一种理疗鞋控制方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及理疗鞋技术领域，更具体地说，涉及一种理疗鞋控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

石墨烯发热技术是一种利用石墨烯材料的独特性能发热的技术。石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维材料，具有优异的导电和导热性能，并且能够在电流通过时产生热量。基于这些特性，石墨烯被广泛应用于发热材料的研究和应用中，石墨烯发热技术在理疗领域有着广泛的应用，可以被应用于理疗鞋的设计中以提供舒适的温热效果

现有技术公开号为CN219110663U的文献提供一种石墨烯发热的透皮给药电刺激理疗鞋，该装置通过固定槽、卡接槽和卡接弧片的使用，可根据理疗的需要进行确定和调整电极的数量和位置，进而适应不同的理疗需求，且电极的固定非常方便，可更换的设计也使得电极的更换和维护非常便捷。

上述中的现有技术方案虽然通过现有技术的结构可以实现与有关的有益效果，但是仍存在以下缺陷；该装置在进行使用时，由于该装置的结构简单，不便于对理疗鞋内的石墨烯发热温度进行实时监测，导致在温度出现异常时不便于进行及时的调节处理，导致其理疗效果较差，

鉴于此，我们提出一种理疗鞋控制方法、装置、设备及存储介质。

发明内容

1.要解决的技术问题

本申请的目的在于提供一种理疗鞋控制方法、装置、设备及存储介质，解决了上述背景技术中提出的技术问题，实现了对石墨烯发热温度进行实时监测的技术效果。

2.技术方案

为实现上述所提出的技术问题，第一方面，本申请实施例提供了一种理疗鞋控制方法，包括：理疗鞋底、石墨烯理疗层和温度传感器，所述石墨烯理疗层设置于所述理疗鞋底的内壁上，所述石墨烯理疗层通过发热进行理疗，所述温度传感器用于测量所述石墨烯理疗层的温度，所述方法包括以下步骤：

通过所述温度传感器测量石墨烯发热时的温度，并实时采集温度数据；

从采集到的温度数据中提取温度数据的时间序列特征、频谱特征，提取的特征用于描述温度变化的特性；

对提取到的特征数据进行标准化、归一化的预处理，将其转化为机器学习模型适用的格式；

建立线性回归的机器学习算法，并使用处理后的数据来训练模型；

将训练好的模型应用于理疗鞋内，对石墨烯发热的温度数据进行实时监测分析，并进行自动控温。

所述温度数据的时间序列特征是从温度数据的时间变化中提取的特征，包括：平均值：温度数据的平均值反映了整体温度水平，标准差：温度数据的标准差反映了温度波动的程度等；

所述频谱特征：通过将温度数据转换到频域上提取的特征，通过功率谱密度计算温度数据的功率谱密度，反映温度波动在不同频率上的分布情况。

所述对提取到的特征数据进行标准化、归一化的预处理，将其转化为机器学习模型适用的格式包括：所述标准化是将提取的温度特征数据进行均值中心化和方差归一化，使其具有均值为0、方差为1的标准正态分布，所述归一化是将提取的温度特征数据缩放到一个特定的范围内，消除不同特征之间的量纲差异，以确保各个特征在模型训练中起到相同的作用，同时避免异常值对模型的影响。

所述建立线性回归的机器学习算法，并使用处理后的数据来训练模型包括：建立线性回归的机器学习算法，将处理后的数据分为训练集和验证集，用训练集来训练模型，并用验证集进行模型性能的评估和调整。

所述将训练好的模型应用于理疗鞋内，对石墨烯发热的温度数据进行实时监测分析，并进行自动控温包括：将训练好的温度监测模型应用在实时监测中，对实时采集到的温度数据进行预测，根据模型的预测结果，自动调节发热功率，以控制理疗鞋的温度在合适值。

第二方面，本申请还提供了一种理疗鞋控制装置，包括：理疗鞋底、石墨烯理疗层、充电机构、传动机构、移动架及脚底按摩理疗机构；

所述理疗鞋底一侧内壁连接固定设置有石墨烯理疗层，理疗鞋底一端内壁转动连接设置有充电机构，理疗鞋底底端内壁连接固定设置有传动机构，传动机构上螺纹连接设置有移动架，移动架两端均转动连接设置有脚底按摩理疗机构。

7.根据权利要求6所述的一种理疗鞋控制装置，其特征在于：所述充电机构包括密封球体，密封球体与理疗鞋底一端内壁转动连接设置，密封球体内壁安装有充电接头，密封球体一端连接固定设置有蜗轮，蜗轮一侧啮合传动设置有蜗杆，蜗杆与理疗鞋底一端内壁贯穿转动连接设置；理疗鞋底内安装有温度传感器；密封球体外壁连接有密封橡胶垫；

所述传动机构包括电机，电机与理疗鞋底内壁连接固定设置，电机输出端连接固定设置有主动轮，主动轮一侧啮合传动设置有从动轮，从动轮连接固定设置有螺纹杆，螺纹杆与理疗鞋底内壁转动连接设置；

所述脚底按摩理疗机构包括往复丝杆，往复丝杆与移动架转动连接设置，往复丝杆一端连接固定设置有齿轮；所述理疗鞋底内壁连接固定设置有两个齿条，齿条与齿轮啮合传动设置；齿条实现自动带动脚底按摩理疗机构的作用；所述往复丝杆外壁螺纹连接设置有调节板，调节板另一端转动连接设置有转动套，转动套内安装固定设置有电推杆，电推杆另一端连接固定设置有按摩头；电推杆可以调节按摩头的按压力度；

所述移动架一端与螺纹杆螺纹连接设置，移动架两端连接固定设置有固定杆，固定杆外壁开设有螺旋导槽；

所述转动套内壁连接固定设置有导柱，导柱外壁与螺旋导槽内壁滑动配合设置；螺旋导槽实现按摩头的自转作用。

该理疗鞋控制装置还包括：温度数据采集模块、温度数据特征提取模块、温度数据处理模块、构建温度监测模型与训练模块及温度监测模型应用调节模块，

温度数据采集模块：所述温度数据采集模块通过选择适当的温度监测设备和传感器来测量石墨烯发热时的温度，并确保其能够实时采集温度数据；

温度数据特征提取模块：所述温度数据特征提取模块通过从采集到的温度数据中提取适当的特征，如温度数据的时间序列、频谱特征等，提取的特征能够用来描述温度变化的特性；

温度数据处理模块：所述温度数据处理模块通过对提取到的特征数据进行预处理，例如标准化、归一化等，将其转化为机器学习模型适用的格式；

构建温度监测模型与训练模块：所述构建温度监测模型与训练模块通过选择适当的机器学习算法，如线性回归算法，并使用处理后的数据来训练模型；

温度监测模型应用调节模块：所述温度监测模型应用调节模块将训练好的模型应用于理疗鞋内，对石墨烯发热的温度数据进行实时监测分析，并进行自动控温。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述温度数据采集模块通过根据石墨烯的发热特点：石墨烯发热的温度变化较快，因此需要快速响应的设备和传感器，以能够实时采集数据，通过在理疗鞋内安装温度传感器中的红外温度传感器，能够测量石墨烯发热的温度，并将数据传输到数据采集系统中。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述温度数据特征提取模块包括温度数据的时间序列、频谱特征，所述温度数据的时间序列特征是从温度数据的时间变化中提取的特征，包括：平均值：温度数据的平均值反映了整体温度水平，标准差：温度数据的标准差反映了温度波动的程度等；

所述频谱特征：通过将温度数据转换到频域上提取的特征，通过功率谱密度计算温度数据的功率谱密度，反映温度波动在不同频率上的分布情况。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述温度数据处理模块包括标准化、归一化，所述标准化是将提取的温度特征数据进行均值中心化和方差归一化，使其具有均值为0、方差为1的标准正态分布，所述归一化是将提取的温度特征数据缩放到一个特定的范围内，消除不同特征之间的量纲差异，以确保各个特征在模型训练中起到相同的作用，同时避免异常值对模型的影响。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述构建温度监测模型与训练模块包括建立线性回归的机器学习算法，然后将处理的数据分为训练集和验证集，用训练集来训练模型，并用验证集进行模型性能的评估和调整。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述温度监测模型应用调节模块将训练好的温度监测模型应用在实时监测中，对实时采集到的温度数据进行预测，根据模型的预测结果，自动调节发热功率或其他相关参数，以控制理疗鞋的温度在合适值。

第三方面，本申请提供了一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的一种理疗鞋控制方法；

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的一种理疗鞋控制方法。

3.有益效果

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1.本申请由于采用了温度数据采集模块等技术手段，所以有效解决了现有技术中的技术问题，进而实现了在利用石墨烯发热进行理疗时，通过温度传感器对石墨烯发热温度进行实时监测，并将监测的温度数据通过模型进行分析处理，在监测到温度数据出现异常时，进行及时的调节，保证石墨烯发热理疗的效果。

2.本申请通过设置脚底按摩理疗机构，在传动机构的带动下，会使得脚底按摩理疗机构进行移动，然后配合齿条的作用下，会使得往复丝杆带动按摩头上下移动对脚底进行按压，同时配合固定杆上的螺旋导槽的作用下，会使得按摩头移动时进行自转，进一步提高装置的理疗效果。

3.本申请通过设置可以转动的密封球体，能够实现在不对理疗鞋进行充电时，能够将充电接头收起密封，避免在清洗理疗鞋时导致充电接头进水，提高了理疗鞋的使用寿命。

附图说明

图1为本申请一较佳实施例公开的一种理疗鞋控制装置的整体结构温度监测流程示意图；

图2为本申请一较佳实施例公开的一种理疗鞋控制装置的整体结构示意图；

图3为本申请一较佳实施例公开的一种理疗鞋控制装置的整体结构剖视示意图；

图4为本申请一较佳实施例公开的一种理疗鞋控制装置的充电机构结构示意图；

图5为本申请一较佳实施例公开的一种理疗鞋控制装置的传动机构结构示意图；

图6为本申请一较佳实施例公开的一种理疗鞋控制装置的移动架及脚底按摩理疗机构结构剖视展开示意图；

图中标号说明：1、理疗鞋底；2、石墨烯理疗层；3、充电机构；4、传动机构；5、移动架；6、脚底按摩理疗机构；301、密封球体；302、充电接头；303、蜗轮；304、蜗杆；401、电机；402、主动轮；403、从动轮；404、螺纹杆；601、往复丝杆；602、齿轮；603、调节板；604、转动套；605、电推杆；606、按摩头；607、导柱；501、固定杆；502、螺旋导槽；101、齿条。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例提供了一种一种理疗鞋控制方法，理疗鞋底，还包括石墨烯理疗层和温度传感器，石墨烯理疗层设置于理疗鞋底的内壁上，石墨烯理疗层通过发热进行理疗，温度传感器用于测量石墨烯理疗层的温度，方法包括以下步骤：

通过温度传感器测量石墨烯发热时的温度，并实时采集温度数据；

从采集到的温度数据中提取温度数据的时间序列特征、频谱特征，提取的特征用于描述温度变化的特性；

对提取到的特征数据进行标准化、归一化的预处理，将其转化为机器学习模型适用的格式；

建立线性回归的机器学习算法，并使用处理后的数据来训练模型；

将训练好的模型应用于理疗鞋内，对石墨烯发热的温度数据进行实时监测分析，并进行自动控温。

温度数据的时间序列特征是从温度数据的时间变化中提取的特征，包括：平均值：温度数据的平均值反映了整体温度水平，标准差：温度数据的标准差反映了温度波动的程度等；

频谱特征：通过将温度数据转换到频域上提取的特征，通过功率谱密度计算温度数据的功率谱密度，反映温度波动在不同频率上的分布情况。

对提取到的特征数据进行标准化、归一化的预处理，将其转化为机器学习模型适用的格式包括：标准化是将提取的温度特征数据进行均值中心化和方差归一化，使其具有均值为0、方差为1的标准正态分布，归一化是将提取的温度特征数据缩放到一个特定的范围内，消除不同特征之间的量纲差异，以确保各个特征在模型训练中起到相同的作用，同时避免异常值对模型的影响。

建立线性回归的机器学习算法，并使用处理后的数据来训练模型包括：建立线性回归的机器学习算法，将处理后的数据分为训练集和验证集，用训练集来训练模型，并用验证集进行模型性能的评估和调整。

将训练好的模型应用于理疗鞋内，对石墨烯发热的温度数据进行实时监测分析，并进行自动控温包括：将训练好的温度监测模型应用在实时监测中，对实时采集到的温度数据进行预测，根据模型的预测结果，自动调节发热功率，以控制理疗鞋的温度在合适值。

本申请实施例还提供了一种理疗鞋控制装置，为了执行上述方法实施例对应的理疗鞋控制方法，使其能够实现对应的功能和技术效果，参照图2和图3，一种理疗鞋控制装置，包括理疗鞋底1、石墨烯理疗层2、充电机构3、传动机构4、移动架5及脚底按摩理疗机构6；

理疗鞋底1一侧内壁连接固定设置有石墨烯理疗层2，理疗鞋底1一端内壁转动连接设置有充电机构3，理疗鞋底1底端内壁连接固定设置有传动机构4，传动机构4上螺纹连接设置有移动架5，移动架5两端均转动连接设置有脚底按摩理疗机构6。

参照图4，充电机构3包括密封球体301，密封球体301与理疗鞋底1一端内壁转动连接设置，密封球体301内壁安装有充电接头302，密封球体301一端连接固定设置有蜗轮303，蜗轮303一侧啮合传动设置有蜗杆304，蜗杆304与理疗鞋底1一端内壁贯穿转动连接设置。理疗鞋底1内安装有温度传感器。密封球体301外壁连接有密封橡胶垫。

参照图5，传动机构4包括电机401，电机401与理疗鞋底1内壁连接固定设置，电机401输出端连接固定设置有主动轮402，主动轮402一侧啮合传动设置有从动轮403，从动轮403连接固定设置有螺纹杆404，螺纹杆404与理疗鞋底1内壁转动连接设置。

参照图6，脚底按摩理疗机构6包括往复丝杆601，往复丝杆601与移动架5转动连接设置，往复丝杆601一端连接固定设置有齿轮602；

理疗鞋底1内壁连接固定设置有两个齿条101，齿条101与齿轮602啮合传动设置。齿条101实现自动带动脚底按摩理疗机构6的作用。

往复丝杆601外壁螺纹连接设置有调节板603，调节板603另一端转动连接设置有转动套604，转动套604内安装固定设置有电推杆605，电推杆605另一端连接固定设置有按摩头606。电推杆605可以调节按摩头606的按压力度。

移动架5一端与螺纹杆404螺纹连接设置，移动架5两端连接固定设置有固定杆501，固定杆501外壁开设有螺旋导槽502；

转动套604内壁连接固定设置有导柱607，导柱607外壁与螺旋导槽502内壁滑动配合设置。螺旋导槽502实现按摩头606的自转作用。

本申请实施例一种理疗鞋控制方法、装置、设备及存储介质实施原理为：当穿上理疗鞋时，利用石墨烯理疗层2进行发热理疗，同时利用电机401带动主动轮402转动，使得主动轮402带动从动轮403连接的螺纹杆404转动，从而会带动脚底按摩理疗机构6进行移动；

然后在齿条101的作用下，会使得齿轮602连接的往复丝杆601转动，使得往复丝杆601带动调节板603，从而会带动按摩头606上下移动；

此时在固定杆501上的螺旋导槽502的作用下，会使得导柱607连接的转动套604进行转动，使得按摩头606进行转动按摩理疗；

当需要对理疗鞋进行充电时，通过转动蜗杆304，使得蜗杆304会带动蜗轮303连接的密封球体301进行转动，使得充电接头302移出进行充电；

在本申请一较佳实施例中，该理疗鞋控制装置还包括：温度数据采集模块、温度数据特征提取模块、温度数据处理模块、构建温度监测模型与训练模块及温度监测模型应用调节模块，

温度数据采集模块：温度数据采集模块通过选择适当的温度监测设备和传感器来测量石墨烯发热时的温度，并确保其能够实时采集温度数据；

温度数据特征提取模块：温度数据特征提取模块通过从采集到的温度数据中提取适当的特征，如温度数据的时间序列、频谱特征等，提取的特征能够用来描温度变化的特性；

温度数据处理模块：温度数据处理模块通过对提取到的特征数据进行预处理，例如标准化、归一化等，将其转化为机器学习模型适用的格式；

构建温度监测模型与训练模块：构建温度监测模型与训练模块通过选择适当的机器学习算法，如线性回归算法，并使用处理后的数据来训练模型；

温度监测模型应用调节模块：温度监测模型应用调节模块将训练好的模型应用于理疗鞋内，对石墨烯发热的温度数据进行实时监测分析，并进行自动控温。

温度数据采集模块通过根据石墨烯的发热特点：石墨烯发热的温度变化较快，因此需要快速响应的设备和传感器，以能够实时采集数据，通过在理疗鞋内安装温度传感器中的红外温度传感器，能够测量石墨烯发热的温度，并将数据传输到数据采集系统中。

温度数据特征提取模块包括温度数据的时间序列、频谱特征，温度数据的时间序列特征是从温度数据的时间变化中提取的特征，包括：平均值：温度数据的平均值反映了整体温度水平，标准差：温度数据的标准差反映了温度波动的程度等；

频谱特征：通过将温度数据转换到频域上提取的特征，通过功率谱密度计算温度数据的功率谱密度，反映温度波动在不同频率上的分布情况。

温度数据处理模块包括标准化、归一化，标准化是将提取的温度特征数据进行均值中心化和方差归一化，使其具有均值为0、方差为1的标准正态分布，归一化是将提取的温度特征数据缩放到一个特定的范围内，消除不同特征之间的量纲差异，以确保各个特征在模型训练中起到相同的作用，同时避免异常值对模型的影响。

构建温度监测模型与训练模块包括建立线性回归的机器学习算法，然后将处理的数据分为训练集和验证集，用训练集来训练模型，并用验证集进行模型性能的评估和调整。

温度监测模型应用调节模块将训练好的温度监测模型应用在实时监测中，对实时采集到的温度数据进行预测，根据模型的预测结果，自动调节发热功率或其他相关参数，以控制理疗鞋的温度在合适值。

然后在进行理疗时，温度传感器会实时采集温度数据，然后通过温度数据的时间序列特征是从温度数据的时间变化中提取的特征，包括：平均值：温度数据的平均值反映了整体温度水平，标准差：温度数据的标准差反映了温度波动的程度等；频谱特征：通过将温度数据转换到频域上提取的特征，通过功率谱密度计算温度数据的功率谱密度，反映温度波动在不同频率上的分布情况；

通过利用温度数据处理模块包括标准化、归一化，标准化是将提取的温度特征数据进行均值中心化和方差归一化，使其具有均值为0、方差为1的标准正态分布，归一化是将提取的温度特征数据缩放到一个特定的范围内，消除不同特征之间的量纲差异，以确保各个特征在模型训练中起到相同的作用，同时避免异常值对模型的影响；

然后将训练好的温度监测模型应用在实时监测中，对实时采集到的温度数据进行预测，根据模型的预测结果，自动调节发热功率或其他相关参数，以控制理疗鞋的温度在合适值。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行时实现上述各个方法实施例中的步骤。