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足底压力系统中可视化软件的设计与实现

佟佳俊  
【摘要】:近年来,足底压力测试系统在医疗器械,运动表现,鞋款设计方面,一直是研究的热点,其中电子电路的设计,软件的设计,是研究的难点。目前关于足底压力系统的研究还存在以下问题,如电路设计中,由于信号衰减,导致测得的数据不够准确,压力测试鞋垫在移动的过程中,存在较大的误差,压力展示图像化的界面的用户体验还不够友好,因此,决定自主设计一款足底压力测试系统。实验室的应用环境,局限了大型的压力测试板的方案,不容易落地实现。本文通过对电子电路和软件设计的研究,具体提出了足底压力系统的整体设计,分别对足底压力系统的整体结构,对柔性传感材料的线度性、滞后性、传感器尺寸、压力范围和温度灵敏度等多方面进行了考虑,通过轮询的方式,对数据进行采集,根据实际传感点的位置,对电路采用了多路复用的设计,通过电阻电压放大器的使用,增加了传感器的精度,选择传输距离远,传输速度快的n RF24L01无线串口模块,实现了数据的无线传输。并应用ardunio模块,对设计的可行性进行了初步的实现。通过对人体解剖学方面的研究,对传感器压力区域进行了选择,根据用户实际应用时的体验,对鞋垫成品进行了研究并提出了设计方案,应用电阻电压放大器,对电路进行了优化,实现了可以同时采集多个测试者数据的压力鞋垫。足底压力系统的软件部分,通过winform应用,实现了软件的可视化窗口并对接收到的数据,进行了采集。并展示了部分代码。在颜色表达方面,根据实际需求,选择了RGB模型进行数据表达。在移动设备方面,通过对unity3d和andriod系统的研究,给出了技术方案。数据存储选择了mongodb进行实现,在日后的维护中,应根据数据量的变化,对数据库中的表关系进行重构。实验通过对100名实验对向的数据采集,对足底压力的主要压力区域,进行了数据分析,并通过powei BI,将分析出的数据以图标的方式进行可视化的展示,以提升用户的使用体验。


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