步态矫正鞋垫的制作方法

1.本发明属于智能穿戴技术领域，更具体地，涉及一种步态矫正鞋垫。


背景技术：

2.步态矫正是指通过生物力学和运动学手段，对病人的异常或病理步态进行分析诊断，并通过使用矫正鞋、鞋垫等方法矫正异常步态，以预防和改善足踝部损伤。
3.目前的步态矫正产品主要有矫形鞋和矫形鞋垫，其中矫形鞋是以矫正足部变形、分散足部压力和减轻疼痛症状等为目的而制作的矫治足部疾患的特殊鞋，也可称为鞋形矫形器，矫形鞋结构设计复杂、成本高，且穿着不便、不美观，适用于步态严重异常的用户专用。
4.现有的矫形鞋垫产品是根据足部生物力学设计，根据不同足弓、前掌舒适需求，稳定性需求等制作的各种标准型号的立体鞋垫，调节由于足运动偏转和不对称运动引起的下肢链负载过大，可缓解足部和下肢肌肉疲劳、酸痛等不适。
5.目前的矫形鞋垫大都需要根据用户的不同步态异常情况进行个人定制，成本高、不具有普遍的适用性，且无法实现对用户的异常步态实时监测。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提出一种步态矫正鞋垫，实现对用户异常步态的矫正。
7.为实现上述目的，本发明提出了一种步态矫正鞋垫，包括：鞋垫本体，所述鞋垫本体的顶面或底面的根部设有左翻转片和右翻转片，所述左翻转片覆盖所述鞋垫本体根部的左侧区域，所述右翻转片覆盖所述鞋垫本体根部的右侧区域；
8.所述左翻转片的内侧边缘和所述右翻转片的内侧边缘均与所述鞋垫本体的根部的中线区域固定连接，所述左翻转片能够沿所述左翻转片内侧向右翻转并叠置在所述右翻转片上，所述所述右翻转片能够沿所述右翻转片内侧向左翻转并叠置在所述左翻转片上。
9.可选地，还包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器设置于所述鞋垫本体的根部左侧区域内，所述第二压力传感器设置于所述鞋垫本体的根部右侧区域内；
10.所述第一压力传感器用于检测来自用户足跟左侧的第一压力数据，所述第二压力传感器用于检测来自用户足跟右侧的第二压力数据。
11.可选地，还包括控制模块和九轴传感器；
12.所述控制模块设置于所述鞋垫本体的前脚掌区域内；
13.所述九轴传感器设置于所述鞋垫本体内，或者，所述九轴传感器为可加挂于鞋面的独立模块；
14.所述控制模块集成有微控制器芯片、蓝牙芯片和提醒装置；
15.所述蓝牙芯片、所述九轴传感器、所提醒装置、所述第一压力传感器和所述第二压力传感器分别与所述微控制器芯片连接，所述蓝牙芯片与移动设备通信连接；
16.所述九轴传感器用于采集用户的步度轨迹数据；
17.所述微控制器芯片用于基于所述步态轨迹数据和/或所述第一压力数据和第二压力数据判断用户的步态是否存在内八字或外八字的步态问题，若判断存在步态问题则根据判断结果控制所述提醒装置发出对应的提示；
18.所述蓝牙芯片用于将所述步态轨迹数据、所述压力数据和步态问题判断结果发送至所述移动设备。
19.可选地，还包括步态监测客户端，所述步态检测客户端安装于所述移动设备上，所述步态检测客户端用于接收并展示所述步态轨迹数据、所述第一压力数据、所述第二压力数据以及用户的步态是否存在内八字或外八字的步态判断结果，并根据判断结果给出调整所述左翻转片或右翻转片的提示。
20.可选地，所述提醒装置为微型振动马达或微型扬声器。
21.可选地，还包括供电模块，所述供电模块包括充电电池和充电模块；
22.所述供电模块设置于所述鞋垫本体的前脚掌区域内；
23.或者，所述供电模块为可单独加挂于鞋面的独立模块。
24.可选地，所述左翻转片和所述右翻转片的厚度为0.2-1cm。
25.可选地，所述鞋垫本体、所述左翻转片和所述右翻转片均为弹性材质。
26.可选地，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器均为薄片式压力传感器；所述蓝牙芯片和所述微控制器芯片均为低功耗芯片。
27.可选地，所述鞋垫本体上设有多个柱状通孔，所述鞋垫本体的顶面设有织物覆盖层。
28.本发明的有益效果在于：
29.本发明的步态矫正鞋垫在鞋垫本体的顶面或底面的根部设有左翻转片和右翻转片，左翻转片覆盖鞋垫本体的根部的左侧区域，右翻转片覆盖鞋垫本体的根部的右侧区域，其中左翻转片的内侧边缘和右翻转片的内侧边缘均与鞋垫本体的根部的中线区域固定连接，左翻转片能够沿左翻转片内侧向右翻转并叠置在右翻转片上，右翻转片能够沿右翻转片内侧向左翻转并叠置在左翻转片上，当用户的步态异常时，可以通过翻转左翻转片或右翻转片调整鞋垫足跟位置左侧或右侧的高度，使鞋垫根部左右高度不同，从而平衡落地时的受力，使穿着者矫正走路时的内八字或外八字步态,穿着一段时间养成正确的步态习惯。
30.进一步地，通过在鞋垫本体足跟的左侧和右侧分别设置第一压力传感器和第二传感器可以实时监测用户足跟左右的落地先后顺序和受力情况，判断出用户的足部受力和步态是否异常，还可以结合九轴传感器采集用户走路时的步态角度轨迹，从而监测用户的步态是否存在内八字或外八字异常步态，实现对用户步态的智能监测，还能够智能化的给出振动或声音提示，以及通过客户端给出调整左、右翻转片的提示，便于对用户步态提醒和调整。
31.本发明的系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
32.通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
33.图1示出了根据本发明的一个实施例的一种步态矫正鞋垫的轴视图。
34.图2示出了根据本发明的一个实施例的一种步态矫正鞋垫的仰视图。
35.图3示出了根据本发明的一个实施例的一种步态矫正鞋垫的侧视图。
36.图4示出了根据本发明的一个实施例的一种步态矫正鞋垫的根部的剖视图。
37.图5示出了根据本发明的一个实施例的一种步态矫正鞋垫中控制模块的功能模块示意图。
具体实施方式
38.下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
39.实施例
40.图1-图4分别示出了根据本发明的一个实施例的一种步态矫正鞋垫的轴视图、仰视图，侧视图以及根部的剖视图。
41.如图1-图4所示，一种步态矫正鞋垫，包括：鞋垫本体1，所述鞋垫本体1的顶面根部设有左翻转片2和右翻转片3，所述左翻转片2覆盖所述鞋垫本体1的顶面根部的左侧区域，所述右翻转片3覆盖所述鞋垫本体1的顶面根部的右侧区域；
42.所述左翻转片2的内侧边缘和所述右翻转片3的内侧边缘均与所述鞋垫本体1的顶面根部的中线区域固定连接，所述左翻转片2能够沿所述左翻转片2内侧向右翻转并叠置在所述右翻转片3上，所述所述右翻转片3能够沿所述右翻转片3内侧向左翻转并叠置在所述左翻转片2上。
43.具体地，当用户的步态异常时，可以通过翻转左翻转片2或右翻转片3调整鞋垫足跟位置左侧或右侧的高度，使鞋垫根部左右高度不同，从而平衡落地时的受力，使穿着者矫正走路时的内八字或外八字步态,穿着一段时间养成正确的步态习惯。例如，当用户走路为外八字时，脚跟外侧先着地且受力较大，脚跟内侧后着地且受力较小，长时间会导致鞋跟外侧磨损严重，导致用户外八字更加严重，以左脚为例，此时可以将左脚鞋垫上的左翻转片2向右侧翻转叠置到右翻转片3上，从而降低足跟部左(外)侧的高度，增加足跟部右(内)侧的高度，平衡用户足部内外两侧的受力，起到外八字矫正的作用。对于内八字则可以做与外八字相反的调整。
44.在其他实施例中，为提高穿着的舒适性，优选将左翻转片2和右翻转片3设置在鞋垫本体1的底面的根部区域。
45.优选地，本实施例中的鞋垫本体1、左翻转片2和右翻转片3均选用弹性材质，如采用eva材料等制成，左翻转片2和右翻转片3可选择粘接的方式固定在一起，左翻转片2和右翻转片3的厚度优选0.2-1cm。
46.本实施例中，优选地，所述鞋垫本体1上设有多个柱状通孔，所述鞋垫本体的顶面设有织物覆盖层(未示出)，踩踏过程中可以自动排除脚底湿气，增加穿着的舒适性。
47.本实施例中，还包括第一压力传感器4和第二压力传感器5，所述第一压力传感器4设置于所述鞋垫本体1的根部左侧区域内，所述第二压力传感器5设置于所述鞋垫本体1的根部右侧区域内；
48.所述第一压力传感器4用于检测来自用户足跟左侧的第一压力数据，所述第二压力传感器5用于检测来自用户足跟右侧的第二压力数据。
49.具体地，通过在鞋垫本体1足跟的左侧和右侧分别设置第一压力传感器4和第二传感器可以实时监测用户足跟左右的落地先后顺序和受力情况，从而能够判断出用户的足部受力和步态是否异常。优选地，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器均为薄片式压力传感器。
50.如图5所示，本实施例中，还包括控制模块6和九轴传感器7；
51.所述控制模块6设置于所述鞋垫本体1的前脚掌区域内；
52.所述九轴传感器603设置于所述鞋垫本体1内；
53.所述控制模块6集成有微控制器芯片601、蓝牙芯片602和提醒装置603；
54.所述蓝牙芯片602、所述九轴传感器7、所述提醒装置603、所述第一压力传感器4和所述第二压力传感器5分别与所述微控制器芯片601连接，所述蓝牙芯片602与移动设备通信连接；
55.所述九轴传感器7用于采集用户的步度轨迹数据，所述微控制器芯片601用于基于所述步态轨迹数据和/或所述第一压力数据和第二压力数据判断用户的步态是否存在内八字或外八字的步态问题，若判断存在步态问题则根据判断结果控制所述提醒装置603发出对应的提示；所述蓝牙芯片602用于将所述步态轨迹数据、所述压力数据和步态问题判断结果发送至所述移动设备。优选地，本实施例中的蓝牙芯片602和微控制器芯片601均采用低功耗芯片。提醒装置603可以为微型振动马达或微型扬声器，本实施例优选采用为微型振动马达。
56.具体地，微控制器芯片601可以通过九轴传感器7采集用户走路时的步态角度轨迹，结合第一压力传感器4和第二压力传感器5采集的压力数据，监测用户的步态是否存在内八字或外八字异常步态，实现对用户步态的智能监测，还能够智能化的针对内八字或外八字异常步态通过微型振动马达给出不同的提示，例如内八字给出连续的长时间振动提醒，外八字给出短促的间断振动提醒，进而智能的给出调整左、右翻转片3的提示，便于对用户步态提醒和调整。在其他实施例中，若采用微型扬声器可设置针对内八字或外八字的不同的提示音对用户进行提醒。
57.在其他实施例中，为便于实施，可以将所述九轴传感器603设置为可加挂于鞋面的独立模块，九轴传感器模块可拆卸的设置于鞋面上，九轴传感器7与控制模块6之间可以通过信号线及插接口进行连接并实现数据传输。将九轴传感器独立模块安装于鞋面后水平平行放地面上，通过软件自动核定一下鞋的xyz空间位置即可完成标定，之后即可实现步态检测。
58.本实施例中，还包括供电模块8，所述供电模块包括充电电池和充电模块；
59.所述供电模块8设置于所述鞋垫本体1的前脚掌区域内；
60.具体地，本实施例中在鞋垫本体1内集成有供电模块，供电模块可以包括纽扣电池和相关充电电路和充电口，实现对各个电器件的供电。
61.在其他实施例中，为便于实施，也可以将供电模块8设置为可加挂于鞋面的独立模块，供电模块可拆卸的设置在鞋面上，与控制模块之间可以通过信号线及插接口实现连接和供电。
62.本实施例中，还包括步态监测客户端，所述步态检测客户端安装于所述移动设备上，所述步态检测客户端用于接收并所述步态轨迹数据、所述第一压力数据、第二压力数据以及用户的步态是否存在内八字或外八字的步态判断结果，并根据判断结果给出调整所述左翻转片2或右翻转片3的提示。
63.需要说明的是，本实施例中采用微控制器芯片601实现对步态问题的判断，在其他实施例中，也可以采用步态检测客户端实现根据足跟内外侧的压力数据和九轴传感器采集的步态轨迹数据对步态问题的判断及提醒，微控制器芯片仅负责处理数据的采集和传输。
64.具体地，可以开发与步态矫正鞋垫对应的步态监测客户端app，通过对足跟内外侧的压力数据和九轴传感器采集的步态轨迹数据智能分析出用户的步态是否存在内八字或外八字，实现对异常步态的实时监控，还可以给出振动提醒，例如当出现内八字时，通过步态监测客户端控制左脚鞋垫上的振动马达给出振动提醒，当出现外八字时，通过步态监测客户端控制左脚鞋垫上的振动马达给出振动提醒，同时在客户端界面给出调整对应翻转片的提示，给出矫正建议。用户也可以实时查看步态矫正的效果，同时也能够给用户一定的自我步态调整提醒的作用。
65.综上，本发明通过九轴传感器检测走路时两脚的角度或通过单脚鞋底后跟上的左、右压力传感器的受力先后顺序以及受力大小判断脚步的姿态是否内八字或外八字,可根据判断结果翻转鞋垫上的翻转片，使鞋垫根部左右高度不同，从而平衡落地时的受力，使穿着者矫正走路时的内八字或外八字步态,穿着一段时间养成正确的步态习惯。
66.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。