一种足态检测人机交互装置及其交互系统

技术领域

本发明属于足态检测技术领域，具体涉及一种足态检测人机交互装置及其交互系统。

背景技术

传统的鞋垫制作设备并不能对个人的足部形态进行分析，进而做出贴合个人足底情况，从而改善个人足底及整体健康状况的个性化鞋垫。

现有的足态分析与鞋垫定制装置在使用时存在显示屏和扶手位置固定，无法进行调节，造成观测和使用不便；检测时，脚在倾斜面板上使倾斜，存在安全隐患，摄像机位置固定无法进行角度和位置的调节，检测不便，摄像机镜头无法自动清理，造成拍摄模糊，影响检测精度。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种足态检测人机交互装置，具有高度调节方便，方便不同身高人群使用，摄像机可调，摄像机镜头可自动清理的特点。

本发明的另一目的在于提供一种足态检测人机交互装置的交互系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种足态检测人机交互装置，包括底座，所述底座的上端表面设置有透明面板，所述底座的侧边设置有固定座，所述固定座的表面中间固定槽，所述固定槽的中间设置有调节组件，所述调节组件的下端设置有摄像机，所述固定座的上端内部中间设置有调节座，所述调节座的上端设置有控制箱，所述控制箱的表面设置有显示屏，所述控制箱的两侧设置有扶手，所述调节座的底部设置有驱动电机，所述驱动电机的输出端设置有主动齿轮，所述调节座的底部两侧设置有从动齿轮，所述从动齿轮与主动齿轮之间啮合连接有传动齿轮，所述从动齿轮的下端连接有丝杆，所述固定座的内部设置有与丝杆连接的固定架，所述显示屏的下方设置有高度调节按钮。

进一步的，所述丝杆与调节座轴承转动连接，所述丝杆与固定架螺纹啮合连接，所述调节座的外壁与固定座的内壁贴合。

进一步的，所述调节组件包括转向用电机、支撑架、角度调节电机和安装座，其中，所述固定槽的中间设置有支撑架，所述支撑架的上端设置有转向用电机，所述支撑架的下端设置有安装座，所述安装座的上端设置有角度调节电机，所述安装座的下端设置有用于摄像机固定的凹槽。

进一步的，所述转向用电机的转轴与固定槽的内壁键销连接，所述角度调节电机的转轴与支撑架的侧边连接。

进一步的，所述固定槽的侧边设置有清理组件，所述清理组件包括固定箱体、清理电机和清理海绵，其中，所述固定槽的侧边设置有固定箱体，所述固定箱体的内部设置有清理电机，所述清理电机的输出轴设置有清理海绵。

进一步的，所述固定箱体的侧边设置有散热通孔。

进一步的，所述控制箱的内部设置有智能处理器和控制开关，所述控制箱内部还设置有压力传感器、电源模块和采集模块，所述采集模块连接有检测模块、通讯模块、收集模块和模拟数字转换模块，所述通讯模块连接有计算机和显示屏，所述摄像机与电源模块连接。

进一步的，所述足态检测人机交互装置的交互系统包括：

一、设备调整系统：调节高度调节按钮使驱动电机转动，驱动电机连接的主动齿轮转动通过传动齿轮传动使从动齿轮转动，从动齿轮连接的丝杆转动使调节座进行升降，使显示屏和扶手高度改变，方便进行手握，方便用户与显示屏进行人机交互；转向用电机转动使支撑架从固定槽内伸出，角度调节电机转动使下端的摄像机转动，方便摄像机进行不同位置脚踝的图像拍摄；

二、足态检测系统：通过电源模块为本装置内部的用电器提供所需的电能，使用者的脚部放置在透明面板上，通过压力传感器对压力进行收集，压力传感器将收集的压力通过智能处理器上进行分析处理，通过采集模块及智能处理器、显示屏对足部部位特征进行分析判断，并对足底受力部位面积进行定位判断及相对尺寸分析，在采集模块和智能处理器之间设置有模拟数字转换模块，模拟数字转换模块将采集后的电信号转变为数字信号，传输到计算机上，并通过智能处理器与计算机和显示屏连接，对不同的压力数据值进行分析和显示，通过摄像机获取用户脚踝部位的图像，将其通过通讯模块传输至计算机上，计算机将数据图像传输到显示屏上生成图像进行使用；

三、镜头清理系统：通过转向用电机转动使支撑架收进固定槽内，角度调节电机转动使下端的摄像机转动，摄像机贴近清理海绵，清理电机转动使清理海绵旋转，清理海绵进行摄像机的镜头清理，清理完成后角度调节电机转动使下端的摄像机镜头朝下，避免积灰影响拍摄。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过驱动电机连接的主动齿轮转动通过传动齿轮传动使从动齿轮转动，从动齿轮连接的丝杆转动使调节座进行升降，使显示屏和扶手高度改变，方便进行手握，方便用户与显示屏进行人机交互；

2、本发明通过转向用电机转动使支撑架从固定槽内伸出，角度调节电机转动使下端的摄像机转动，方便摄像机进行不同位置脚踝的图像拍摄；

3、本发明设置清理组件，摄像机贴近清理海绵，清理电机转动使清理海绵旋转，清理海绵进行摄像机的镜头清理，清理完成后角度调节电机转动使下端的摄像机镜头朝下，避免积灰影响拍摄。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明图1的侧视图；

图3为本发明的底座俯视图；

图4为本发明的调节组件侧视图；

图5为本发明的调节组件正视图；

图6为本发明的调节座内部连接结构示意图；

图7为本发明的齿轮连接俯视图；

图8为本发明的清理组件剖视图；

图9为本发明的交互系统电路结构连接框图；

图中：1、扶手；2、调节座；3、固定座；4、透明面板；5、底座；6、摄像机；7、调节组件；71、转向用电机；72、支撑架；73、角度调节电机；74、安装座；8、显示屏；9、固定槽；10、清理组件；101、固定箱体；102、清理电机；103、清理海绵；11、传动齿轮；12、从动齿轮；13、丝杆；14、固定架；15、驱动电机；16、主动齿轮；17、高度调节按钮；18、检测模块；19、压力传感器；20、控制箱；21、智能处理器；22、控制开关；23、电源模块；24、计算机；25、通讯模块；26、收集模块；27、采集模块；28、模拟数字转换模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，本发明提供以下技术方案：一种足态检测人机交互装置，包括底座5，底座5的上端表面设置有透明面板4，底座5的侧边设置有固定座3，固定座3的表面中间固定槽9，固定槽9的中间设置有调节组件7，调节组件7的下端设置有摄像机6，固定座3的上端内部中间设置有调节座2，调节座2的上端设置有控制箱20，控制箱20的表面设置有显示屏8，控制箱20的两侧设置有扶手1，调节座2的底部设置有驱动电机15，驱动电机15的输出端设置有主动齿轮16，调节座2的底部两侧设置有从动齿轮12，从动齿轮12与主动齿轮16之间啮合连接有传动齿轮11，从动齿轮12的下端连接有丝杆13，固定座3的内部设置有与丝杆13连接的固定架14，显示屏8的下方设置有高度调节按钮17。

本发明中进一步的，丝杆13与调节座2轴承转动连接，丝杆13与固定架14螺纹啮合连接，调节座2的外壁与固定座3的内壁贴合。

本发明中进一步的，调节组件7包括转向用电机71、支撑架72、角度调节电机73和安装座74，其中，固定槽9的中间设置有支撑架72，支撑架72的上端设置有转向用电机71，支撑架72的下端设置有安装座74，安装座74的上端设置有角度调节电机73，安装座74的下端设置有用于摄像机6固定的凹槽。

本发明中进一步的，转向用电机71的转轴与固定槽9的内壁键销连接，角度调节电机73的转轴与支撑架72的侧边连接。

本发明中进一步的，固定槽9的侧边设置有清理组件10，清理组件10包括固定箱体101、清理电机102和清理海绵103，其中，固定槽9的侧边设置有固定箱体101，固定箱体101的内部设置有清理电机102，清理电机102的输出轴设置有清理海绵103。

本发明中进一步的，固定箱体101的侧边设置有散热通孔。

本发明中进一步的，控制箱20的内部设置有智能处理器21和控制开关22，控制箱20内部还设置有压力传感器19、电源模块23和采集模块27，采集模块27连接有检测模块18、通讯模块25、收集模块26和模拟数字转换模块28，通讯模块25连接有计算机24和显示屏8，摄像机6与电源模块23连接。

本发明中进一步的，足态检测人机交互装置的交互系统包括：

一、设备调整系统：调节高度调节按钮17使驱动电机15转动，驱动电机15连接的主动齿轮16转动通过传动齿轮11传动使从动齿轮12转动，从动齿轮12连接的丝杆13转动使调节座2进行升降，使显示屏8和扶手1高度改变，方便进行手握，方便用户与显示屏8进行人机交互；转向用电机71转动使支撑架72从固定槽9内伸出，角度调节电机73转动使下端的摄像机6转动，方便摄像机6进行不同位置脚踝的图像拍摄；

二、足态检测系统：通过电源模块23为本装置内部的用电器提供所需的电能，使用者的脚部放置在透明面板4上，通过压力传感器19对压力进行收集，压力传感器19将收集的压力通过智能处理器21上进行分析处理，通过采集模块27及智能处理器21、显示屏8对足部部位特征进行分析判断，并对足底受力部位面积进行定位判断及相对尺寸分析，在采集模块27和智能处理器21之间设置有模拟数字转换模块28，模拟数字转换模块28将采集后的电信号转变为数字信号，传输到计算机24上，并通过智能处理器21与计算机24和显示屏8连接，对不同的压力数据值进行分析和显示，通过摄像机6获取用户脚踝部位的图像，将其通过通讯模块25传输至计算机24上，计算机24将数据图像传输到显示屏8上生成图像进行使用；

三、镜头清理系统：通过转向用电机71转动使支撑架72收进固定槽9内，角度调节电机73转动使下端的摄像机6转动，摄像机6贴近清理海绵103，清理电机102转动使清理海绵103旋转，清理海绵103进行摄像机6的镜头清理，清理完成后角度调节电机73转动使下端的摄像机6镜头朝下，避免积灰影响拍摄。

本发明的工作原理及使用流程：本发明使用时，调节高度调节按钮17使驱动电机15转动，驱动电机15连接的主动齿轮16转动通过传动齿轮11传动使从动齿轮12转动，从动齿轮12连接的丝杆13转动使调节座2进行升降，使显示屏8和扶手1高度改变，方便进行手握，方便用户与显示屏8进行人机交互；转向用电机71转动使支撑架72从固定槽9内伸出，角度调节电机73转动使下端的摄像机6转动，方便摄像机6进行不同位置脚踝的图像拍摄；足态检测系统：通过电源模块23为本装置内部的用电器提供所需的电能，使用者的脚部放置在透明面板4上，通过压力传感器19对压力进行收集，压力传感器19将收集的压力通过智能处理器21上进行分析处理，通过采集模块27及智能处理器21、显示屏8对足部部位特征进行分析判断，并对足底受力部位面积进行定位判断及相对尺寸分析，在采集模块27和智能处理器21之间设置有模拟数字转换模块28，模拟数字转换模块28将采集后的电信号转变为数字信号，传输到计算机24上，并通过智能处理器21与计算机24和显示屏8连接，对不同的压力数据值进行分析和显示，通过摄像机6获取用户脚踝部位的图像，将其通过通讯模块25传输至计算机24上，计算机24将数据图像传输到显示屏8上生成图像进行使用；使用完后，通过转向用电机71转动使支撑架72收进固定槽9内，角度调节电机73转动使下端的摄像机6转动，摄像机6贴近清理海绵103，清理电机102转动使清理海绵103旋转，清理海绵103进行摄像机6的镜头清理，清理完成后角度调节电机73转动使下端的摄像机6镜头朝下，避免积灰影响拍摄。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。