本發(fā)明涉及一種矯形鞋，尤其是一種可以預(yù)防老年人摔倒并且具有自我充電功能的矯形鞋，屬于預(yù)防老年人摔倒的矯形鞋技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，中國已經(jīng)步入了老齡化社會，老齡化現(xiàn)象非常嚴重。由于老年人的組織結(jié)構(gòu)、生理代謝功能和身體機能都會隨著年齡的增長開始衰退，導(dǎo)致其平衡功能變差，應(yīng)變能力降低，引發(fā)的意外摔倒事故的概率也在不斷增加。

目前關(guān)于具有預(yù)防老年人摔倒功能的矯形鞋的研究很少，市場上尚未出現(xiàn)一款這類產(chǎn)品，大多是關(guān)于在老年人摔倒后的檢測系統(tǒng)的研究，但是這些研究只能讓老年人在摔倒后得到及時的救治，不能從根本上解決老年人摔倒的問題。最新提出的一款具有防摔倒功能的矯形鞋也還處在研究階段，并未走出市場，應(yīng)用到人們的生活中，并且根據(jù)研究者給出的信息，這款矯形鞋是采用電池供電，在使用者外出時，可能會發(fā)生沒電的情況，在這種狀態(tài)下，由于心理作用，老年人會更容易發(fā)生摔倒的現(xiàn)象。根據(jù)調(diào)查顯示，很多老年人在經(jīng)歷過一次摔倒后，會在心理上留下負面影響，后期會導(dǎo)致情緒上的不穩(wěn)定、消極、憂慮、自信心下降、日?；顒訙p少等現(xiàn)象的發(fā)生。為了使老年人在身體和心理上都能夠健康發(fā)展，研究一款能夠預(yù)防老年人摔倒的產(chǎn)品是非常有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有自我發(fā)電和預(yù)防老年人摔倒功能的矯形鞋，該矯形鞋可以在使用者的重心發(fā)生偏移時通過壓力傳感器數(shù)據(jù)收集模塊和齒輪傳動模塊對使用者的重心進行調(diào)整，從而達到肢體重新平衡的效果；在使用者正常運動時，可以通過自勵模塊對電池充電，不用擔心電池沒電的情況發(fā)生，進一步降低老年人摔倒的現(xiàn)象發(fā)生。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案：一種具有防摔倒功能的矯形鞋，包括鞋底、鞋幫、鞋墊、電池和處理器、齒輪傳動模塊，壓力傳感器數(shù)據(jù)收集模塊、自勵模塊，所述齒輪傳動模塊安置在鞋底后跟的位置，壓力傳感器數(shù)據(jù)收集模塊中的薄膜壓力傳感器置于矯形鞋內(nèi)部的鞋墊的中間層，自勵模塊通過鉚釘安裝在矯形鞋外側(cè)的鞋幫上，電池和處理器安置在鞋底中部的電池箱內(nèi)，所述壓力傳感器數(shù)據(jù)收集模塊采集人體的足底壓力和重心信息，當使用者重心發(fā)生偏移時，所述壓力傳感器數(shù)據(jù)收集模塊通過電池和處理器輸出驅(qū)動信號給齒輪傳動模塊，驅(qū)動齒輪傳動模塊的運動，帶動使用者的腳跟隨矯形鞋一起運動，所述自勵模塊安裝在鞋幫的一側(cè)，當使用者正常行走時，所述自勵模塊將人體足部的機械能收集并轉(zhuǎn)化為電能存儲在電池中。

所述齒輪傳動模塊包括電機、電機箱、直齒輪、轉(zhuǎn)向斜齒輪、中心斜齒輪、齒形帶，所述電機的傳動軸上安裝中心斜齒輪，中心斜齒輪與兩個轉(zhuǎn)向斜齒輪嚙合連接，轉(zhuǎn)向斜齒輪通過軸b連接直齒輪，直齒輪通過齒形帶傳動連接另一個直齒輪，另一個直齒輪通過軸c與電機箱連接，由轉(zhuǎn)向斜齒輪驅(qū)動直齒輪帶動齒形帶運動，從而帶動人體腳部運動。

所述自勵模塊包括自勵模塊箱體、中心齒輪、傳動齒輪、磁鐵轉(zhuǎn)子，線圈轉(zhuǎn)子盤，線圈定子，支座，滑塊，連桿、彈簧氣管、氣管、彈力氣墊，所述彈力氣墊置于矯形鞋的鞋墊下方，并通過氣管和彈簧氣管驅(qū)動連接滑塊，滑塊通過連桿傳動連接安裝在支座上的傳動齒輪，傳動齒輪嚙合連接中心齒輪，中心齒輪通過軸a連接磁鐵轉(zhuǎn)子，線圈定子、線圈定子盤，使用時，所述彈力氣墊把腳步的機械能通過氣管和彈簧氣管傳遞到滑塊，滑塊通過連桿和傳動齒輪將運動傳遞到中心齒輪處，從而帶動磁鐵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，與線圈定子發(fā)生切割磁感線運動，從而產(chǎn)生電流，將電能存儲到電池中去。

所述鞋墊的下層是硬性材料，上層是軟性材料。

所述彈簧氣管內(nèi)部設(shè)置彈簧b，使滑塊彈出后能夠返回初始位置，所述彈力氣墊內(nèi)部設(shè)置五個彈簧a，所述滑塊通過導(dǎo)軌安裝在自勵模塊箱體內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明是專供易摔倒老年人群使用的康復(fù)輔助器具，它可以實現(xiàn)預(yù)防老年人摔倒的目的，使得老年人在身體和心理兩方面都不會造成傷害，讓老年人的生活更加安全、舒適、自信，除此之外，這款矯形鞋還能夠達到自己發(fā)電的功能，使用者在外出情況下永遠不用擔心電池電量耗盡的情況，這使得更多的老年人走出家門，融入到社會，心靈上得到解放，同時國家在老年人摔倒方面所支出的醫(yī)療費用也將大大減少，從而產(chǎn)生極大的社會效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的具有防摔倒功能的矯形鞋整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的具有防摔倒功能的矯形鞋結(jié)夢爆炸圖；

圖3為齒輪傳動模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為自勵模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。

如圖1至圖4所示，本發(fā)明的具有防摔倒功能的矯形鞋，包括鞋底1，鞋幫2，電池箱3，鞋底前腳掌4，自勵模塊箱體5，電池箱蓋6，軸a7，軸承b8，中心齒輪9，傳動齒輪10，磁鐵轉(zhuǎn)子12，線圈轉(zhuǎn)子盤11，線圈定子13，支座14，導(dǎo)軌15，滑塊16，連桿17，直齒輪18，軸承a19，電機20，電機箱21，轉(zhuǎn)向斜齒輪22，中心斜齒輪23，軸b24，軸c25，六角螺母a26，六角螺母b27，齒形帶28，彈簧a29，彈簧氣管30，彈簧b31，薄膜壓力傳感器32，鞋墊33，氣管34，彈力鞋墊35。

本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)是由鞋底1，鞋幫2，齒輪傳動模塊，壓力傳感器數(shù)據(jù)處理模塊和自勵模塊構(gòu)成。齒輪傳動模塊安置在鞋底1后跟的位置，壓力傳感器數(shù)據(jù)收集模塊中的薄膜壓力傳感器32置于放置于矯形鞋內(nèi)部的鞋墊33的中間層，自勵模塊通過鉚釘安裝在矯形鞋外側(cè)的鞋幫2上，電池和處理器安置在鞋底1中部的電池箱3內(nèi)，所述壓力傳感器數(shù)據(jù)收集模塊采集人體的足底壓力和重心信息，當使用者重心發(fā)生偏移時，壓力傳感器數(shù)據(jù)收集模塊通過電池和處理器輸出驅(qū)動信號給齒輪傳動模塊，驅(qū)動齒輪傳動模塊的運動，帶動使用者的腳跟隨矯形鞋一起運動，當使用者正常行走時，所述自勵模塊將人體足部的機械能收集并轉(zhuǎn)化為電能存儲在電池中。曲柄滑塊機構(gòu)和線圈發(fā)電機構(gòu)位于鞋外側(cè)的鞋幫2處，外部由自勵模塊箱體5包覆，鞋底中部設(shè)置了電池箱3，外部由電池箱蓋6封裝，在保證摩擦力足夠的情況下，對前腳掌4進行平滑處理。矯形鞋的鞋底1中部設(shè)置了電池箱3，用來放置電池和處理器，外部設(shè)置電池箱蓋6進行封裝。

齒輪傳動模塊包括電機20、電機箱21、直齒輪18、轉(zhuǎn)向斜齒輪22、中心斜齒輪23、齒形帶28，所述電機20的傳動軸上安裝中心斜齒輪23，中心斜齒輪23與兩個轉(zhuǎn)向斜齒輪22嚙合連接，轉(zhuǎn)向斜齒輪22通過軸b24連接直齒輪18，直齒輪18通過齒形帶28傳動連接另一個直齒輪18，另一個直齒輪18通過軸c25與電機箱21連接，由轉(zhuǎn)向斜齒輪22通過軸b24和軸c25將運動傳遞到直齒輪18，其中直齒輪18的位置由六角螺母a26和六角螺母b27確定，軸b24中部安裝軸承a19，與電機箱21配合，直齒輪18帶動齒形帶28運動，從而達到帶動人體腳部運動的目的。

壓力傳感器數(shù)據(jù)收集模塊是利用薄膜壓力傳感器32對人體足部的壓力和人體重心進行檢測，為了保證薄膜壓力傳感器32的壽命，將其安裝在鞋墊33的中間層，其中鞋墊33的下層是硬性材料，上層是軟性材料。

自勵模塊包括自勵模塊箱體5、中心齒輪9、傳動齒輪10、磁鐵轉(zhuǎn)子12，線圈轉(zhuǎn)子盤11，線圈定子13，支座14，導(dǎo)軌15，滑塊16，連桿17、彈簧氣管30、氣管34、彈力氣墊35。彈力氣墊35置于矯形鞋的鞋墊33下方，并通過氣管34和和彈簧氣管30驅(qū)動連接滑塊16，滑塊16通過連桿17傳動連接安裝在支座14上的傳動齒輪10，傳動齒輪10嚙合連接中心齒輪9，中心齒輪9通過軸a7連接磁鐵轉(zhuǎn)子12，線圈定子13、線圈定子盤11。自勵模塊中將人體對彈力氣墊35的壓力通過氣管34和彈簧氣管30傳遞到滑塊16處，為了使滑塊16彈出后能夠返回初始位置，在彈簧氣管內(nèi)部設(shè)置了彈簧31，彈力氣墊35內(nèi)部設(shè)置了五個彈簧a29，彈力氣墊35外延出一個氣管34，連接彈簧氣管30一端，彈簧氣管30內(nèi)部安裝一個彈簧b31，彈簧氣管30另一端與滑塊16固定，滑塊16與傳動齒輪10之間由連桿17相連接，傳動齒輪10與中心齒輪9相配合，軸a7將中心齒輪9、線圈定子13、線圈定子盤11和磁鐵轉(zhuǎn)子12約束在固定位置，其中滑塊16由導(dǎo)軌15固定，傳動齒輪10由支座14固定。使用時，所述彈力氣墊35把腳步的機械能通過氣管34和彈簧氣管30傳遞到滑塊16，滑塊16通過連桿17和傳動齒輪10將運動傳遞到中心齒輪9處，從而帶動磁鐵轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動，與線圈定子13發(fā)生切割磁感線運動，從而產(chǎn)生電流，將電能存儲到電池中去。

本發(fā)明通過安裝在鞋墊33中間層的薄膜壓力傳感器32對使用者足底壓力和重心進行測量，在發(fā)生重心偏移情況時，齒輪傳動模塊中的電機20會驅(qū)動中心斜齒輪23轉(zhuǎn)動，中心斜齒輪23與轉(zhuǎn)向斜齒輪22齒輪配合，轉(zhuǎn)向斜齒輪22通過軸b24與直齒輪18做同步運動，其中轉(zhuǎn)向斜齒輪22和直齒輪18通過六角螺母a26和六角螺母b27定位，直齒輪18與齒形帶28配合，從而實現(xiàn)使用者的腳跟隨著矯形鞋一起運動，在電機20和轉(zhuǎn)向齒輪組外部安裝著電機箱21來保證安全性；在使用時，矯形鞋的鞋墊33下方會放置彈力氣墊35，通過彈力氣墊35把腳步的機械能傳遞到滑塊16，滑塊16通過連桿17和傳動齒輪10將運動傳遞到中心齒輪9處，從而帶動磁鐵轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動，與線圈定子13發(fā)生切割磁感線運動，從而產(chǎn)生電流，將電能存儲到電池中去。