述压力采集鞋垫还包括压力采集电路；所述防水micro usb接口为步态监测鞋垫的对外接口，通过连接标准micro usb插头接入电源，为产品电池充电，在调试阶段也可作为接口将调试程序下载到mcu中；所述充电电路与防水micro usb接口连接，所述保护电路与充电电路、电池和开关电路连接，用于形成电池充电通路；所述防水触摸开关与开关电路连接，用于控制步态监测鞋垫内部电气单元的上电及断电；所述电源变换电路两端分别连接开关电路和mcu，用于将电池电压转化为mcu所需的稳定电压；所述mcu与电源变换电路、压力采集电路和无线射频模块连接；压力采集电路为电阻分压电路，通过设置分压电阻，使mcu的ad模块采集薄膜压力传感器的模拟电压信号并将模拟电压信号转化为数字压力信号；压力采集电路通过微型连接器与薄膜压力传感器连接，使ad模块获得薄膜压力传感器中对应压力采集点的压力值。9.根据权利要求1所述的基于无线通信的人体步态监测鞋垫，其特征在于，所述步态监测鞋垫上安装有柔性天线，主控板上的无线射频模块设置有天线接口，柔性天线一端连接到无线射频模块的天线接口处，从主控板壳体伸出后沿鞋垫本体边缘布置。10.根据权利要求1所述的基于无线通信的人体步态监测鞋垫，其特征在于，所述无线射频模块的发射频率选为433mhz或868mhz。11.根据权利要求1所述的基于无线通信的人体步态监测鞋垫，其特征在于，所述主控板放置在主控板壳体内，主控板壳体包括主控板上壳体和主控板下壳体，主控板壳体放置于步态监测鞋垫脚后跟处。12.根据权利要求11所述的基于无线通信的人体步态监测鞋垫，其特征在于，所述上层缓冲鞋垫和下层缓冲鞋垫之间设置有中层缓冲鞋垫，上层缓冲鞋垫为绒布鞋垫，中层缓冲鞋垫和下层缓冲鞋垫为弹性泡棉鞋垫。

技术总结
本发明提供了一种基于无线通信的人体步态监测鞋垫，包括电气单元、压力采集鞋垫、缓冲与防滑鞋垫，电气单元包括主控板和电池，主控板包括MCU和无线射频模块；压力采集鞋垫上布置有薄膜压力传感器，用于将脚底不同部位对地面的压力信号转变为模拟电压信号；MCU与无线射频模块电连接，MCU中的AD转换模块开始接收模拟电压信号，将模拟电压信号转换为数字电压信号后，经无线射频模块发送至上位机；缓冲与防滑鞋垫包括位于压力采集鞋垫和电气单元两侧的上层缓冲鞋垫和下层缓冲鞋垫，用于包覆压力采集鞋垫和电气单元，缓冲人体重力负载。本发明中步态监测鞋垫，结构简单、传输速率快、续航时间长、穿戴方便快捷，能够准确识别出人体运动过程中的步态。运动过程中的步态。运动过程中的步态。


技术研发人员：周世通 刘家伦 尹业成 闫国栋 何程函 赵哲
受保护的技术使用者：北京精密机电控制设备研究所
技术研发日：2021.08.30
技术公布日：2022/3/8