基于步態重心變化的人體足底矯正方法、矯正鞋及矯正鞋墊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及運動生物學領域的技術領域，特別涉及一種基于步態重心變化的人體足底矯正方法、矯正鞋及矯正鞋墊。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的發展及社會老齡化的進程，人們在解決了基本生活需求的基礎上，越來越重視身體健康的保養。其中，對下肢運動保護，特別是足底健康，越來越受到關注，例如對拇指外翻病人、糖尿病足患者專用鞋的關注越來越高。另一方面，因為選取的鞋不合適而引發的運動損傷也越來越多。因此對于健身愛好者，比如跑步愛好者來說，如何根據自身的特點選擇一雙最適合自己的鞋具有十分重要的意義，同時老年人也更關注選取合適的鞋以避免運動損傷。
[0003]步態重心變化是人體行走和跑步過程中主要的運動學變量，根據運動過程中重心相對足底中心位置偏移程度的方向和大小，就可以得出個體行走時下肢用力的特點。生物力學的研究表明，下肢行走中，整個下肢的關節和肌肉都處于活動狀態，其中主要的關節和肌肉比如膝關節、踝關節、趾骨關節、股外側肌、腓腸肌、脛骨前肌等。這些結構共同作用不只形成向前或者向后的力，同時也會產生向內外側偏移的力，通常向內側偏移的力會形成足底外翻的現象，反之造成足底內翻的現象。這部分偏移的力可以通過重心位置的變化精確地測量出來，比如行走過程中的蹬地階段，重心就從前腳掌中部向內側偏移到大腳趾部位。內外偏移力可以輔助更好的行走，但如果偏移的范圍過大或者偏移的時機不對，就很容易造成運動損傷。
[0004]目前，現有的人體足底矯正方法或矯正鞋、鞋墊比如矯正拇外翻的運動鞋，只是粗略的將矯正部位分成前足、中足和后足三個部分，并沒有根據個體自身的特點進行匹配，同時，也沒有矯正足底內翻的鞋或鞋墊；而且矯正的基礎建立在改變鞋外部的結構上，因此足底矯正效果不佳，且成本較高。
【發明內容】
[0005]為克服現有的缺陷，本發明提出一種基于步態重心變化的人體足底矯正方法、矯正鞋及矯正鞋墊，其能夠改變整個足底用力的分布范圍，使得整個足底用力恢復到正常范圍，實現保護足底和下肢的目的。
[0006]根據本發明的一個方面，提出了一種基于步態重心變化的人體足底矯正方法，所述方法包括以下步驟:
[0007]測量人體運動時足底從足跟著地到大腳祉離地的時段及在該時段內足底的重心數據；
[0008]將該時段劃分為多個子時段，以作為足底的不同部位的著地時間，并分別計算在每個子時段內，足底的重心數據與足底中軸線的差異積分；
[0009]當判斷所述差異積分超出預設的閾值范圍的情況下，增大人體運動時對足底的相應部位的壓力，使得所述足底的相應部位用力均勻。
[0010]進一步，在上述基于步態重心變化的人體足底矯正方法中，所述將該時段劃分為多個子時段，以作為足底的不同部位的著地時間，并分別計算在每個子時段內，足底的重心數據與足底中軸線的差異積分的步驟具體包括:
[0011]將所述時段進行標準化為0%?100%的時間軸，并將該時間軸劃分成足跟著地時段、足中部著地時段及前腳掌著地時段，所述足跟著地時段為該時間軸的0%?15%，所述足中部著地時段為該時間軸的25%?40%，所述前腳掌著地時段為該時間軸的50%?80% ；
[0012]分別計算在足跟著地時段、足中部著地時段及前腳掌著地時段內，足底的重心數據與足底中軸線的差異積分。
[0013]進一步，在上述基于步態重心變化的人體足底矯正方法中，所述當判斷所述差異積分超出預設的閾值范圍的情況下，增大人體運動時對足底的相應部位的壓力的步驟具體包括:
[0014]判斷所述足跟著地時段內足底的重心數據與足底中軸線的差異積分是否超出預設的閾值范圍，若是，則對所述足底的鞋墊或鞋底足跟內側或外側部位進行加厚或墊高，使得所述足底的足跟用力均勻；若否，則表示足跟不需要進行矯正。
[0015]進一步，在上述基于步態重心變化的人體足底矯正方法中，所述在判斷所述足跟著地時段內足底的重心數據與足底中軸線的差異積分超出預設的閾值范圍時，則對所述足底的鞋墊或鞋底足跟內側或外側部位進行加厚或墊高的步驟具體包括:
[0016]當所述足跟著地時段內足底的重心數據與足底中軸線的差異積分小于預設的閾值范圍時，對所述足底的鞋墊或鞋底足跟內側部位進行加厚或墊高；
[0017]當所述足跟著地時段內足底的重心數據與足底中軸線的差異積分大于預設的閾值范圍時，對所述足底的鞋墊或鞋底足跟外側部位進行加厚或墊高。
[0018]進一步，在上述基于步態重心變化的人體足底矯正方法中，所述當判斷所述差異積分超出預設的閾值范圍的情況下，增大人體運動時對足底的相應部位的壓力的步驟具體包括:
[0019]判斷所述足中部著地時段內足底的重心數據與足底中軸線的差異積分是否小于預設的閾值范圍，若是，則對所述足底的鞋墊或鞋底足中部進行加厚或墊高，使得所述足底的足中部用力均勻；若否，則表示足中部不需要進行矯正。
[0020]進一步，在上述基于步態重心變化的人體足底矯正方法中，所述當判斷所述差異積分超出預設的閾值范圍的情況下，增大人體運動時對足底的相應部位的壓力的步驟具體包括:
[0021]判斷所述前腳掌著地時段內足底的重心數據與足底中軸線的差異積分是否超出預設的閾值范圍，則對所述足底的鞋墊或鞋底前腳掌內側或外側部位進行加厚或墊高，使得所述足底的前腳掌用力均勻；若否，則表示前腳掌不需要進行矯正。
[0022]進一步，在上述基于步態重心變化的人體足底矯正方法中，所述在判斷所述前腳掌著地時段內足底的重心數據與足底中軸線的差異積分超出預設的閾值范圍時，則對所述足底的鞋墊或鞋底前腳掌內側或外側部位進行加厚或墊高的步驟具體包括:
[0023]當所述前腳掌著地時段內足底的重心數據與足底中軸線的差異積分小于預設的閾值范圍時，對所述足底的鞋墊或鞋底前腳掌內側部位進行加厚或墊高；
[0024]當所述前腳掌著地時段內足底的重心數據與足底中軸線的差異積分大于預設的閾值范圍時，對所述足底的鞋墊或鞋底前腳掌外側部位進行加厚或墊高。
[0025]進一步，在上述基于步態重心變化的人體足底矯正方法中，所述判斷所述差異積分超出預設的閾值范圍的情況的步驟之前還包括:
[0026]采集大量正常人運動的重心數據，并計算得到在足跟著地時段、足中部著地時段及前腳掌著地時段內，足底的重心數據與足底中軸線的差異積分的閾值范圍。
[0027]根據本發明的另一方面，提出了一種采用上述的基于步態重心變化的人體足底矯正方法制成的矯正鞋。
[0028]根據本發明的又一方面，提出了一種采用上述的基于步態重心變化的人體足底矯正方法制成的矯正鞋墊。
[0029]本發明通過對通過調整足底的相應部位受力來實現對過度用力方式的矯正，以阻止用力過度部位惡化，同時改變整個足底用力的分布范圍，使得整個足底用力恢復到正常范圍，實現保護足底和下肢的目的，可用于預防和輔助治療脛后肌腱炎、跟腱炎、拇指外翻、跖骨塌陷、膝蓋損傷等下肢運動疾病。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發明基于步態重心變化的人體足底矯正方法的具體流程圖；
[0031]圖2為本發明人體足底在行走時步態重心變化的分布示意圖；
[0032]圖3a為本發明人體足底足跟外翻的矯正不意圖；
[0033]圖3b為本發明人體足底足跟內翻的矯正不意圖；
[0034]圖4為本發明人體足底足中部外翻的矯正示意圖；
[0035]圖5a為本發明人體足底前腳掌外翻的矯正示意圖；
[0036]圖5b為本發明人體足底前腳掌內翻的矯正示意圖。
[0037]為了能明確實現本發明的實施例的結構，在圖中標注了特定的尺寸、結構和器件，但這僅為示意需要，并非意圖將本發明限定在該特定尺寸、結構、器件和環境中，根據具體需要，本領域的普通技術人員可以將這些器件和環境進行調整或者修改，所進行的調整或者修改仍然包括在后附的權利要求的范圍中。
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的一種基于步態重心變化的人體足底矯正方法進行詳細描述。
[0039]在以下的描述中，將描述本發明的多個不同的方面，然