一种面向支撑减压功能的鞋垫个性化设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112100853A(43)申请公布日2020.12.18(21)申请号202010973215.7(22)申请日2020.09.16(71)申请人河海大学常州校区地址213022江苏省常州市晋陵北路200号(72)发明人童晶陆荣杰江超群陈正鸣(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人韩红莉(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06T17/00(2006.01)A43B17/00(2006.01)G06F119/14(2020.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种面向支撑减压功能的鞋垫个性化设计方法(57)摘要本发明公开了一种面向支撑减压功能的鞋垫个性化设计方法，利用个性化数据进行符合人体工程学的鞋垫设计，使用设备扫描特定用户自身鞋垫以得到扫描鞋垫模型，将其作为鞋垫模板去同步预制鞋垫模型，从而得到边沿轮廓与鞋适配的鞋垫。借助扫描鞋垫模型与预制鞋垫模型设计足弓支撑外形，通过增加足部与鞋垫接触面积的方式重新分布足底压力，减小部分区域的过大受力；使用设备采集足底动态压力，借助对足底动态压力图的处理与分析，设计匹配足底压力分布的鞋垫外形，通过增加足部着地缓冲距离的方式减小前脚掌与足跟主要受力区域所受压力。减压鞋垫能够重新分布足底压力，在提高穿着舒适性的同时，对足部提供适当保护并降低足部损伤风险。CN112100853ACN112100853A权利要求书1/2页1.一种面向支撑减压功能的鞋垫个性化设计方法，其特征在于，包含以下步骤：（1）扫描用户自身使用的鞋垫得到扫描鞋垫模型，扫描鞋垫模型作为边沿轮廓模板，调整预制的鞋垫模型的轮廓，同步扫描鞋垫模型的轮廓和预制的鞋垫模型的轮廓；（2）自动配准实现预制的鞋垫模型与扫描鞋垫模型的大小自动适配并且位置对齐；（3）结合扫描鞋垫模型，使用射线求交和模型表面替换对预制的鞋垫模型进行足弓支撑结构的设计，初步设计出具有足弓承托功能的鞋垫模型一；（4）对鞋垫模型一的足弓支撑结构的宽度微调操作，对鞋垫模型一的足弓支撑结构的高度微调操作；（5）结合足底动态压力，进行匹配足底压力分布的鞋垫减压外形设计；增加鞋垫模型一前掌的厚度和鞋垫模型一后跟的厚度，对鞋垫模型一的表面做光滑处理；（6）对鞋垫模型一内侧足弓表面做调整，使鞋垫模型一内侧足弓表面贴合鞋子内侧帮里，提高鞋垫模型一与鞋子的贴合度。2.根据权利要求1所述的一种面向支撑减压功能的鞋垫个性化设计方法，其特征在于，步骤（1）包括以下步骤：①预制一个鞋垫模型，使用足部三维扫描仪扫描用户自身使用的鞋垫得到扫描鞋垫模型；②以预制的鞋垫模型内每个顶点作为射线求交的起点，竖直向上做射线，将与扫描鞋垫模型没有交点的射线的起点作为待调整点；③将扫描鞋垫模型投影到预制的鞋垫模型的每一层，根据扫描鞋垫模型的轮廓特征对待调整点进行位置调整以完成扫描鞋垫模型和预制的鞋垫模型的轮廓同步。3.根据权利要求2所述的一种面向支撑减压功能的鞋垫个性化设计方法，其特征在于，步骤（2）中，将预制的鞋垫模型与扫描鞋垫模型进行大小自动适配并且位置自动对齐，使得预制的鞋垫模型位于扫描鞋垫模型正下方，预制的鞋垫模型与扫描鞋垫模型之间留有间隙。4.根据权利要求3所述的一种面向支撑减压功能的鞋垫个性化设计方法，其特征在于，步骤（3）包含以下步骤：①将边沿同步完成得到的预制的鞋垫模型与扫描鞋垫模型进行大小的适配处理，将边沿同步完成得到的预制的鞋垫模型与扫描鞋垫模型进行位置的适配处理，并使扫描鞋垫模型的下表面与预制的鞋垫模型上表面对齐重合；②选中预制的鞋垫模型的上表面需要进行变形的顶点，以预制的鞋垫模型的上表面需要进行变形的顶点为起点竖直向上做射线进行射线求交，找到离每个起点距离最近的位于扫描鞋垫模型下表面的点；③利用扫描鞋垫模型下表面离射线起点最近的顶点替换预制的鞋垫模型上表面的变形点，以表面替换的形式实现足弓支撑结构的生成得到鞋垫模型一。5.根据权利要求4所述的一种面向支撑减压功能的鞋垫个性化设计方法，其特征在于，步骤（4）包含以下步骤：①确定足弓支撑结构的区域内的顶点；②分别对足弓支撑结构的顶点的位置做调整，以完成足弓支撑结构高度的调节与足弓2CN112100853A权利要求书2/2页支撑结构深度的调节；对于足弓支撑结构的高度，设置用户想要的微调后的足弓支撑结构高度和鞋垫模型一的足弓支撑结构高度的比例，根据比例修改鞋垫模型一的足弓支撑结构的区域内顶点Z轴坐标，从而实现对鞋垫模型一足弓支撑结构高度的调整；设置用户想要的微调后的足弓支撑结构深度相对于鞋垫模型一的足弓支撑结构深度的比例，根据比例对鞋垫模型一的足弓支撑结构的区域内的顶点在足弓深度方向进行位置调整，从而实现鞋