一种柔性矫形鞋垫及其制备方法.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CN109674144A(43)申请公布日2019.04.26(21)申请号201910040411.6(22)申请日2019.01.16(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人王玲朱思尧赵宏谋张言梁景棋刘培珑李涤尘(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人高博(51)Int.Cl.A43D1/02(2006.01)B29C64/386(2017.01)B33Y50/00(2015.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种柔性矫形鞋垫及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种柔性矫形鞋垫及其制备方法，根据足部数据构建具有足底形貌的鞋垫模型；通过足部评估指标数据、足底压力分布数据以及足部外形扫描数据采集，运用鞋垫外形关键参数与足部评估指标的对应优化关系，鞋垫材料性能分布与足底压力分布的对应关系，调整矫形鞋垫的外轮廓模型和材料力学性能；采用3D打印工艺制备柔性矫形鞋垫。本发明通过材料力学性能可调的多孔结构进行填充，最后对个性化多孔鞋垫模型打印，能给予穿戴者最佳的舒适感且方便快捷。CN109674144ACN109674144A权利要求书1/2页1.一种柔性矫形鞋垫的制备方法，其特征在于，根据足部数据构建具有足底形貌的鞋垫模型；通过足部评估指标数据、足底压力分布数据以及足部外形扫描数据采集，运用鞋垫外形关键参数与足部评估指标的对应优化关系，鞋垫材料性能分布与足底压力分布的对应关系，调整矫形鞋垫的外轮廓模型和材料力学性能；采用3D打印工艺制备柔性矫形鞋垫。2.根据权利要求1所述的柔性矫形鞋垫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据使用者足部扫描影像数据判断需要矫形部位及角度或高度；S2、构建继承使用者足底形貌特征的鞋垫模型并根据足部解剖部位对鞋垫进行分区；S3、根据矫形需求对鞋垫局部区域外形进行修正，进行鞋垫整体轮廓设计；S4、根据足底应力分布和矫形功能区域确定鞋垫局部材料力学属性，实现精准模量设计；S5、根据计算的材料属性分布和鞋垫整体轮廓设计，构建可供打印制备的鞋垫模型；S6、选择合适的打印材料、打印结构和打印技术，采用3D打印工艺制备柔性矫形鞋垫。3.根据权利要求2所述的柔性矫形鞋垫的制备方法，其特征在于，S1中，判断需要矫形部位及角度或高度具体为：S101、若使用者具有后跟内外翻症状，对鞋垫后跟设计内外侧楔形角度；S102、若使用者具有扁平足，对鞋垫足弓角度进行设计；S103、若使用者有由后跟外翻导致的扁平足，处理方法同S101；S104、若使用者具有拇指外翻，根据轴位籽骨旋转角度，确定鞋垫籽骨位置对应的内侧楔形角度；S105、若使用者有由扁平足导致的拇外翻症状，处理方法同S102。4.根据权利要求3所述的柔性矫形鞋垫的制备方法，其特征在于，S101中，若后跟内外翻角度小于等于10°，鞋垫后跟内外侧楔形角度等于使用者后跟内外翻角度的1/2，小于等于10°；若后跟内外翻角度大于10°，则鞋垫后跟内外侧楔形角度大于10°，小于等于后跟内外翻角度的3/2。5.根据权利要求3所述的柔性矫形鞋垫的制备方法，其特征在于，S102中，对鞋垫足弓角度设计具体为：根据使用者Pitch角、Meary角，在鞋垫初始外形上增加纵弓角度，增加的角度等于Pitch角和Meary角与正常值差值的平均值；设计柔性矫形鞋垫第一跖楔骨关节处的厚度，使其与鞋垫前足处的高度差值等于使用者第一跖楔骨关节处与正常值的差值。6.根据权利要求3所述的柔性矫形鞋垫的制备方法，其特征在于，S104中，内侧楔形角度大于等于轴位籽骨旋转角度的1/2，小于等于轴位籽骨旋转角度的3/2。7.根据权利要求2所述的柔性矫形鞋垫的制备方法，其特征在于，S2中，根据足部三维模型，提取鞋垫长度，前足宽度，中足宽度，后跟宽度，前足厚度，后跟厚度，足弓角度，楔形角度特征参数，对标准鞋垫模型进行调整，完成贴合使用者足底的参数化鞋垫外轮廓初始模型的构建，并将鞋垫分为脚趾、跖趾关节、足侧、足弓以及足跟区域。8.根据权利要求2所述的柔性矫形鞋垫的制备方法，其特征在于，S3中，调整矫形鞋垫的局部外形，包括局部的角度和高度差值，对鞋垫的初始模型进行修行处理，保证鞋垫各区域表面平滑光顺，完成鞋垫外轮廓模型的构建。9.根据权利要求2所述的柔性矫形鞋垫的制备方法，其特征在于，S4中，精准模量设计2CN109674144A权利要求书2/2页具体为：S401、若使用者具有足底应力异常，压力峰值大于等于压力阈值0.875Mpa，根据足底压力峰值Pmax，依次均匀划分5个区间，根据鞋垫局部弹性模量与足底压力对应优化关系，确定鞋垫材料力学属性，其中，相对压力系数A为0