# 1. 产品定位

**产品名称（暂定）：** Walkpad 基础版 Gait & Posture Monitor

**目标用户：**

* 完全没有医学背景的一般用户
* 有轻度足部 / 下肢不适，希望做自我监测的人
* 术后 / 慢病康复阶段，用来做家庭自我观察的用户（非诊断）

**主要目标：**

* 给用户提供一个 **“自己走路稳不稳、左右均不均、站得稳不稳”** 的直观反馈
* 所有结果都用 **0–100 分 + 简单文案 + 极少专业术语** 表达
* 为后续高阶模块（跑步、健身、康复）打基础：

* 同样的硬件、同样的数据结构
* 指标在专业版里可以“解锁更多细节”

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# 2. 传感器与数据源

**硬件：**

1. **高密度压力鞋垫**

* 每只脚若干压力点（例如 45/99 点）
* 采样频率建议 ≥ 100 Hz
* 每帧可得到：

* 每个传感器压力值
* 左右脚总压力
* 足底压力分布（可做热图）

2. **足背 6 轴 IMU**

* 加速度：$a_x, a_y, a_z$
* 角速度：$g_x, g_y, g_z$
* 通过姿态解算模块输出：roll（左右倾）、pitch（前后倾）、yaw（方向）

**基础数据流：**

* 传感器 → 鞋垫内 MCU → 蓝牙 → 手机 App
* App 端做：

* 步态事件识别（heel strike、toe off）
* 时空参数计算（步数、步频、站立时间等）
* 压力区域聚合（前足/后足、内侧/外侧）
* 简单指标归一化 → 0–100 分
* 文案生成、图表展示

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# 3. 功能总览（基础模块）

基础版 app 包含 6 个核心功能模块：

1. 日常步态概览（Gait Overview）
2. 足底压力分布 & 受力风险（Foot Pressure & Load）
3. 左右平衡 & 单脚支撑能力（Left–Right Balance & Single Support）
4. 站立平衡测试（Static Balance）
5. 姿态 / 站姿分析（Posture & Standing）
6. 简易报告与历史趋势（Report & Trends）

下面按模块说明「用户看到什么」「背后大概用到什么数据」。

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## 3.1 日常步态概览（Gait Overview）

**使用场景：**
用户戴上鞋垫，正常走一段路（例如 1–3 分钟），结束后看到这次“走路质量”的一个总览。

**输入数据：**

* 双脚压力时间序列（识别步数、步态节奏）
* IMU（辅助判断步频、步态稳定性）

**输出给用户的内容：**

* 基本信息：

* 步数
* 总时间
* 平均步频（spm）
* 平均步幅（仅显示“偏小 / 正常 / 偏大”，不必给绝对数值）
* **步态稳定分（0–100）**：

* 综合“步与步之间时间是否规律”、“步幅变化大不大”等
* 用简单文案：

* 80–100：节奏稳定
* 60–79：轻度波动
* <60：节奏不太稳定，建议放慢速度
* **左右对称分（0–100）**：

* 看左右脚步长、站立时间、受力是否差不多
* 文案：

* 80–100：左右发力比较均衡
* 60–79：略有偏差，长期保持注意拉伸/力量平衡
* <60：左右差异比较明显，如持续存在建议咨询专业人士

UI：
一个大卡片显示「本次步态评分」，下面两个小卡片显示“节奏稳定度”和“左右对称度”的分数和简短解释。

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## 3.2 足底压力分布 & 受力风险

**使用场景：**
用户想知道：**“我走路是不是老压在某个部位？”**、“前掌压力大不大？”、“内侧是不是太吃力？”

**输入数据：**

* 每一步的足底压力分布
* 区域聚合：后足 / 前足 / 内侧 / 外侧
* 压力峰值、压力时间积分（PTI）（你们实现时已在算法文档中定义）

**输出内容：**

1. **足底热图（平均）**

* 将多步的压力叠加，给出一张“典型脚印”热图
* 用颜色深浅表示平均负荷

2. **前足 vs 后足受力比例**

* 用图表或小饼图展示：

* 前足：xx%
* 后足：xx%
* 辅以文案：

* 「整体受力略偏后跟」/「前足参与较多」等

3. **内侧 vs 外侧受力比例**

* 内侧：xx%
* 外侧：xx%
* 结合简单判断：

* 内侧长期偏高 → 提示可能存在过度内旋倾向
* 外侧偏高 → 提示步态偏外八 / 内侧参与不足

4. **风险提示（非诊断）**

* 仅提示“负荷不均”的方向，不要出现医学诊断词：

* 「长时间行走或跑步时，前足负荷较高的人可能更容易出现前足疲劳，应注意鞋垫和缓冲。」
* 「内侧负荷偏高，建议关注足弓支持和鞋子的支撑性。」

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## 3.3 左右平衡 & 单脚支撑能力

**使用场景：**
对于有恢复需求的人、或练习平衡的人，关心的是「我到底更依赖哪只脚？」、「单脚站的时候稳不稳？」

**输入数据：**

* 步态事件（左右 HS/TO）
* 每步单脚支撑时间
* 单脚支撑期内 COP 摇晃情况、压力分布

**模块拆分：**

1. **左右负荷分布**

* 统计整次测试中：

* 左脚承受的总 PTI
* 右脚承受的总 PTI
* 给出左右负荷比例：

* 左：xx%，右：xx%
* 文案：

* 接近 50/50 → 「左右受力较均衡」
* 明显偏向一侧 → 「日常行走时更依赖右/左脚，可结合肌力训练或拉伸平衡使用」

2. **单脚支撑时间 & 评分**

* 统计每一侧单脚支撑（stance 期）平均时长及稳定性
* 给每只脚一个 0–100 分的「单脚支撑分」：

* 时间太短 + 晃动大 → 分数较低
* 时间合理 + 晃动较小 → 分数较高
* UI：左右两个圆环/柱状图，对比“左脚单脚支撑能力”和“右脚单脚支撑能力”

3. **综合左右平衡分**

* 综合左右负荷、单脚支撑分、摇晃情况，给一条简单结论：

* 「整体左右平衡良好」
* 「略偏右脚，建议关注左侧力量/稳定性」
* 「明显偏一侧，如伴随疼痛建议就医」

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## 3.4 站立平衡测试（30 秒站立）

（你前面已经有详细算法，这里只写给用户看的功能部分）

**测试流程：**

* App 引导：

* 光脚或穿鞋垫站在地面上，双脚与肩同宽
* 注视前方一点，尽量保持自然站立
* 持续 30 秒（或 20 秒、40 秒，可配置）

**输入数据：**

* 双脚压力 → COP 轨迹
* IMU 姿态角变化（roll/pitch）

**输出内容：**

1. **站立平衡分（0–100）**

* 分数越高表示越稳定
* 以 COP 摇晃 + 脚的角度摇晃为基础统一成一个分数
* 文案分级：

* 80–100：稳
* 60–79：略晃
* <60：容易晃

2. **晃动轨迹示意图**

* 简单 2D 小图：显示 30 秒内 COP 轨迹
* 不需要让普通用户看懂细节，只要感受到“晃得多 vs 晃得少”

3. **左右/前后晃动特点**

* 可加简单文字：

* 「本次测试中，左右方向晃动略多于前后方向。」
* 「闭眼比睁眼晃得更多」（若后续做 Romberg 测试）

4. **与历史比较**

* 「比上次好 / 差了多少分」
* 「最近 7 天/30 天趋势」（简单折线）

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## 3.5 姿态 / 站姿分析（Posture）

**使用场景：**
用户想知道「我站着是不是头太前倾？重心太靠前？」、“是不是有内八/外八倾向？”

**输入数据：**

* 静态站立时的平均 COP 位置（相对鞋垫）
* IMU 姿态角 roll/pitch/yaw（足背）

**输出内容：**

1. **重心前后位置**

* 用“偏前 / 居中 / 偏后”这样的标签描述
* 配一个简单的脚型图，标记重心大致位置
* 文案示例：

* 「重心略偏前，长时间站立可能更容易感到小腿紧张。」
* 「重心偏后，为避免后仰跌倒风险，建议注意环境安全。」

2. **内八 / 外八趋势（可选，第一版可做简单版）**

* 通过 COP 横向偏移 + yaw 的平均值，给一个定性标签：

* 接近中立 / 略内八 / 略外八
* 把细节留给后续专业版或教练模式

3. **站姿评分（0–100，选做）**

* 可以综合“重心是否过偏 + 是否存在明显左右偏移”给一个简单站姿分，用于增加可玩性
* 文案：

* 「你的站姿整体比较自然」
* 「站立时重心偏向右侧，建议注意肩部和骨盆是否偏斜」

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## 3.6 报告 & 历史趋势

**单次测试报告内容：**

* 标题：

* 「今日步态与平衡报告」
* 核心摘要（第一屏）：

* 步态稳定分：xx/100
* 左右对称分：xx/100
* 站立平衡分：xx/100
* 关键发现（自动生成 2–3 条短句）：

* 「这次步行中左右负荷较为均衡。」
* 「站立时略有晃动，可以尝试练习单脚站立来提升平衡。」
* 「与 7 天前相比，站立平衡分提升了 8 分。」

**历史趋势（列表 + 图表）：**

* 最近 7 天/30 天：

* 步态稳定分变化
* 站立平衡分变化
* 左右对称分变化
* 用简单折线图或柱状图展示改善趋势，给用户成就感。

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# 4. 版本规划建议（基础模块）

**基础版 v1.0（MVP）：**

* 日常步态概览：步数、步频、简单步态稳定分
* 足底平均热图 + 前/后、内/外受力比例
* 左右负荷比例 + 简单左右平衡分
* 单次测试报告（不做历史对比）

**基础版 v1.1：**

* 完整站立平衡测试模块（0–100 分）
* 单脚支撑能力评分
* 历史趋势（7 天 / 30 天）

**基础版 v1.2：**

* 姿态/站姿分析（重心前后、内外、内八/外八趋势）
* 自动生成的自然语言总结优化（中英文都可以）