对NovelPedar足底压力分布测量系统应用技术的初步开发
文章编号:100229826(2002)0720023203
中国体育科技
2002年(第38卷)第7期
CH I NA SPOR T SC IEN CE AND T ECHNOLO GY V o l
.38.N o .7,2002对Novel Pedar 足底压力分布测量系统应用技术的初步开发
The I n iti a l Explo ita tion of Appl ied Techn ique on Vola Pressure
D istr ibution i n Novel Pedar M ea sure System
麻静媛
M A J ing 2yuan
摘 要:运动员的运动技术动作和足底对地面的作用压力分布有着密切的关系,因此如何测试运动员足底作用压力分布并得出准确数据显得非常重要。通过对最新引进的德国N ovel Pedar 足底压力分布测量系统进行开发,发现其系统软件具有应用技术功能,得出落地瞬间足底压力的分布图及最大力、每c m 2最大压力、每c m 2平均压力的参数值,绘制出步态的压力峰值三维示意图和落地瞬间压力曲线图,为提高运动技术诊断提供重要的科学依据。关键词:技术动作;足底压力;N ovel pedar 测量系统;技术诊断
Abstract :A th letes spo rts technique acti ons al w ays contact w ith vo la p ressure distributi on ,how to m easure p ressure distributi on of ath letes vo la and obtain exact data are very i m po rtant .By exp lo iting the p ressure distributi on m easure system on novel pedar m ade in Ger m any ,the au 2tho r finds that the softw are system should have som ew hat app lied technique functi on and to e 2duce falling to the ground i m m ediate vo la p ressure distributi on charts ,m axi m um p ressure ,m ean p ressure .Based on it ,the autho r draw s space charts and falling to the ground i m m ediate p ressure curve charts ,offers i m po rtant sciences data fo r advanced technical diagno se .
Key words :technical m ove m ent ;vola p ressu re ;N ovel p ed ar m easu re sy ste m ;technical d iag nose
中图分类号:G 804.6 文献标识码:A
收稿日期:2001212218; 修订日期:2002203222
作者简介:麻静媛(19692),女,回族,实验师,毕业于北京计划统计
学校,现从事运动生物力学实验分析工作,T el :(010)6711223322601。
作者单位:国家体育总局体育科学研究所综合测试与实验中心,北
京100061
N ati onal R esearch Institute of Science ,Beijing 100061,Ch ina .
1 研究目的在很多运动项目中,运动员的运动技术动作和足底对地面的作用压力分布有着密切的关系,通过对运动员足底作用压力分布的分析,可以得出运动员落地时技术动作是否正确,因此如何测试运动员足底作用压力分布并得出准确数据显得非常重要。通过最新引进的德国先进的N ovel pedar 足底压力分布测量系统,初步开发N ovel pedar 足底压力分布测量系统的应用技术,为提高运动技术诊断提供科学依据。目前尚未看到国内在此方面的应用实验研究。
2 研究方法2.1 实验方法
受试者穿带N ovel pedar 压力感应鞋垫,携带N ovel
pedar mobile box 测试数据采集器,穿着不同型号鞋,分别做
跳跃动作,测试出不同类型的鞋承受人体力及单位面积压力在鞋底分布情况的指标。
2.2 实验步骤
2.2.1 进行N ovel pedar 足底压力分布测量系统硬件连接(图1)
2.2.2 对受试者在测试中所穿着的压力感应鞋垫进行标定
将空气压缩机与N ovel pedar 校准系统硬件连接,N ovel
pedar 测量系统硬件的1副鞋垫插入N ovel pedar 校准系统
内;应用N ovel pedar 标定模块,逐项操作进行标定。
2.2.3 检测压力感应鞋垫的标定结果
应用N ovel pedar 在线测量模块检测压力感应鞋垫的标定结果。
2.2.4 进行测量
受试者穿带N ovel pedar 压力感应鞋垫,并携带N ovel pedar mobile box 测试数据采集器,穿着不同型号鞋,按实验要求做规定的动作
。
图1 Novel pedar 足底压力分布测量硬件连接图
3
2
3 研究结果
3.1 N ovel pedar 测量系统软件提供的测量参数
力及单位面积的压力、最大压力、平均压力。
3.2 N ovel pedar 测量系统软件可实时提供测试过程中的鞋垫压力分布情况
图2为体重65kg 的受试者A ,穿着伞兵鞋及伞兵鞋特配减振鞋垫从1.42m 高处跳下,双脚落地瞬间压力的分布情况及M ax .Fo rce [N ](最大力)、M ax .p ressure [N c m 2](每c m 2最大压力)、M ean p ressure [N c m 2](每c m 2平均压力)的参数值
。
图2 受试者穿着伞兵鞋及特配减震鞋垫A 从1.42m 高处
跳下双脚落地时的瞬间压力分布和各项参数值图
图3为体重65kg 的受试者B ,穿着伞兵鞋及伞兵鞋特配减振鞋垫从1.42m 高处跳下,双脚落地瞬间压力的分布情况及M ax .Fo rce [N ](最大力)、M ax .p ressure [N c m 2](每c m 2最大压力)、M ean p ressure [N c m 2](每c m 2平均压力)的参数值
。
图3 受试者穿着伞兵鞋及特配减震鞋垫B 从1.42m 高处
跳下双脚落地时的瞬间压力分布和项参数值图
3.3 N ovel pedar 测量系统软件可提供2次测试压力分布
情况对比
图4为体重45kg 的受试者,穿着普通运动鞋原地踏跳落地瞬间压力的分布情况及M ax .Fo rce [N ](最大力)、M ax .
p ressure [N c m 2](每c m 2最大压力)、M ean p ressure [N c m 2](每c m 2平均压力)的参数值。
3.4 N ovel pedar 测量系统软件可对测试参数进行平滑处理
图5左上图所示为体重65kg 的受试者,穿着伞兵鞋及伞兵鞋特配减振鞋垫A 从1.42m 高处跳下,左脚落地瞬间压力的分布,下图可对已选择的左脚落地瞬间数据进行平
滑,平滑结果显示于右上图
。
图4 受试者穿着普通运动鞋原地踏跳落地时的
瞬间压力分布及各项参数值图
图5 受试者穿着伞兵鞋及特配减震鞋垫A 从1.42m 高处
跳下左脚落地时的瞬间压力分布与平滑情况图
3.5 N ovel pedar
测量系统软件可对测试参数进行分析
图6 受试者穿着伞兵鞋及特配减震鞋垫A 从1.42m 高处跳下左脚及双脚落地时的瞬间压力分布与有关参数值图
图6和图7中的左上图是体重65kg 的受试者,穿着伞
4
2中国体育科技2002(第38卷)第7期
兵鞋及伞兵鞋特配减振鞋垫A 从1.42m 高处跳下,左脚及双脚落地瞬间压力的分布,左下图是双脚落地瞬间的力和压力曲线,右上图是右下图中所选择的步态的压力峰值三维示意图。图6中的右上图包括左脚落地瞬间的力和压力曲线
。
图7 受试者穿着伞兵鞋及特配减震鞋垫A 从1.42m 高处
跳下左脚及脚落地时的瞬间压发布与有关参数值图
3.6 N ovel pedar 测量系统软件可将测试参数力及单位面
积压力输出(表1、表2和表3)4 结论
通过对N ovel pedar 足底压力分布测量系统应用技术的
初步开发,可以得出以下具体结论:
11可绘制2次测试压力分布情况对比图,进行压力对比分析。
21可对测试参数进行平滑处理,得出准确数据及图形。31可得出落地瞬间足底压力的分布图及最大力、每c m 2
最大压力、每c m 2平均压力的参数值。
41可绘制步态的压力峰值三维示意图和落地瞬间压力曲线图。
以上对足底压力分布测量的实验结论,可以认为德国的N ovel pedar 足底压力分布测量系统具有很强的快速测量和分析功能,并可提供准确的数据和图像,因此该系统对有关涉及足底对地面作用压力的运动技术项目具有重要的指导作用。
表1 体重65kg 的受试者穿着伞兵鞋及伞兵鞋特配减振鞋垫A 从1.42m 高处跳下双脚落地时的压力数值一览表
时间
(s )左 脚右 脚力(N )x (mm )y (mm )力(N )x (mm )y (mm )
6
6.026.046.066.086.16.126.146.166.186.246.8648.2263.8763.851736.02671.511592.8565.65584.29705.42854.3529.1232.3129.0128.4230.8534.7845.6739.3838.6739.1838.55168.82171168.7716
7.59175.94164.4180.07137.79146.98147.12141.7435.3246.8372.0990.311959.93760.761372.69630.4617.71724.61001.7522.7627.5130.9134.9736.4837.3244.0136.8734.8436.333
8.91163.54152.58148.76143.11161.41146.2890.31137.85142.2513
9.62131.52
表2 体重65kg 的受试者穿着伞兵鞋及伞兵鞋特配减振鞋垫A 从1.42m
高处跳下时左脚压力感应鞋垫部分传感器上压强分布值一览表 (单位=N c m 2)
时间(s )
6263646566676869707172737475765.98
02000002200020262222020230222026.022202033332022036.043322203342222036.063323023343220026.087761514130302195817966514226576.1272218151212921191917141310126.12151513131211111513141313131086.14141413111087141514131110896.161516141211991716161512119116.18
20
19
17
16
12
12
10
19
18
17
16
14
13
10
11
表3 体重65kg 的受试者穿着伞兵鞋及伞兵鞋特配减振鞋垫A 从1.42m
高处跳下时右脚压力感应鞋垫部分传感器上压强分布值一览表 (单位=N c m 2)
时间(s )
4849505152535455565758596061625.9822000002330000062200000233000006.022400000344033006.043522300464243026.065522332565244026.082823151112131185706654525535736.11915111110982320171314118186.121211999871816121112119156.1411966665211713101186196.16121066664231814101186216.18
15
12
9
8
8
7
5
26
1916
12
11
9
6
20
主要参考文献:
[1] JAM ES G .T he B i om echanics of Spo rts T echniques [M ].U .S .
A .1995.
[2] 教材编写组.体育院校教材?运动生物力学[M ].北京:人民体
育出版社,1995.
5
2麻静媛:对N ovel pedar 足底压力分布测量系统应用技术的初步开发
压力和液位传感器测量实验
压力和液位传感器测量实验 一、实验目的： 1. 了解压力传感器和液位传感器的工作原理和结构 2. 学习如何安装和使用压力传感器、液位传感器 3. 学习如何测定和校正传感器的量程曲线 4. 学习传感器、数字转换仪表的连接和参数设置 二、实验装置及试剂 压力传感器一台，液位传感器一台，直流电源，数字显示仪表，高位槽，低位槽，电磁阀。 三、实验原理 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业过程的测量和自控包括石油、化工、航空、制药、环境等不同的行业和过程，按照不同的类型，还可以有用来测量液体或气体压力的，测量物体重量的，测量流体压差的和物体的位移量。也可以分别叫做压力传感器、重量传感器、液位传感器和差压传感器等名称，下本实验简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 实验装置为一个透明的有机玻璃塔，也可以作为一个液体罐。在塔体的下部，安装有压力传感器，通过改变液体的高度，或者气体的压力，都可以造成系统压力的变化，可以用来测量塔内液体水产生的压力，并显示在数字仪表上。该数据也可以直接连接到计算机上，实现在线监控和采集。
在塔的上、下部位，安装有液位传感器，用来测量液体的位差。本实验中液体是水，不管液体上方的气体压力如何变化，液位传感器只是测量上下两个测量口之间的压力差。 图1 压力/液位传感器测量试验流程图 传感器测量原理： 压力传感器的种类繁多，有压阻式压力传感器、电容式压力传感器、半导体应变片压力传感器电、感式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感
器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。 压阻式压力传感器： 通常是将电阻膜片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在一个固定基体上，当基体受力发生应力变化时，膜片的电阻值也发生相应的改变，如果电路中有一个恒流源，从而使加在电阻上的电压发生变化。通过用电桥放大后测量该电压值，就可以知道施加到膜片上的压力值。电阻膜片应用最多的是金属电阻膜片和半导体膜片两种。金属电阻膜片又分丝状膜片和金属箔状片两种。 金属电阻膜片是利用吸附在基体材料上金属丝或金属箔，受应力变化时，电阻发生变化的特性来测量的。应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。 图2 传感器接线原理 采用水的变化来引起压力和压差的变化，用压力传感器来测量气
人足底压力的压力传感器
人足底压力的压力传感器 项目需要一个测量人足底压力的压力传感器，奈何市面上找不到。今天看到WEBENCH 的里面有传感器设计，所以自己就动手弄了个。下面是具体过程： 当时一看到psi我就蒙了。后来查了下才知道是欧美国家习惯使用的单位1psi=6.895kPa=0.06895bar。把人的双脚时一个长方形,就是大约10*20吧,约200平方厘米,人的重按500N算,p=F/s=500N/0.02平方米=25000pa=25kPa。 选择MeasurementSpecialties Inc.生产的1210A-005G-3L。器件参数完全符合标准。
1psi=6.895kPa=0.06895bar 把人的双脚时一个长方形,就是大约10*20吧,约200平方厘米,人的重按500N 算,p=F/s=500N/0.02平方米=25000pa=25kPa。 选择MeasurementSpecialties Inc.生产的1210A-005G-3L
原理图 工作数值性能
总电路误差对分辨率： 器件
Quantity1kPrice FootprintValue Part Manufacture Part Number Board Texas Instr SP1202S01RB1Inst Amp si C1MuRata GRM1885C1H7160375 pF C2MuRata GRM1885C1H7160375 pF CS1TDK C1005C0G1H31402330 pF RA1Susumu Co L RG1608P-103160310000 ohms RA2Susumu Co L RG1608P-103160310000 ohms RB1Susumu Co L RG1608P-203160320000 ohms RB2Susumu Co L RG1608P-203160320000 ohms RC1Susumu Co L RG1608P-499160349900 ohms RC2Susumu Co L RG1608P-8251603825 ohms RC3Susumu Co L RG1608P-499160349900 ohms RC4Susumu Co L RG1608P-8251603825 ohms RC5Susumu Co L RG1608P-470160347.0 ohms RF1Susumu Co L RG1608P-432160343200 ohms RF2Susumu Co L RG1608P-432160343200 ohms RG1Measurement1210A-005G-16869 ohms RS1Susumu Co L RG1608P-470160310.0 ohms RX1Vishay-Dale CMF50332K001cmf50332000 ohms RX2Vishay-Dale CMF50332K001cmf50332000 ohms S1Measurement1210A-005G-1model1210 U1A, U1B Texas Instr LMP7702MM1$1.30MUA08A Vos=0.22mV, U2A, U2B Texas Instr LMP2022MM1$1.65MUA08A Vos=0.005mV U3Texas Instr LMP2021MF1$1.25MF05A Vos=0.005mV U4Texas Instr LM4120IM5-41$0.85MF05A 4.096V U5Texas Instr ADC101S101C1$1.43MF06A10 bits, IN
《电容式传感器的工作原理及其在压力测量中的应用》
检测与转换技术 大作业 题目 院系 班级 学生姓名 日期
电容式传感器的工作原理及其在压力测量中的应用 摘要： 电容式传感器以各种类型的电容器作为传感器元件，通过传感器元件将被测物理量的变化转换为电容量的变化，在经过测量电路转化为电压、电流或频率。电容式传感器广泛的应用于位移、振动、角度、加速度等机械量的测量，还应用于压力、差压、液位、料位等热加工量的测量。本文主要介绍电容式传感器的工作原理及其在压力测量中的应用。 关键词： 电容式传感器 工作原理 压力测量 应用发展 Summary: In all types of capacitive sensors as the sensor capacitor element, the sensor element by changes in the measured physical quantity as a change in capacitance is converted, after measuring circuit into a voltage, current or frequency. Capacitive sensors are widely used in displacement, vibration, angle, acceleration and other mechanical measurement of the amount, also applies pressure, differential pressure, level, level and other thermal processing of the measurement. This paper describes the working principle of the capacitive sensor and its application in pressure measurement. Keywords: capacitive pressure sensor measurement applications development works 1.引言 电容式传感器是把被测量转换为电容量变化的一种参量型传感器。电容式传感器广泛应用于压力、液位、位移等各种检测中，由于形式多种多样，传感器电容值相差很大。电容式传感器可分为变面积变化式、变间隙式、变介电常数式三类。变面积变化式一般用于测量角位移或较大的线位移。变间隙式一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化。变介电常数式常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。这种传感器具有高阻抗、小功率、动态范围大、动态响应较快、几乎没有零漂、结构简单和适应性强等优点。70年代末以来,随着集成电路技术的发展,出现了与微型测量仪表封装在一起的电容式传感器。这种新型的传感器能使分布电容的影响大为减小，使其固有的缺点得到克服。电容式传感器是一种用途极广，很有发展潜力的传感器。 电容式传感器的基本工作原理 以储存电荷为目的制成的元件称为电容器。由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器, 如果不考虑边缘效应, 其电容量为 d A d A c r εεε0= =
足底压力测试仪
足底压力测试仪|动态光学式足底压力测试仪 动态光学式足底压力测试仪系统介绍 动态光学式足底压力测试仪系统是新一代可以精准地量测足部的压力分布，提供给医生参照的良好辅助工具。它通过光学影像精确测量足压分布、3D显影、进行动静态影像撷取，分析出足弓类型，压力分布，脚掌、足跟、舟状骨的状态。可广泛运用于康复医疗人体运动科学领域，通过对足部压力分布进行定量分析，结合专家系统作手术前后评估、损伤检测、药物研究评估、运动医学科研评估，是目前全世界足部医疗专家公认的最简单、有效的方法。 足底压力测试仪技术资料 ·机台尺寸: 55cm*45cm*10cm（L*W*H） ·机台重量: 7KG ·电力需求: 5V 0.5A USB (计算机USB供电) ·最大承重: 200KG ·量测范围: 350mm* 150mm *2 (双脚量测) ·压力感测点数: 25点/cm2（全世界密度最高-立体设计） ·足型尺寸量测误差度: ±1% ·软硬件需求:CPU P 1.6G/ 屏幕: 1024*768/RAM:2G WinXP/Win 7/32bit/64bit/USB 2.0 DirectX 9.0 足底压力测试仪优势 ·台湾设计生产，支持中文化接口与软件更新服务 ·高解析/高灵敏度/压力感测范围大/尺寸精度高达1% ·多种量测功能/价格合理/不易损坏，可量测5万人以上 ·维修费用便宜, 软硬件皆为台湾研制，它们相对于国外同类设备价格昂贵，外语软件操作与维护困难的特征更具有优势。 正常足特征分析 ·足底须细致平滑，没有压力集中现象，也就是脚底不能长茧、长鸡眼。 ·五个脚趾要明显分开，不能有内外翻爪趾及挤迫现象且要灵活有力。
压力传感器原理及应用-称重技术
压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电 信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。 压力传感器的种类繁多，如压阻式压力传感器、应变式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感 器、压磁式压力传感器、谐振式压力传感器及差动变压器式压力传感器，光纤压力传感器等。 一、压阻式压力传感器 固体受力后电阻率发生变化的现象称为压阻效应。压阻式压力传感器是基于半导体材料(单晶硅)的压阻效应原理制成的传感器，就是利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻，当硅膜片 受压时，膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化。 压阻式具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。 1、压阻式压力传感器基本介绍 压阻式传感器有两种类型：一种是利用半导体材料的体电阻做成粘贴式应变片，称为半导体应变片，因此 应变片制成的传感器称为半导体应变式传感器，另一种是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成的扩 散电阻，以此扩散电阻的传感器称为扩散型压阻传感器。 半导体应变式传感器半导体应变式传感器的结构形式基本上与电阻应变片传感器相同，也是由弹性敏感元件等三部分组成，所不同的是应变片的敏感栅是用半导体材料制成。半导体应变片与金属应变片相比，最 突出的优点是它的体积小而灵敏高。它的灵敏系数比后者要大几十倍甚至上百倍，输出信号有时不必放大 即可直接进行测量记录。此外，半导体应变片横向效应非常小，蠕变和滞后也小，频率响应范围亦很宽， 从静态应变至高频动态应变都能测量。由于半导体集成化制造工艺的发展，用此技术与半导体应变片相结 合，可以直接制成各种小型和超小型半导体应变式传感器，使测量系统大为简化。但是半导体应变片也存 在着很大的缺点，它的电阻温度系统要比金属电阻变化大一个数量级，灵敏系数随温度变化较大它的应变 —电阻特性曲线性较大，它的电阻值和灵敏系数分散性较大，不利于选配组合电桥等等。 扩散型压阻式传感器扩散型压阻传感器的基片是半导体单晶硅。单晶硅是各向异性材料，取向不同时特性不一样。因此必须根据传感器受力变形情况来加工制作扩散硅敏感电阻膜片。 利用半导体压阻效应，可设计成多种类型传感器，其中压力传感器和加速度传感器为压阻式传感器的基本 型式。 硅压阻式压力传感器由外壳、硅膜片（硅杯）和引线等组成。硅膜片是核心部分，其外形状象杯故名硅杯，在硅膜上，用半导体工艺中的扩散掺杂法做成四个相等的电阻，经蒸镀金属电极及连线，接成惠斯登电桥 再用压焊法与外引线相连。膜片的一侧是和被测系数相连接的高压腔，另一侧是低压腔，通常和大气相连，也有做成真空的。当膜片两边存在压力差时，膜片发生变形，产生应力应变，从而使扩散电阻的电阻值发 生变化，电桥失去平衡，输出相对应的电压，其大小就反映了膜片所受压力差值。
压阻式压力传感器的压力测量实验
实验二压阻式压力传感器的压力测量实验 一、实验目的： 了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。 二、基本原理： 扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条，接成电桥。在压力作用下根据半导体的压阻效应，基片产生应力，电阻条的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，我们把这一变化引入测量电路，则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。 图一压阻式压力传感器压力测量实验 三、需用器件与单元： 主机箱、压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、引压胶管。 四、实验步骤： 1、将压力传感器安装在实验模板的支架上，根据图二连接管路和电路（主机箱内的气源部分，压缩泵、贮气箱、流量计已接好）。引压胶管一端插入主机箱面板上气源的快速接口中（注意管子拆卸时请用双指按住气源快速接口边缘往内压，则可轻松拉出），另一端口与压力传感器相连。压力传感器引线为4芯线： 1端接地线，2端为U0＋，3端接＋4V电源， 4端为Uo－，接线见图9-2。
2、实验模板上R W2用于调节放大器零位，R W1 调节放大器增益。按图9-2将实 验模板的放大器输出V02接到主机箱(电压表)的Vin插孔，将主机箱中的显示选 择开关拨到2V档，合上主机箱电源开关，R W1 旋到满度的1／3位置(即逆时针旋 到底再顺时针旋2圈)，仔细调节R W2 使主机箱电压表显示为零。 3、输入气压，压力上升到4Kpa左右时调节调节Rw2（低限调节），，使电压表显示为相应的0.4V左右。再仔细地反复调节旋钮使压力上升到19Kpa左右时调节差动放大器的增益电位器Rw1（高限调节），使电压表相应显示1.9V左右。 4、再使压力慢慢下降到4Kpa，调节差动放大器的调零电位器，使电压表显示为相应的0.400V。再仔细地反复调节汽源使压力上升到19Kpa时调节差动放大器的增益电位器，使电压表相应显示1.900V。 5、重复步骤4过程，直到认为已足够精度时仔细地逐步调节流量计旋钮，使压力在4－19KPa之间变化，每上升3KPa气压分别读取电压表读数，将数值列于表1。 作业： 1、画出实验曲线，并计算本系统的灵敏度和非线性误差。实验完毕，关闭所有电源。
正常中国成年人足底压力分析
正常中国成年人足底压力分析 摘要】研究正常中国成年人足底压力分布。［方法］使用F-scan足底压力分析系统收集100例志愿者站立、行走、慢跑、上、下楼梯的足底压力分布数据，分析5种生理状态的足底压力分布，以及性别、身高、体重、体重指数、步速等因素对足底压力分布的影响。［结果］正常中国成年人5种生理状态的足底压力分布各有特点，静、动态差别显著；四种动态方式中，以水平行走的步态最为稳定，步速加快和上、下楼导致步态不稳；性别对足底压力分布的影响无显著性意义，步速的影响则有显著性意义，身高、体重、体重指数与足底压力分布呈弱相关。［结论］中国正常人的足底压力分布具有独特性，本实验得出的数据可对临床足底压力分析工作提供参考。 【关键词】正常中国人F-scan足底压力影响因素 Abstract ［Objective］To research the plantar pressure distribution of the normal Chinese adult ［Method］The F-scan plantar pressure analysis system was used to collect plantar pressure distribution data of 100 volunteers who stand, walk, jog, go upstairs and downstairs The plantar pressure distribution data of 5 kinds of physiological states, as well as influence of sex, height, body weight, body mass index and speed was analyzed ［Result］There’s different characteristic between 5 kinds of states of the plantar pressure distribution in the Chinese normal adults There’s signifi cant difference between static and dynamic In four dynamic motions, the gait of walk was stalest, and it became unstable if speed up and go upstairs or downstairs As for the influential factors of the plantar pressure distribution, there was non-significance of sex But the speed had the significance The height, the body weight, the BMI had weak correlation with the plantar pressure distribution ［Conclusion］The plantar pressure distribution of normal Chinese adults has the distinctive quality The data obtained by this experiment, may provide the reference for the clinical plantar pressure analysis Key words：normal;Chinese;F-scan;plantar pressure;influential factor 发达国家对正常人足底压力的分析起步早，国际著名的足底压力分析仪均在大样本调查的基础上建立了各自的数据库。近20年来国内对此研究虽然也取得了不少成果，但总体上看，国内在此领域仍处于模仿国外研究对国人进行分析的探索阶段。主要存在以下三个不足：某些学者使用的国产仪器难以得到广泛承认；数据缺乏较大的样本资料；研究的细致程度远
足底压力系统
足底压力系统及肌电测试在动作技术析中的应用 一.足底压力系统在动作分析中的应用 1．足底压力系统的介绍 足底压力的大小与分布能反映人体腿、足结构、功能及整个身体姿势控制等信息.测试、分析足底应力，对临床诊断、疾患程度测定和术后疗效评价均具有重要意义。 2. 足底压力分布成像原理 由光学原理可知，光线从一种媒质进入另一种媒质时．由于：同媒质的折射率不同，在两种媒质的交界面．光线将发生折射与反射，当光线以一定入射角(a)，进入低扩射率的媒质，可以在两种媒质的介面产生全反射从厚玻璃的边缘进入玻璃内的光线，当入射角合适时。在厚玻璃与空气的界发生全反射。如果这时在玻璃的表面放置一种折射射率更高的醴质．如塑料薄膜，光线的全反射将被破坏，而由玻璃内散射出霉，此时将能看到玻璃与薄膜相接触的一个影像。 3.足底压力成像装置的设置 由于塑料薄膜本身是一个微观上表面起伏不平的弹性材料．塑料薄膜与玻璃之问会因接除力的不同而使接触点增多或减少。接触点多影像亮、面积大，接触点少则影像淡、面积小。如果足踩在其上，则会现出因接触力的不同而呈现一幅亮度变化的足底图像，反之通过测试这些图像的灰度变化值就可推导出相对应的 成像玻璃：选用的是高质量的钢化玻璃，厚度12cm，面积46cmx46 cm，边缘抛光处理。其表面平直、材料纯洁，能充分保证光线折射、反射的质量，同时又有足够的强度以支持人体重量。条形灯管：选用了光线均匀且无额闪的条形节能灯管做光振．灯管长度42 cm。在玻璃边缘上测试区长臆照度均一(测试区30 cm)． 功率36w(亮度相当于200W 白炽灯)，双侧同时安装其基率保证了成像层次分明所需要的亮度以及整十棰I试区内光亮的均一性。反光镜：选择平直、无暇的镜面，成45噌I安装太玻璃下．把玻璃下的图像转挟90。，以便从水平观察．摄像塑料薄膜：塑料薄膜是成分质量的关键。不同质地、不同厚度、不同弹性的塑料薄膜，导致成像有所差异，薄软的塑料膜滞后效应少，反应灵敏．但易饱和，线性范围小。厚硬的塑料膜反应逞饨，但饱和阐值高。为此．我们用与人体皮肤弹性及颜色相近的乳胶垫撖负载面，用标准硅码加载，对0 8—16．0 izm 的十几种聚乙烯塑膜及多种锡铂纸分别进行了压力灰度攫I试实验，记录每一载荷下所对应的负载面光亮度，并绘制灰度一载荷关系曲线?．见图3。其中5 tun厚度的塑膜在0～100N ／cin2范围内具有轻好的线性相关性，灰度一载荷线性回归结果为：方程Y=14．67(x+1)一
基于应变片传感器的压力测量
“传感器与检测技术”研究小论文基于应变片传感器的压力测量 姓名：李 班级：2011 学号： 2014年4 月14 日
目录 第1章应变片传感器综述 (3) 1.1 应变片传感器简介 (3) 1.2 应变片传感器的工作原理 (3) 第2章传感器的选用 (4) 2.1 几种传感器及外围电路的比较 (4) 2.2 市场上的同类产品 (5) 第3章具体方案设计与分析 (6) 3.1 温度补偿电路 (6) 3.2 测量电路 (7) 3.3 系统总图 (8) 参考文献 (8)
应变片传感器综述 1.1应变片传感器简介 压力传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及膜片电极式压力传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 1.2应变片传感器的工作原理 电阻应变式压力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时，将产生应变，粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值的变化。这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。把4个电阻应变片按照桥路方式连接，两输入端施加一定的电压值，两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。一般这种变化的对应关系具有近似线性的关系。找到压力变化和输出共模电压变化的对应关系，就可以通过测量共模电压得到压力值。 电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： S L R ρ= 式中： ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m ） S ——导体的截面积（cm2） L ——导体的长度（m ）
太极拳运动中的足底压力分布研究
万方数据
?６４６?北京体育大学学报第３０卷 根据足底鞋垫压力测试系统的坐标体系，左脚的内后侧定义０．０５）。 为原点（零点）（图２）。口向前田向后目左右盟中定＿步行 刖．脚跟内侧 ＬＨ．脚跟外侧 删．足弓内慢Ｉ 埔：足弓外侧 １Ｕｌｒｌ－Ｉ：第１跖骨头 ２—３Ｈｉｌｔ：第２、３跖骨头 Ｉ一５ｌｌＴｌｌ：第４、５跖骨头 ＧＴ，第１脚趾 ＬＴ：其它脚趾 图２足底９个特定部位的划分 每个部位的压力一时间积分数值采用该足底鞋垫压力测试系统提供的ＮｏｖｅｌＤａｔａｂａｓｅＰｒｏ软件获取。本研究分别对５个太极拳典型动作和正常步行的３次重复测试值计算平均值，并进行比较。 １．２．２统计学处理运用ＳＰＳＳ１２．０统计分析软件，对所有变量进行统计学处理。 ２结果 １）统计学结果显示，男女组的所有参数之间均无显著性差异（Ｐ＞０．０５），因此可将男女数据合并取平均值，以便在进一步的分析中使用。 ２）在太极拳运动中，第１跖骨头和第１脚趾部位的压力一时间积分为两个最大值（图３ａ），并且显著大于其它部位（Ｐ＜０．０５）；在正常步行中，第２、３和第４、５跖骨头的压力一时问积分为两个最大值（图３ｂ），并且显著大于其它部位（Ｐ＜０．０５）。 ?表示显著大千其它邮位 的两十最大僵韩位 图３足底９个部位的压力一时间积分比较 ３）在太极拳动作中，向前、向后、左右和中定动作足底触地与离地时压力中心的Ｘ轴数值（图４）显著地小于正常步行的相同动作（Ｐ＜０．０５），说明太极拳运动中脚触地与离地时的压力中心更靠近脚掌内侧（Ｐ＜０．０５）；在向后和左右动作中，足底触地时压力中心的Ｙ轴数值（图５）显著地大于正常步行的相同动作（Ｐ＜０．０５），说明太极拳的向后和左右两个动作触地部位处于脚前掌部分；在向前和中定动作中，足底触地时压力中心的Ｙ轴数值（图５）显著小（Ｐ＜０．０５），说明太极拳的向前和中定两个动作触地时部位比较靠后；在向前、向后和左右动作中离地时Ｙ轴数据（图５）显著大（Ｐ＜０．０５），表明了太极拳动作离地时部位比较靠前；另外，在太极拳动作中，向前、向后和左右动作在内外侧（如图４）有显著大的位移（Ｐ＜０．０５）；向前动作在前后侧（图５）有显著大的位移（Ｐ＜ 图４足底触地和离地时的压力中心及踏地过程中 位移的比较（＊轴） 口向前皿向后曰左右口中定■步ｆ 图５足底触地和离地时的压力中心及踏地过程中 位移的比较（Ｙ轴） ３分析与讨论 Ｅｔ常生活中的向前直走步行与太极拳中的动作有所不同，太极拳动作包含和重复着不同的支撑方式与步幅。研究资料表明，太极拳运动和步行都是适合中老年练习的适宜活动方式，两种练习都对中老年人群的平衡控制、肌肉力量和心肺功能有着良好的锻炼效果，而该研究主要发现了太极拳运动与正常步行的足底压力分布不同。 ３．１压力分布如图３所示，太极拳运动中压力一时间积分的两个最大值部位位于第１跖骨头和第１脚趾，而在正常步行中，其位于第２、３和第４、５跖骨头部位，这进一步验证了其它研究者的发现。他们报告说太极拳运动中脚底的大部分负荷集中在第１脚趾和第１跖骨头部位，步行时则集中在第３跖骨头部位。而该研究结果显示了正常步行时足底大部分负荷集中在第２、３和第４、５跖骨头部位，太极拳运动时则转移到了第１跖骨头和第１脚趾部位。一些研究表明，脚底第１脚趾和脚前掌部位压力负荷的大小，对于依赖脚底皮肤的反馈以维持人体平衡和脚趾的肌肉活性起了非常重要的作用。Ｎｕｒｓｅ和Ｎｉｇｇ【３Ｊ对足底压力和第１脚趾敏感度做了研究，他们发现足底压力与第１脚趾的敏感阈成反比关系，第１脚趾的触觉敏感度随着年龄的增长而降低，当人体重心发生变动时，中老年人不能有效的利用第ｌ脚趾的肌肉来维持平衡。Ｔａｎａｋａ¨１认为，在为提高平衡能力进行的康复手段中，运动能力的提高和触觉感受器的加强都应当予以充分考虑。太极拳运动时，足底负荷主要集中在了脚掌的内前侧，这就突显出了第１脚趾的作用，因而对第１脚趾的肌肉控制产生了训练效果。此外，脚掌内前侧的高压力可能会强化第１脚趾和第１跖骨头部位的触觉感受器，由于第１跖骨头部位是足底触觉最为敏感的部位之一，因此，经常进行太极拳练习将能增强肌肉力量和加强第１脚趾部位触觉感受器的输入和反馈，从而 提高人体的平衡控制能力。 万方数据
footscan足底压力和AMTI测力台同步培训
中国刑警学院测力台和足底压力平板同步培训流程一、测力台与足底压力平板同步的硬件连接 在地上挖一个坑， 先放入两米测力 台，在放入足底压 力2米板。测力台 不是越大越好，而 是需要拼接使用， 这样能分辨出步态 周期。 测力台信号导出线
压力板信号导入线。 两个线连接方式，channel 1连接fx，channel 2连接fy，channel 3连接fz。 连接转换器如图所示，在中关村购得。
数据采集盒和GEN 5的连接方式。联 通电源，打开 footscan软件进行 校准。 二、测力台的校准 1.连接设备，进入footscan软件。点击preferences screen。
2.进入preferences界面，选择Force plate and calibration对话框，点击calibration factors 3.进入校准界面显示如下。X-Force对应channel 1，所以只需修改channel 1的内容。同理Y-Force对应channel 2，Z-Force对应channel 3。 注意：A.请不要使用汉化软件，否则校准界面会出现问题。 B.校准界面的单位为V/N，而uV/N所以单位要注意，例如参考值表上写的是0.35630，我们要在校准界面中输入0.0035630.
4.数据校准见AMTI产品说明书黄页。 5．我们回到主界面，点击calibration screen图标，进入设置界面。
6.calibration对话框如下图，CONNECTOR 1中#V/N显示对应值，signal中设置channel 1channel 2 为正负，而channel 3只设为正（前后摩擦力和左右剪切力有正负，而垂直的重力没有负值），通道1和通道2的range设为1000，通道3的range设为2000.后面显示栏上的单位设为Newton。最后点击calibration按键，进行校准。此为校准后的图面。脉冲信号指示画面抖动，误差为1-2N。 7.此图为放置一只板凳于测试平板上的显示情况。
压力和液位传感器测量实验最终版.
化工专业实验报告 天津大学化工技术实验中心印制
实验十一压力和液位传感器测量实验 一、实验目的： 1. 了解压力传感器和液位传感器的工作原理和结构 2. 学习如何安装和使用压力传感器、液位传感器 3. 学习如何测定和校正传感器的量程曲线 4. 学习传感器、数字转换仪表的连接和参数设置 5. 学习用液位计和电磁阀一起控制液位的原理及应用 二、实验装置及试剂 压力传感器一台，液位传感器一台，直流电源，数字显示仪表，高位槽，低位槽，电磁阀 三、实验原理 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业过程的测量和自控包括石油、化工、航空、制药、环境等不同的行业和过程，按照不同的类型，还可以有用来测量液体或气体压力的，测量物体重量的，测量流体压差的和物体的位移量。也可以分别叫做压力传感器、重量传感器、液位传感器和差压传感器等名称，下本实验简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 实验装置为一个透明的有机玻璃塔，也可以作为一个液体罐。在塔体的下部，安装有压力传感器，通过改变液体的高度，或者气体的压力，都可以造成系统压力的变化，可以用来测量塔内液体水产生的压力，并显示在数字仪表上。该数据也可以直接连接到计算机上，实现在线监控和采集。 在塔的上、下部位，安装有液位传感器，用来测量液体的位差。本实验中液体是水，不管液体上方的气体压力如何变化，液位传感器只是测量上下两个测量口之间的压力差。 液位传感器除了测量水的液位，还可以用来控制液位。本实验就采用液位传感器，控制一个电磁阀。先从仪表设定一个需要控制的液位高度，当传感器测量到的高度超过这个设定值时，仪表会输出一个信号，控制电磁阀的打开，让塔内的液体排出。当液位低于设定的数值时，仪表会停止控制信号的输出，电磁阀处于关闭的状态，这样，就能保持塔内的液位，处在一个固定的范围内波动。 传感器测量原理： 压力传感器的种类繁多，有压阻式压力传感器、电容式压力传感器、半导体应变片压力
正常行走足底压力测定与临床作用
正常行走足底压力测定与临床作用【摘要】［目的］应用自行制作的微型压力传感器进行正常行走足底压力 测定与临床实测。［方法］作者将微型压力传感器组装成测力鞋，采用视频计算机处理的方式，动态采集、分析一个步态周期全过程的足底压力分布，同时结合临床病人分析足底压力的病理变化规律。［结果］在正常组行走过程中，前足承担体重的49%，中足与后足共同负担体重的51%，而在病理状态下，人体行走出现动态失衡，引起足部负重的病理改变。［结论］通过动态分析足底压力的正常分布与病理改变，明确病因并为临床治疗提供借鉴。 【关键词】足底压力微型压力传感器 步态分析 Measurement and clinical application of normal plantar pressure∥ Abstract：［Objective］To develop a
measurement of plantar pressure(PP) and to evaluate its clinical application.［Method］The MPS was installed in the shoes,and computer was used to accumulate and analyze the change of PP in whole walking changes of PP in clinical patients were also analyzed by MPS.［Result］In normal walking,the PP of forefoot was 49% of body weight(BW) and of midfoot and heel was totally 51% of BW,but at pathologic state,the equilibrium of walking was dynamically disrapted inducing a pathologic changes of foot bearing.［Conclusion］ help for dynamic analysis of normal PP and is valuable to recognize the pathologic distribution of PP in pathological state and to provide a guide for treatment. Key words：plantar pressure; mini pressure sensor; gait analysis
基于足底压力分布的鞋楦参数化设计
第34卷第2期 2011年2月 合肥工业大学学报 (自然科学版) J OU RNAL OF H EFEI UN IV ERSIT Y OF TECHNOLO GY Vol.34No.2 Feb.2011 收稿日期:2010202205;修回日期:2010203215 作者简介:胡小春(1957-),女,安徽桐城人,博士,合肥工业大学教授,硕士生导师. Doi :10.3969/j.issn.100325060.2011.02.005 基于足底压力分布的鞋楦参数化设计 胡小春, 王 刚, 万孝军 (合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥 230009) 摘 要:文章提出一种考虑人体足底压力分布,并采用鞋楦参数化建模技术的鞋楦设计方法,建立并研究了鞋楦特征位置尺寸之间以及人体足底压力分布与鞋楦底部曲面之间的参数关系;利用三维CAD 软件建立了鞋楦参数化模型,分别实现了由多个主参数对鞋楦体的整体控制以及足底压力参数对鞋楦底面的控制。关键词:鞋楦;足底压力;参数化建模 中图分类号:T H122 文献标识码:A 文章编号:100325060(2011)022******* Parametric design of shoe last based on foot pressure distribution HU Xiao 2chun , WAN G Gang , WAN Xiao 2jun (School of Machinery and Automobile Engineering ,Hefei University of Technology ,Hefei 230009,China ) Abstract :This paper proposes an approach to shoe last design based on foot pressure dist ribution by u 2sing shoe last paramet ric modeling technology.The parametric relationship among feat ure location di 2mensions of a shoe last model ,and t hat between t he foot p ressure distribution and t he curvat ure of t he bottom of a shoe last are established and st udied.A parametric model of shoe last is built wit h 3D CAD software ,which achieves t he control of t he whole shoe last wit h several main parameters and t he cont rol of t he botto m of t he shoe last wit h foot p ressure parameters.K ey w ords :shoe last ;foot p ressure ;paramet ric modeling 鞋靴既是满足人们生理及运动需要的功能性 实体,也是服饰美的组成部分。鞋楦是鞋靴设计和制造的依托,是制鞋的基础。鞋楦的造型设计直接影响鞋靴款式的变化和舒适性。对一个鞋款的楦型进行简单的缩放,据此生产的成鞋能保持鞋款的美学特点,但不能保证其合脚性、舒适性等鞋靴的内在品质。在注意到鞋楦的设计与脚型的特征参数相匹配后,能保证所生产的成鞋的合脚性,但仍不能保证其舒适性。如果不考虑穿鞋人群的脚底压力分布,不合理的楦底曲面会导致脚底压力过分集中、足弓受拉力过大等,引起局部疼痛、非正常步态等情况,长此以往甚至可能会使双脚发生病变。脚底压力的分布与鞋底曲面的安排息息相关,基于足部压力分布设计鞋底曲面的凹凸可以有效地减轻足底压力集中,提高鞋楦的舒适性,减少足病的发生。本文提出基于足底压力分布的鞋楦参数化设计,并根据足底压力分布和脚型特征参数调整楦底曲面和鞋楦造型,有效提高鞋楦设计效率和质量。 1 国内外研究现状 目前足底压力分析已应用于很多领域,如矫形外科、康复医学等。其中,正常人的足底压力分析不仅能使人们对正常人的步态有更为深入的理解,而且还能为病态足的足底压力分析提供正常的基线标准。发达国家对正常人足底压力的分析起步早,积累了大量实验和经验数值。国际上较著名的足底压力分析仪均在大样本的基础上建立了各自的参数值。使用这些分析仪对正常人的足底压力进行深入、细致的研究是目前国外学者的
基于STM32的可穿戴鞋垫式足底压力检测系统设计
基于STM32的可穿戴鞋垫式足底压力检测系统设计足底压力参数是人体非常重要的生理参数之一,它在临床医疗领域和康复领域都有很大的参考价值。本文设计了一个足底压力检测装置来检测人体足底压力参数,该装置共包括三部分:鞋垫式足底压力传感器,硬件主控采集板和上位机压力测量软件。 硬件主控采集板依次扫描足底压力传感器每个传感单元获取数据,然后将采样数据传输到压力测量软件进行绘图和数据分析,即完成了一次足底压力检测。鞋垫式足底压力传感器分为左右脚压力传感器,每个传感器包括多达900个传感单元,每平方厘米4个传感单元。 每个压力传感器一共有三层,中间层选用了一款导电的具有压阻功能的压阻薄膜作为传感器,上下层选用银浆薄膜作为行列导线层。上下表面银浆薄膜的每行每列都与模拟开关的某一通道相连,通过模拟开关来选通某一传感单元,再经过阵列扫描就可实现对所有传感单元的测量。 硬件主控采集板主控芯片采用基于Cortex-M3内核的stm32f103vet6。硬件电路包括电源电路,多路模拟开关电路,可调恒定电流源电路,信号调理电路,模数转换电路,通信电路,人机交互电路等。 其中模数转换采用stm32f103vet6内部自带12位ADC,其他电路模块各自采用分立芯片加外围电路组成。硬件主控板采样程序基于stm32官方固件库,以RVMDK作为开发工具。 上位机压力测量软件用于实时显示压力云图和对采样数据分析。该软件集成开发环境基于MyEclipse,用JAVA语言编写上位机程序,以MySQL作为数据库后台,主要包括用户信息、压力绘图、数据分析、历史纪录和系统设置五大模块。
本文最后对整个设计做了测试和验证,具体包括足底压力数据标定与校准和软件各个功能模块的测试。
正常行走足底压力测定与临床作用
正常行走足底压力测定与临床作用 作者：黄海晶王志彬金鸿宾 【摘要】［目的］应用自行制作的微型压力传感器进行正常行走足底压力测定与临床实测。［方法］作者将微型压力传感器组装成测力鞋，采用视频计算机处理的方式，动态采集、分析一个步态周期全过程的足底压力分布，同时结合临床病人分析足底压力的病理变化规律。［结果］在正常组行走过程中，前足承担体重的49%，中足与后足共同负担体重的51%，而在病理状态下，人体行走出现动态失衡，引起足部负重的病理改变。［结论］通过动态分析足底压力的正常分布与病理改变，明确病因并为临床治疗提供借鉴。 【关键词】足底压力微型压力传感器步态分析 Measurement and clinical application of normal plantar pressure∥ Abstract：［Objective］To develop a mini pressure sensor(MPS) for measurement of plantar pressure(PP) and to evaluate its clinical application.［Method］The MPS was installed in the shoes,and computer was used to accumulate and analyze the change of PP in whole walking stage.Pathologic changes of PP in clinical patients were also analyzed by MPS.［Result］In normal walking,the PP of forefoot was 49% of body weight(BW) and of midfoot and heel was totally 51% of BW,but at pathologic state,the equilibrium of walking was dynamically disrapted inducing a pathologic changes of foot bearing.［Conclusion］Self developed MPS for measuring PP is help for dynamic analysis of normal PP and is valuable to recognize the pathologic distribution of PP in pathological state and to provide a guide for treatment. Key words：plantar pressure; mini pressure sensor; gait analysis 步行是人类最基本的运动之一，人体的生理、病理甚至精神状态的各种变化都会不同程度地影响到步态〔1、2〕。创伤与多种骨科疾患都可以造成患者的异常步态〔3、4〕。 目前常用的步态参数测定方法有2种：一种是对行走过程拍摄电影技术图片进行分析，以获得运动学基本参数，多用于关节角度的变化分析〔5〕。另一种是被测者与测定装置直接联系在一起，直接测定出动力学基本参数，多见于人体步态负重力学的分析〔6〕。 目前测力鞋的应用使后者的研究大为简便。为了探求行走的生物力学原理，作者自行制作了微型压力传感器并组装成测力鞋测定装置对临床病人进行了动态实测。 1 材料与方法 1.1 实验对象 选取正常健康男性受试者10名，年龄23～58岁，平均33.7岁，体重56～72 kg，平均65.6 kg。在临床生物力学测试中选取2名患者，其中膝部腘绳肌损伤1例，足下垂的病人1例。 1.2 传感器的制作与工作原理 1.2.1 随着生物力学的发展，实验工作已经成为专门的学科，为了测试人体助行带的生物力学参数，作者制作了应变片式微型压力传感器，表面为4片电阻应变片对称黏贴在弹性薄板上，薄板底部也黏贴有同样4片电阻应变片，总共8片电阻应变片组成全桥（图1）。