基本信息
- 项目名称：
- 测试保健生理鞋
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 测试保健生理鞋是一款集缓解运动疲劳与测试生理指标于一体的运动鞋。根据中医传统足底经络基本理论，采用“量足定做”和“气囊调整”的方式对运动者进行运动疲劳恢复。另外采用国际最先进的测量方法和接收设备，简化了部分生理指标测量程序，为运动的科学化提供技术支撑。它弥补了我国国内运动生理鞋研发的空白,开拓了体育产品新的发展领域，是一款中西结合的新兴高科技产品。
- 详细介绍：
- 产品包括两个部分：1.具有接收数据和辅助测量心率功能的腕部显示表；2.鞋体。我们的产品主要是对于鞋底的改造。鞋底共分为3层：表面按摩层、中间测试层、底面保护层。 表面按摩层: 将鞋垫按中医理疗划分足底区位，每个区设置气囊，克服了传统按摩鞋垫的局限性，采用双层气囊，磁石位于里层气囊中，磁石周围的橡胶形成一个橡胶黏连圈将磁石包裹在其中。通过调整每个气囊内的气体来调整磁石对足底穴位刺激的深度，从而有效的起到按摩脚底缓解疲劳的作用。外层气囊主要是为了解决磁石突起引起的不舒适感，通过这两层气囊解决磁石的镶嵌及舒适度的问题。其中气垫材料是由TPU材料制成，里层的材料较软，外层的较厚而坚韧。 五个气垫中一共安装大小不等的磁石七块，磁石分别作用于肺部、心脏、肾脏、生殖器等足底反射区域。 中间测试层：设有力敏传感器、计步震子、脉搏感应器（设在指端部位）、双隔离双输出模块电源－QU-DCM141系列、微型无线数据发射器。在未设测试装置的地方用大孔硅胶填充，硅胶具有密度小、吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等特点，所以会使鞋垫更加舒适耐用。 底层保护层:采用先进的防震耐磨的纳米硅胶技术材料，以充分的保护测试装置和足底。 核心技术分为三个系统：按摩系统、测量系统、传感系统。 1.按摩系统：利用内含磁石的按摩气囊凸起对人体足底穴位进行按摩，并通过调节气囊内的气量来控制刺激强度，有效的缓解运动疲劳。 2.测量系统：①末端血流速度测定，反映人体的心脏泵血功能。 ②足底压力分布情况测定，从力学角度对运动技术进行分析，提高运动的科学性。③步数测定，推算运动者的步幅、步频，从而及时掌握运动位移速度，指导运动训练。④心率测定，使运动者实时了解自己的运动强度，以提高训练的有效性。 3.传感系统：①鞋体自身传感，采用高端微型传感系统，利用传感器将信息输入微处理器中。经过处理后，将数据存入记忆卡中。 ②鞋体与数据显示表的传感，利用微型发射和接收装置，将处理器中的信息及时快速的发射到腕部显示表。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计：随着当今体育事业的发展和人民大众对体育健身意识的不断提高，越来越多的人渴望通过体育锻炼来提高自身的健康水平，但由于国内健身指导体系不够健全，大众健身具有一定的盲目性。与此同时，现今国际之间的竞技之争，已经演化成了科技之争，运动员的训练也越来越科学。但是传统的测量仪器体积庞大、内容复杂等对于训练场地的现实状况评定带来了很大的困难，很多仪器无法带到训练场上使用。 发明的目的：生理鞋的崛起已经对整个运动鞋市场产生了明显的影响但是在众多种类的生理鞋中，如Nike Zoom、阿迪达斯芯片跑鞋等，其价值主要集中体现在产品的美观度和舒适度上，不具有专业测试和按摩的功能。本产品通过分析、记录运动者在运动中足底的压力分布情况、末端血流速度、步数、心率等数据，指导全民健身群体在锻炼过程中用正确的方式去参加体育锻炼，从而降低大众健身的盲目性。根据不同的生理指标变化评价运动能力，从而制定科学的训练计划。并且可以通过对运动者足底穴位进行按摩从而缓解疲劳。 基本思路：运用最新测量仪器并结合生物力学、生理学、保健学、解剖学、运动医学等相关知识，设计此款高科技生理鞋。 创新点：汇集多种简单有效的生理指标于一体，且有缓解疲劳功效。 技术关键：气囊及磁石设计、脚趾末端血流速度测量、步数测定、无线电信号发送与接收、足底压力分布测量、穴位刺激技术。 主要技术指标：脚趾末端血流速度、心率、步幅步频、足底压力分布等指标。
科学性、先进性
- 采用国际最先进的测量方法和接收设备，将多种简单有效生理指标测定集于一体并具有缓解疲劳功能，主要表现在以下几个方面： 1、市场上没有针对末端血流速度的测定，此发明采用末段指尖两点之间的距离和两点之间脉搏跳动时间差，取得血流速度值，进而反映运动者的心脏泵血功能。 2、通过测量一个人的步数，从而推算出运动者的步幅和步频。 3、采用无线电信号发射和接收，方便直观。 4、足底压力分布，对于评价运动的有效性提供依据，从而有效地制定训练和健身方法。 5、穴位刺激，目前市场上的按摩鞋垫虽设有部分穴位点，但是没有考虑到个体的足弓、脚型差异，没有达到理想功效，而本产品，采用“量足定做”和“气垫调整”的方式，突破传统。 6、采用双层气囊，里层气囊中磁石与周围的橡胶形成一个橡胶黏连圈。通过调整气囊内的气体来调整穴位刺激的强度。外层气囊主要是为了解决磁石突起引起的不舒适感，通过这两层气囊解决磁石的镶嵌及舒适度的问题。
获奖情况及鉴定结果
- 作品曾获学院第五届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛 “金奖”； 通过现场公开答辩，该作品荣获吉林省2011年“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛“一等奖”。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 非专利技术转让
作品可展示的形式
- 图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：包括鞋体和腕部显示表的操作及使用说明、保养说明以及注意事项。 作品的技术特点和优势：缓解疲劳并集多种简单直观有效的生理指标于一体。采用“量足定做”和“气囊调整”的方式，缓解运动疲劳；与此同时，根据不同的运动生理指标变化进行评价运动能力，从而制定科学的训练计划，克服了以往生理鞋的局限性。 作品的适用范围：①竞技体育运动员、体育院校学生：对竞技体育运动员的训练的强度与效果进行实时监控，促进运动疲劳的恢复。②全民健身人群：控制运动强度，预防运动疲劳和损伤的发生，从而更好的通过体育运动达到促进健康的目的。 推广前景的技术性说明：随着人文科学理念不断融入现代体育，专业运动员需要科学的运动训练，大众健身人群需要科学准确的医务监督和体质评价,方能保证身体健康。本产品既可对竞技体育运动员的训练的强度与效果，进行实时监控，促进运动疲劳的恢复，同时也可以帮助全民健身人群控制运动强度，预防运动疲劳和损伤的发生，从而更好的通过体育运动达到促进健康的目的。
同类课题研究水平概述
- 生理鞋的崛起已经对整个运动鞋市场产生了明显的影响。NPD（美国权威市场研究公司） 表示，生理鞋如今在美国运动鞋销售额中已经占到近25%的份额。那些没有生理功能的运动鞋销售额已经下滑了12%。随着中国运动鞋产业国际化的步伐的加快,越来越多的中国本土企业开始建立自己的生物学实验室来改善研发现状和为未来的发展做准备。近年来，中国运动鞋的生产得到了很大的发展，这是有目共睹的，但是由于发展的太快，设计的总体水平并不太高，理论的滞后必然会有碍产品的设计和开发。 谈到运动鞋领域，最不能忽视的两个品牌是耐克和阿迪达斯。这两家公司一直将科技含量作为其企业的生产之本，只有高科技含量的产品才能进一步满足和引导消费需求。同时，高科技含量产品的市场转化能有效提升产品的形象。2005年上半年,阿迪达斯的发动了“世界上第一个聪明的芯片跑鞋”，这种“运动鞋”需要安装一个传感器、微处理器和微电机系统自动调整鞋垫。根据压力传感器进行衡量,确定鞋的软硬。整个系统重量小于40克。 耐克公司的最新气垫鞋设计也主要是中插设计占了上风，用于中插部位设计的这类气垫主要是成型气垫，内部封入气体或液体，也是目前最流行的气垫鞋的设计方式。气垫一般放置在后跟部位或前掌部位。Nike SPARQ S9 是在运动员训练专用特制鞋楦上设计而成的，低帮设计使足部更加贴近地面，这是一款卓越的转换型训练鞋，专门用来提高运动员的训练效率和效果。Nike Zoom可以帮助实现更为出色的转换动作，同时让足部更加贴近地面。中底的高度大幅降低，从而减少了训练鞋的偏移机率，有助于让运动员的足部贴近地面。如此设计增加了多向稳定性和灵活性。硬质橡胶外底采用多向抓地花纹，能够在各种地面实现至高的性能。 足底压力分布系统已经成为众多顶级品牌在核心技术研发、专业鞋研发、技术营销中不可缺少的基本系统。全球几大权威运动鞋研发实验室都常年使用足底压力分布测试系统进行产品设计评价。
