1. 研究目的与意义（文献综述）

对各种压力分布的测量和分析,在各行各业的研究和发展中都起着极其重要的作用。例如,汽车行业中,研究座椅的舒适性,需要测量人体对座椅的压力分布;为提高轮胎的性能,需要测量轮胎与地面的接触轮廓和压力分布;为确保车门的密封性,需要测量车门密封垫在关门时的受力分布;医疗领域中,牙科医生要诊断病人的牙齿咬合状况,需要测量病人上下牙齿间的咬合力大小和分布,等等。所以,压力分布的测量成为解决这些问题的首要条件。而解决这些问题的传统办法就是进行反复的实验,这样不但效率低,而且成本也比较高。美国tekscan公司的压力分布测量系统就是基于上述情况而开发的,它是一种经济、高效、精确、快速、直观的压力分布测量工具。

tekscan压力分布测量系统的独特之处在于其专利技术———柔性薄膜网格传感器。标准的tekscan压力传感器由两片很薄的聚酯薄膜组成,其中一片薄膜的内表面铺设若干行的带状导体,另一片薄膜的内表面铺设若干列的带状导体。导体本身的宽度以及行间距可以根据不同的测量需要而设计。导体外表涂有特殊的压敏半导体材料涂层。当两片薄膜合为一体时,大量的横向导体和纵向导体的交叉点就形成了压力感应点阵列。当外力作用到感应点上时,半导体的阻值会随外力的变化而成比例变化,由此来反映感应点的压力值。即压力为零时,阻值最大,压力越大,阻值越小,从而可以反映出两接触面间的压力分布情况。

传感器内部导体的宽度、行距、列距决定了每单位面积内传感点的个数,即间隙分辨率。该系统使用独特的柔性薄膜网格压力传感器,能够对任何接触面之间的压力分布进行动态测量,并以直观、形象的二维、三维彩色图形显示压力分布的轮廓和数值,进而做出评估。

2. 研究的基本内容与方案

本次研究的内容主要是tekscan公司足底压力分布系统，实现数据的采集传输，研究压力分布特征与健身效果的关系，建立数字模型，利用相关智能算法，并对深蹲动作质量效果进行量化评定。

系统由硬件和软件组成。硬件包括基于pc机的a/d转换电路和可重复使用的传感器;每种型号的传感器对应唯一的"图"，或驱动程序，命令压力显示和分析系统软件如何读取并显示传感器数据，使传感器正常工作。当使用某种传感器时，用户必须为此传感器的"图"授权，即选择相应的图文件。扫描电路对各个传感点进行扫描，测量每个受力传感点的阻值。网格传感器的独特之处在于传感区与非传感区之间是绝缘的。知道了传感点的空间尺寸就能够把一定面积上的受力转换成压力数据并进行显示。tekscan公司将根据用户的不同测量应用和测量环境进行设计，提供最佳的传感器灵敏度和测量精度；软件为基于mswindows(95/98，nt)的压力显示和分析软件。

数据采集由软件i-sscan这个系统能抽取压力数据样本，将信息作为一种颜色编码实时显示出来，而且记录较新观察与分析到的信息。此系统如此通用，可以复制压力数据并粘贴到其他应用软件中，保存为一种文本（美国信息交换标准码ascii）文件，以及导入其他程序中，或从任何windows兼容的彩色或黑白打印机中打印出来。i-scan系统由基于microsoft (ms) windows的i-scan软件，相关的数据采集硬件，和一个传感器组成。

3. 研究计划与安排

第1周—第3周 搜集资料，撰写开题报告；

第4周—第5周 论文开题；

第6周—第12周 撰写论文初稿；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]邓喜乐,kamen ivanov,梅占勇,邓咏梅.足底压力测量鞋垫系统设计及发展趋势[j].纺织科技进展,2019(11):5-9.

[2]edgar rueda,juan h. serna,abdullatif hamad,hernando garcia. two-photon absorption coefficient determination using the differential f-scan technique[j]. optics and laser technology,2019,119.

[3]韩亚丽,吴振宇,徐泳龙,张猛,沈培.基于足底压力信号的步态识别[j].计量学报,2019,40(05):842-847.