一种石墨烯智能鞋垫制造技术

本实用新型专利技术公开了一种石墨烯智能鞋垫，包括鞋垫本体；还包括设置在鞋垫本体上的控制电路FPC和传感器组，以及智能主控设备；所述传感器组为至少一个石墨烯传感器，用于采集鞋垫本体所受压力，并将采集的信息传输给控制电路FPC；所述控制电路FPC用于将传感器组获得的信息进行转换和计算，并将结果传输给智能主控设备。本实用新型专利技术充分利用石墨烯网络形变电阻变化机理，鞋垫微小的形变量既可以引起传感器电阻变化，通过在传感器两端加载电压，并侦测电压变化量即可以得到材料形变量，通过计算材料的弹性模量和变形阻力，得到相对压力值，因此使用者穿着带有本鞋垫的鞋子进行运动时，就可以准确得到关于次数、力的大小、方向等数据，精准而且全面。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种石墨烯智能鞋垫。
技术介绍
随着健康生活理念的普及，人们越来越重视对身体的锻炼以及对身体各项机能的监控。现有也有很多软件能够得到一定的锻炼数据，比如行走了多少步，消耗了多少卡路里，但这些数据都是估算的，并不一定准确。同时现有的都必须采用智能可穿戴设备或者智能移动设备进行监测，对运动的种类、运动的强度、精准度等无法准确判断，因此功能很单一。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够对人体运动情况进行全面准确监测的石墨烯智能鞋垫。实现本技术目的的技术方案是一种石墨烯智能鞋垫，包括鞋垫本体；还包括设置在鞋垫本体上的控制电路FPC和传感器组，以及智能主控设备；所述传感器组为至少一个石墨烯传感器，用于采集鞋垫本体所受压力，并将采集的信息传输给控制电路FPC；所述控制电路FPC用于将传感器组获得的信息进行转换和计算，并将结果传输给智能主控设备。所述鞋垫本体为弹性体或柔性面料的鞋垫；所述控制电路FPC和传感器组被注塑于鞋垫本体内部。所述传感器组包括位于鞋垫本体足尖位置，用于侦测足尖压力的足尖压力传感器组；和位于鞋垫本体足跟位置，用于侦测足跟压力的足跟压力传感器组。所述传感器组还包括位于鞋垫本体脚掌位置，用于侦测脚掌压力的脚掌压力传感器组。所述传感器组还包括位于鞋垫本体足弓位置，用于侦测鞋底变形量的足弓弯曲量侦测传感器组。所述足尖压力传感器组、足跟压力传感器组、脚掌压力传感器组和足弓弯曲量侦测传感器组均包含一个或多个石墨烯传感器，或者包含一个或多个高灵敏度
和一个或多个低灵敏度的石墨烯传感器。所述控制电路FPC设置在鞋垫本体的足弓位置，与足弓弯曲量侦测传感器组并排设置。所述传感器组通过柔性电极与控制电路FPC的输入端连接。采用了上述技术方案，本技术具有以下的有益效果：(1)本技术充分利用利用石墨烯网络形变电阻变化机理，将石墨烯传感器置入鞋垫，鞋垫微小的形变量既可以引起传感器电阻变化，且灵敏度可调，通过在传感器两端加载电压，并侦测电压变化量即可以得到材料形变量，通过计算材料的弹性模量和变形阻力，得到相对压力值，因此使用者穿着带有本鞋垫的鞋子进行运动时，就可以准确得到关于次数、力的大小、方向等等数据，精准而且全面。(2)本技术在足尖、足跟、足弓、脚掌均设置传感器，可以分别测得脚底不同位置的压力值，因此可以作为监测一些精准训练动作的依据，也可以用于更高的纠正运动动作的功能；同时足弓位置的传感器还可以得到鞋底的变形量，可以用于提醒是否需要更换鞋子。(3)本技术采用的石墨烯传感器具有极高的灵敏度，以及超高的柔软性，直接注塑入硅橡胶鞋垫，随橡胶变形，因此使用寿命长，灵敏度也可以进行调节，外形则可以根据功能的设计所确定，并不受限制，可以用于进行运动计数、心跳计数以及血压波形监测、足底部冲击力检测、体重变化检测、负重监测等等，用途十分广泛。(4)本技术可以在同一个位置设置不同灵敏度的传感器，这样可以对压力检测更加细微，也可用于更多的功能。附图说明为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明，其中图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的电控原理图。附图中标号为：鞋垫本体1、控制电路FPC 2、传感器组3、足尖压力传感器31、足跟压力传感器32、脚掌压力传感器33、足弓弯曲量侦测传感器34、智能主控设备4。具体实施方式(实施例1)见图1和图2，本实施例的一种石墨烯智能鞋垫，包括鞋垫本体1；设置在鞋垫本体1上的控制电路FPC 2和传感器组3，以及智能主控设备4；传感器组3为至少一个石墨烯传感器，用于采集鞋垫本体1所受压力，并将采集的信息传输给控制电路FPC2；控制电路FPC2用于将传感器组3获得的信息进行转换和计算，并将结果传输给智能主控设备4。鞋垫本体1为硅胶鞋垫；控制电路FPC2和传感器组3被注塑于硅胶材质的鞋垫本体1内部。传感器组3包括位于鞋垫本体1足尖位置，用于侦测足尖压力的足尖压力传感器31；位于鞋垫本体1足跟位置，用于侦测足跟压力的足跟压力传感器32；位于鞋垫本体1脚掌位置，用于侦测脚掌压力的脚掌压力传感器33；位于鞋垫本体1足弓位置，用于侦测鞋底变形量的足弓弯曲量侦测传感器34。传感器组3通过柔性电极与控制电路FPC2的输入端连接。控制电路FPC2设置在鞋垫本体1的足弓位置，与足弓弯曲量侦测传感器34并排设置。通过在传感器两端加载电压，并侦测电压变化量即可以得到材料形变量，通过计算材料的弹性模量和变形阻力，得到相对压力值。下面以运动量监控来距离说明：由于本实施例的智能鞋垫基于真实记录足底受到的压力变化，可以完全将运动方式，如：走路、慢跑、快跑、跳跃等运动方式分辨并记录下来，然后通过软件，进行运动量分析。从而可以得出：(1)不同运动方式的运动时间，比例，实际精确步数；(2)相对准确的计算出运动的热量消耗；(3)配合GPS计算出路程，速度；(4)各个路段的运动方式，不同运动方式的热量消耗；(5)当地面太硬，对骨骼肌肉跟腱会损伤时，给出报警；(6)跳跃着地力量太大或着力点错误，有引起运动损伤隐患时报警，并给出建议等等。以上所述的具体实施例，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施例而已，
并不用于限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯智能鞋垫，包括鞋垫本体(1)；其特征在于：还包括设置在鞋垫本体(1)上的控制电路FPC(2)和传感器组(3)，以及智能主控设备(4)；所述传感器组(3)为至少一个石墨烯传感器，用于采集鞋垫本体(1)所受压力，并将采集的信息传输给控制电路FPC(2)；所述控制电路FPC(2)用于将传感器组(3)获得的信息进行转换和计算，并将结果传输给智能主控设备(4)。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯智能鞋垫，包括鞋垫本体(1)；其特征在于：还包括设置在鞋垫本体(1)上的控制电路FPC(2)和传感器组(3)，以及智能主控设备(4)；所述传感器组(3)为至少一个石墨烯传感器，用于采集鞋垫本体(1)所受压力，并将采集的信息传输给控制电路FPC(2)；所述控制电路FPC(2)用于将传感器组(3)获得的信息进行转换和计算，并将结果传输给智能主控设备(4)。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯智能鞋垫，其特征在于：所述鞋垫本体(1)为弹性体或柔性面料的鞋垫；所述控制电路FPC(2)和传感器组(3)被注塑于鞋垫本体(1)内部。3.根据权利要求2所述的一种石墨烯智能鞋垫，其特征在于：所述传感器组(3)包括位于鞋垫本体(1)足尖位置，用于侦测足尖压力的足尖压力传感器组(31)；和位于鞋垫本体(1)足跟位置，用于侦测足跟压力的足跟压力传感器组(32)。4.根据权利要求3所述的一种石墨烯智能鞋垫，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金虎，尉长虹，
申请(专利权)人：常州二维光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32