本發(fā)明涉及一種定制鞋的制作方法及系統(tǒng),屬于制鞋領域。
術語“鞋子的內底”,是指足底踩著的部位,即足部穿進去之后腳底接觸的位置;鞋子的內底既包括與足底接觸的平面(或曲面),也包括該平面(或曲面)之下一定厚度的部位;特別的,鞋子的內底可以包括鞋墊。
術語“鞋面內側”,俗稱鞋“內里”,即足上部(包括足趾、足背、足腕等)接觸的位置。
術語“鞋靴膠粘工藝”包括流程如下:面料、里料裁斷—制幫(包括片邊、折邊、縫幫等)—制底(包括各種底料整型、處理,繃幫等)—合底(幫底結合)—烘干定型—出楦—檢驗等。
術語“鞋靴熱硫化工藝”包括熱硫化粘貼工藝和熱硫化模壓工藝,工藝主要流程是:鞋幫制造—膠部件制造—成型—硫化—脫楦。
術語“注塑(射)工藝”包括整鞋注塑成型工藝(鞋幫另制)和鞋底注塑工藝,鞋底注塑工藝又可分為單色注塑工藝和多色注塑工藝。注塑工藝主要流程是在注塑成型裝置中先將物料壓縮,接著塑化(固體塑料轉變成流體)、均化,然后通過模具的注射通道將流體塑料注入到鞋的模腔中,經冷卻后得到成型的產品。
術語“模壓工藝”包括流程如下:繃好幫的鞋幫,經過起毛、撥出原楦,涂上膠粘劑等處理后,套在模壓機同型號鋁楦上,然后在底模中放入膠料,再經過模壓機加溫熱熔和向下施壓,最后膠料熱熔、壓制同時與鞋幫緊密合成。
術語“縫制工藝”基本特點是幫底結合是用特制麻線縫制起來,縫制工藝較為復雜,技術要求比較高,充分體現人的一種工藝能力和技巧。
術語“md”是model或phylon飛龍的統(tǒng)稱,屬eva二次高壓成型品;
術語“tpr”是sbs改性鞋材的俗稱,是以熱塑性體sbs為主生產的一種高分子材料,有橡膠的性能又能按熱塑性塑料進行加工和回收,可以用普通塑膠成形機擠出成型、吹塑成型的方式制成橡膠制品。
術語“tr”是在tpr基礎上改良的新產品,是tpe與橡膠的合成材料,產品更加具有優(yōu)異的各項指標性能;熱注塑加工成型,成型時分子以滾球狀運動。
術語“仿皮底”是一種橡塑并用高彈性材料,主要成分以橡膠為基料,加入10%~30%的高苯乙烯,模仿真皮底革性能制作。
術語“bpu”是一種改性的新型聚氨酯(pu),具有環(huán)保、密度低(體重超輕)、表面結皮厚(表面光滑)、韌性好、不易斷裂,、耐侯性好等優(yōu)點。
背景技術:
目前制鞋業(yè)的普遍現狀,是對人的腳型進行粗略近似處理后,依據鞋碼批量生產鞋型一致的鞋子,即,同款的鞋子一般只存在鞋碼的差異。這種制鞋方式忽視了人的腳型差異,無法滿足個體的個性化需求,也無法滿足特殊人群(如足底筋膜炎、姆囊腫、跖骨處痛、神經痛、糖尿病足、內八足、外八足、后足外翻、扁平足、高弓足、后足內翻患者)的特種需求。
對此,一種較為理想的解決方案是根據每個人足型的不同,提供完全符合腳型的鞋子。這種方案中包括了一種古老的定制鞋方式,即:精確測量個體的腳型-定制鞋楦-根據鞋楦制鞋。這種方式自古采用手工方式進行作業(yè),缺點是費時耗力且價格昂貴,難以被一般消費者接受。隨著近代制鞋技術的發(fā)展,出現了一系列思路類似的新的制鞋工藝,主要包括如下幾類:
以浙江大學“鞋楦造型個性化設計方法”(cn01130405.7)為代表的一種制鞋技術,即:三維掃描儀獲取人腳的三維數據-比較標準鞋楦-調整鞋楦-制作鞋子,這種方式限于三維掃描儀無法普及使用,并且由于一定要制作鞋楦,制作工藝較長造成耗時較長、價格仍較貴。cn200710068032.5等專利也記載了類似思路的技術。
以耐克國際有限公司“用于定制適配鞋的系統(tǒng)”(cn201110117887.9)為代表的一種制鞋技術,采用可調節(jié)鞋楦、緊固系統(tǒng)等多種調節(jié)機構,實現了鞋子形狀的自由調整,缺陷是調節(jié)機構較多、調節(jié)程序較多且難以簡化,制作一雙鞋需要耗費用戶較多的時間。cn201110117936.95等專利也記載了類似思路的技術。
美國sols公司開發(fā)了一種全新的制鞋方法和系統(tǒng),采用圖像識別-3d打印技術制作鞋子,優(yōu)點是人們可以足不出戶的自行采集足部圖像信息。us14341632、us14677894、us14961769、us14877361、us14877171等均采用該技術。其不足在于:(1)圖像數據轉化成三維模型時,部分數據缺陷只能依靠固定公式(計算依據為腳長、體重等)的計算結果進行彌補,而其所述計算公式即使具有統(tǒng)計學意義,歸根結底仍然屬于一種粗略近似的處理,顯然會與個體的實際足型有所差異;(2)獲取數據的方式僅為圖像識別,整個制鞋過程中沒有精確的足底壓力測試過程,無法針對精確的壓力數據提出應對方案;(3)制鞋方法重點考慮鞋底制作技術,對鞋面的考慮較少;(4)限于目前的3d打印效率,鞋子制作周期較長;(5)限于目前的3d打印材料,鞋子成本較高。
總而言之,目前的制鞋技術中,暫未發(fā)現一種能夠同時兼顧以下要素的方案:(1)鞋子與足型完全或者近似匹配;(2)符合足部健康需求;(3)制作周期短;(4)用戶操作省時、便捷;(5)制作成本低;(6)鞋子舒適性高;(7)鞋子可以矯形;(8)綜合考慮足部圖像、壓力分布數據,獲取完整的足部數據;(9)滿足用戶個性化(例如美觀)需求。
技術實現要素:
以下所述的技術內容是對本發(fā)明的簡化概要描述,即提供了有助于理解本發(fā)明某些方面的描述。這些描述并未完全細致的說明本發(fā)明所有的技術內容、也不旨在標識本發(fā)明的全部關鍵或重要元素、也不特意對權利要求的保護范圍進行限定。
本發(fā)明的目的在于提供一種滿足用戶健康需求的定制鞋制作方法和系統(tǒng)。
為此,根據本發(fā)明的一個方面,提供了一種定制鞋的制作方法,包括:
(1)采集足部數據:采用非接觸方式采集足部圖像數據、采用接觸方式采集人體站立或行走時的足底壓力分布數據、采用可穿戴裝置采集足部形狀數據、或者采用上述方式的任意組合方式采集足部數據。
(2)利用網絡收集足部數據:利用有線網絡或者無線網絡將足部數據收集到數據處理平臺。
(3)三維建模:利用收集到的足部數據進行三維建模,形成與真實足部形狀一致或者接近一致的足部三維模型。
(4)制作鞋子:根據足部三維模型制作鞋子,其中:真實足部穿上鞋子后,鞋子的內底與真實足底完全貼合(即鞋子的內底與真實足底的形狀對應一致)。
優(yōu)選的,鞋面內側任一點與足上部(包括足趾、足背、足后跟、足腕等)的最小直線距離<0.48cm;
優(yōu)選的,采用以下方式中的一種或者多種方式的任意組合來采集足部圖像數據:利用攝影裝置拍攝足部形成不少于2張的足部圖片;利用攝影裝置拍攝足部形成包括足部整體影像的視頻;利用三維掃描儀采集完整的足部三維圖像;利用電磁波脈沖測距法采集完整的足部三維圖像;利用電磁波相位測距法采集完整的足部三維圖像;利用機械波脈沖測距法采集完整的足部三維圖像;利用機械波相位測距法采集完整的足部三維圖像;
優(yōu)選的,采用以下方式中的一種或者多種方式的任意組合來采集足底壓力分布數據:將可變形的壓力測試裝置置于足部之下,通過檢測該裝置不同部位的變形程度計算出足底壓力分布數據;將含有壓力傳感器的測試裝置置于足部之下,直接讀取足底壓力分布數據;
優(yōu)選的,采用以下方式中的一種或者多種方式的任意組合來采集足部形狀數據:足部穿上置有傳感器的可穿戴裝置(如襪子),通過讀取足部不同位置的形變數據計算出足部形狀數據;足部穿上印有圖案的可穿戴裝置(如襪子)后,可穿戴裝置上的圖案發(fā)生形變,通過拍攝不少于2張的可穿戴裝置形變圖案獲得足部形狀數據;用可變形的材料包裹足部,材料中內置能夠標記位置的傳感器,通過讀取傳感器位置和位移計算出足部形狀數據;將足部放進液體或氣體中,液體、氣體內置能夠標記位置的傳感器,通過讀取傳感器位置和位移計算出足部形狀數據;
優(yōu)選的,將采集到的足部數據通過專用手機app傳輸到數據處理平臺;
優(yōu)選的,足部數據的采集設備與終端數據處理平臺之間用網絡互聯,每次采集數據后,采集設備自動或者在人工指令下將足部數據傳輸到網絡終端;
優(yōu)選的,利用solidworks、pro/e、ug、cad、adobefusecc、3dsmax,sketchup、revit或任意其他三維建模軟件將完整的圖像數據轉換成足部三維模型;
優(yōu)選的,將不完整的圖像數據擬合成初級足部三維模型,利用計算機算法對初級足部三維模型的缺陷進行圖像補償修復,形成最終的足部三維模型;
優(yōu)選的,利用計算機算法將足底壓力分布數據或其他非圖像數據轉化成圖像數據,再利用solidworks、pro/e、ug、cad、adobefusecc、3dsmax,sketchup、revit或任意其他三維建模軟件將圖像數據轉換成足部三維模型;
優(yōu)選的,利用計算機算法將足底壓力分布數據或其他非圖像數據轉化成圖像數據,將圖像數據擬合成初級足部三維模型,再利用計算機算法對初級足部三維模型的缺陷進行圖像補償修復,形成最終的足部三維模型;
優(yōu)選的,根據足部三維模型,采用以下方式中的一種或者多種方式的任意組合制作鞋子:利用3d打印技術直接打印鞋子;根據足部三維模型,制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用鞋靴膠粘工藝制作鞋子;根據足部三維模型,制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用鞋靴熱硫化工藝制作鞋子;根據足部三維模型,制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用注塑(射)工藝制作鞋子;根據足部三維模型,制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用模壓工藝制作鞋子;根據足部三維模型,制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用縫制工藝制作鞋子;制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋墊,將鞋墊放入鞋內制成鞋子;根據足部三維模型,無需制作鞋楦,利用視覺判斷(包括肉眼判斷和計算機視覺判斷)制作鞋子;
優(yōu)選的,鞋子的內底中置入壓力傳感器、和/或加速度傳感器、和/或定位裝置、和/或警示裝置、和/或無線通訊裝置、和/或電源及充電裝置、和/或控溫裝置;
優(yōu)選的,鞋內底的制作材料不限于一種,優(yōu)選的,采用不同硬度的材料制作鞋內底;
優(yōu)選的,鞋子的內底為可拆卸裝置,優(yōu)選地,鞋子的內底為鞋墊,優(yōu)選地,鞋墊下方設預留空間,可根據人體雙下肢的高度差在預留空間中置入墊片,使人體穿上鞋子后能夠保證平衡,也可以用于人體增高;
優(yōu)選的,鞋面內側與真實足上部(包括足趾、足背、足后跟、足腕等)完全貼合(即鞋子的內側與真實足上部的形狀對應一致);
優(yōu)選的,鞋子的內底上方增設固定的附加材料,使鞋子的內底與真實足底不完全貼合,用于矯正問題足(如內八足、外八足、后足外翻、扁平足、高弓足、后足內翻等)或用于治療緩解足部病痛(如足底筋膜炎、姆囊腫、跖骨處痛、神經痛、糖尿病足等);
優(yōu)選的,鞋子的內底上方設有多個高度不超過0.5cm的凸起,可以起到按摩作用,優(yōu)選地,附加材料與足底部分或者全部的穴位對應;
優(yōu)選的,用戶使用鞋子后,將用戶體驗反饋給數據處理平臺,然后根據用戶需求對鞋子結構進行調整;
優(yōu)選的,鞋子的內底中設有多個密閉獨立空腔,可以減輕鞋子質量,也可以在人體劇烈運動時增加緩沖作用;
優(yōu)選的,鞋子的內底采用耐磨、防水、具有延展性和回彈性的材料制作,優(yōu)選為真皮、橡膠、聚氨基甲酸酯(pu)、乙酸乙烯共聚物(eva)、md、tpr、熱塑性聚氨酯彈性體(tpu)、聚氯乙烯(pvc)、tr、仿皮底、bpu、熱塑彈性橡膠底、聚碳酸酯(pc)樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)、丁苯橡膠(sbr),以及它們的任意組合物;
優(yōu)選的,鞋子的內底可以是多層結構,優(yōu)選地,鞋子的內底各層采用不同的材料制成;
優(yōu)選的,鞋跟高度不超過4cm,優(yōu)選為1cm;
優(yōu)選的,對足部三維模型進行校正,直到足部三維模型放大至真實足部大小時與真實足部相比任一處的圖像缺陷最大直徑不超過0.5mm為止,優(yōu)選為0.1mm;
優(yōu)選的,采用機器視覺對鞋內底進行缺陷識別,當鞋內缺陷直徑超過1mm時,采用切割、和/或注塑、和/或粘接、和/或3d打印方式修正鞋底缺陷;
優(yōu)選的,三維建模采用ccd光學建模技術;
優(yōu)選的,利用數控編織工藝編織鞋面;
優(yōu)選的,鞋面內側任一點與足上部(包括足趾、足背、足后跟、足腕等)的最小直線距離<0.4cm,優(yōu)選為<0.2cm;
優(yōu)選的,鞋子與足部的接觸面設有多個可檢測形變或壓力變化的傳感器,可檢測出步態(tài)變化或足部組織增生;
優(yōu)選的,鞋子的內底為鞋墊,可根據人體雙下肢的高度差調整鞋墊高度,使人體穿上鞋子后能夠保證平衡;
優(yōu)選的,鞋子的內底上方削減一部分材料,使鞋子的內底與真實足底不完全貼合,用于矯正問題足(如內八足、外八足、后足外翻、扁平足、高弓足、后足內翻等)或用于治療緩解足部病痛(如足底筋膜炎、姆囊腫、跖骨處痛、神經痛、糖尿病足等);
優(yōu)選的,鞋子的內底上方設有多個高度不超過0.3cm的凸起,可以起到按摩作用,優(yōu)選地,附加材料與足底部分或者全部的穴位對應;
優(yōu)選的,鞋跟高度不超過3cm,優(yōu)選為2cm;
優(yōu)選的,鞋子的內底中設有多個密閉獨立腔室,腔室中裝有液體,可以增加舒適度,也可以在人體劇烈運動時增加緩沖作用;
優(yōu)選的,對足部三維模型進行校正,直到足部三維模型放大至真實足部大小時與真實足部相比任一處的圖像缺陷最大直徑不超過0.2mm為止,優(yōu)選為0.05mm;
優(yōu)選的,鞋子內底的拉伸強度不低于8.5kgf/mm2,優(yōu)選的,鞋子內底的拉伸強度不低于10kgf/mm2;
優(yōu)選的,鞋子內底的彎曲模量不低于140kgf/mm2,優(yōu)選的,鞋子內底的彎曲模量不低于180kgf/mm2;
優(yōu)選的,采用激光切割、熱切割、機械切割、3d打印、熱塑形、注塑成型、粘接、或上述方式的任意組合方式控制鞋內底的制作精度,使鞋內底任一缺陷的直徑不超過2mm,優(yōu)選的,不超過0.5mm;
優(yōu)選的,對鞋內底進行打磨,使鞋內底光滑平整;
優(yōu)選的,采用3d打印方式制作與真實足底完全貼合的鞋墊。
根據本發(fā)明的另一個方面,提供了一種定制鞋的制作系統(tǒng),包括:
(1)數據采集裝置,其具有采集足部圖像、和/或足部壓力分布參數的設備,還具有向數據收集匯總裝置傳輸數據的端口;
(2)數據收集匯總裝置,其具有從數據采集裝置接收數據的端口、數據存儲設備,還具有向三維建模裝置傳輸數據的端口;
(3)三維建模裝置,其具有從數據收集匯總裝置接收數據的端口、三維模型建立及編輯設備、還具有向制鞋裝置傳輸數據的端口;
(4)制鞋裝置,其具有從三維建模裝置接收數據的端口、鞋面制作設備、鞋底制作設備,所述制鞋裝置制作出的鞋子內底與真實足底完全貼合(即鞋子的內底與真實足底的形狀對應一致),鞋面內側任一點與足上部(包括足趾、足背、足后跟、足腕等)的最小直線距離<0.48cm。
優(yōu)選的,所述具有采集足部圖像、和/或足部壓力分布參數的設備,可以是非接觸式足部圖像采集設備、接觸式足底壓力采集設備、可穿戴式足部形狀采集設備、或者采用上述設備的任意組合;
優(yōu)選的,向數據收集匯總裝置傳輸數據的端口,可以是手機app之類的無線端口,也可以是有線端口;
優(yōu)選的,所述數據收集匯總裝置,包括信息預處理設備,用于篩選有效信息并排除無效信息;
優(yōu)選的,所述數據收集匯總裝置,包括數據分析設備,用于將有效信息歸類,并對缺陷數據進行補償;
優(yōu)選的,所述三維建模裝置,包括至少一級數據轉化設備,數據轉化裝置可以將壓力、圖像數據轉化成可供編輯的計算機數據;
優(yōu)選的,三維建模裝置包括數據識別設備,數據識別設備可以是圖片數據識別設備,也可以是壓力數據識別設備;
優(yōu)選的,三維建模裝置包括數據存儲設備;
優(yōu)選的,三維建模裝置包括三維模型展示設備;
優(yōu)選的,所述三維模型建立及編輯設備,其利用solidworks、pro/e、ug、cad、adobefusecc、3dsmax,sketchup、revit或任意其他三維建模軟件將完整的圖像數據轉換成初級足部三維模型,并利用計算機算法對初級足部三維模型的缺陷進行圖像補償修復,最終形成的足部三維模型放大至真實足部大小時,圖像缺陷的最大直徑不超過0.5mm;
優(yōu)選的,所述三維模型展示設備具有可隨意調整視角的功能和相應結構,并且包括至少一個顯示屏,可以從任意角度觀察足部三維模型;
優(yōu)選的,所述制鞋裝置包括制作鞋楦的設備;
優(yōu)選的,所述制鞋裝置包括鞋體組合設備,其采用粘接、縫接、焊接、鉚接、或者上述方式的任意組合方式實現鞋面與鞋底的拼接;
優(yōu)選的,所述制鞋裝置包括制作鞋跟的設備以及鞋底-鞋跟拼接裝置;
優(yōu)選的,所述鞋面制作設備和鞋底制作設備可以集成于同一設備中,優(yōu)選的,鞋面制作設備和鞋底制作設備采用3d打印設備;
優(yōu)選的,所述制鞋裝置包括視覺識別設備,其用于識別鞋內底的缺陷;
優(yōu)選的,所述制鞋裝置包括鞋內底修正設備,其采用切割、和/或注塑、和/或粘接、和/或3d打印方式用于修正鞋內底缺陷,也可以用于矯正問題足(如內八足、外八足、后足外翻、扁平足、高弓足、后足內翻等)或用于治療緩解足部病痛(如足底筋膜炎、姆囊腫、跖骨處痛、神經痛、糖尿病足等);
優(yōu)選的,所述制鞋裝置包括鞋內底打磨設備,其用于將鞋內底打磨光滑平整。
本發(fā)明相對于現行制鞋方法和系統(tǒng)的工業(yè)生產方法,其優(yōu)點在于,本發(fā)明根據用戶的需求或者足部特征,可至少同時實現以下9種要素(包括用戶需求、產品優(yōu)點、技術優(yōu)勢)其中之6種:(1)鞋子與足型完全或者近似匹配;(2)符合足部健康需求;(3)制作周期短;(4)用戶操作省時、便捷;(5)制作成本低;(6)鞋子舒適性高;(7)鞋子可以矯形;(8)綜合考慮足部圖像、壓力分布數據,獲取完整的足部數據;(9)滿足用戶個性化(例如美觀)需求。
根據本發(fā)明,非接觸方式采集足部圖像數據、接觸方式采集人體站立或行走時的足底壓力分布數據、可穿戴裝置采集足部形狀數據這三種方式可任意組合以獲取足部數據,獲得的足部數據足以用于確定足部健康、舒適、或者矯形需求,當三種方式相結合同時使用時,滿足用戶上述足部需求的可能性大大增加。
根據本發(fā)明,利用攝影裝置拍攝的足部圖片可最少至2張,用戶足不出戶即可用手持攝影裝置(如手機、相機)實現,整個過程僅需幾秒鐘,大大簡化了用戶的操作時間和操作難度,尤其適用于不方便直接接觸用戶足部的情形。
根據本發(fā)明,可利用攝影裝置拍攝足部整體視頻,該方案操作簡單,尤其適用于不方便直接接觸用戶足部、以及采集多人群體的足部數據。
根據本發(fā)明,可利用電磁波、機械波測距法(包括相位測距法或脈沖測距法),通過遠程獲取足面上各個點與采集設備不同距離,再將距離數據轉化成圖像數據,當光亮不足(即不足以拍攝清晰影像)且不方便接觸足部時,該方案具有突出的實用性。目前現有制鞋工藝技術尚無此類應用。
根據本發(fā)明,用戶可足部可附有可穿戴裝置(包括襪子、可變形包裹材料、液體或氣體包裹等形式),通過判斷可穿戴裝置上的圖案變化、或其上的傳感器位移以獲得精確的足部數據,該方案的特點是可實現精度較高的足部數據,據此建立的三維模型與真實足部的任一局部誤差不超過0.1mm。
根據本發(fā)明,用戶可利用手機app將足部數據傳輸到數據處理平臺,一臺手機可同時實現數據采集和數據采集功能,具備顯著的便利性。
根據本發(fā)明,將不完整的圖像數據擬合成初級足部三維模型,利用計算機算法對初級足部三維模型的缺陷進行圖像補償修復,該方案可利用計算機將圖像缺陷瞬時用平滑圖案進行補償,相關算法集成在計算機系統(tǒng)中,極大的提高了建模效率。
根據本發(fā)明,制作出與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦后,可與傳統(tǒng)制鞋工藝(如鞋靴膠粘工藝、鞋靴熱硫化工藝、注塑(射)工藝、模壓工藝、縫制工藝)結合完成鞋子的制作工序,與現有制鞋裝備、技術的對接性強,有利于快速實現產業(yè)化。
根據本發(fā)明,鞋子內底中可置入各類傳感器、通訊裝置、充電裝置、控溫裝置,此類裝置可與智能控制設備(例如可通過手機app)實現無線連接,可在鞋子中集成各種功能(例如采集運動數據、步態(tài)數據、足底壓力數據,或調節(jié)足部溫度,或實現個體定位等)。
根據本發(fā)明,可以采用不同硬度的材料制作鞋內底,也可以采用多層結構,也可以內底上方設有多個凸起部位,據此不僅可以起到按摩作用以提升用戶舒適體驗,也可以根據運動力學等相關醫(yī)學知識實現足部局部減壓或增壓、防止運動損傷、減少運動傷害等技術效果。
根據本發(fā)明,用戶使用鞋子后,可將用戶體驗反饋給數據處理平臺,然后根據用戶需求對鞋子結構進行調整。該技術方案可實現用戶的個性化舒適度要求,并且,據此可建立符合用戶舒適要求的舒適度評價數據庫,對部分用戶而言,反饋一次數據即可實現長期有效的舒適度體驗。
根據本發(fā)明,足部三維模型的圖像缺陷要求最大直徑不超過0.05mm、鞋內底任一缺陷的最大直徑不超過0.5mm,目前尚無制鞋技術提出此類精度要求。
根據本發(fā)明,包括對足部三維模型進行校正、采用機器視覺對鞋內底進行缺陷識別同時對缺陷進行修補等技術方案,目前尚無制鞋技術包括此類精度控制工序。
根據本發(fā)明,鞋子的內底與真實足底完全貼合,鞋面內側任一點與足上部(包括足趾、足背、足后跟、足腕等)的最小直線距離<0.48cm,足部舒適性大大提供。同時,根據用戶需求,鞋面與足上部的最小直線距離可適當放大(如可調節(jié)成0.5-1.5cm),也可縮小至完全與足部貼合,鞋子如同“長在腳上”一樣。
附圖說明
圖1為根據本發(fā)明的一種定制鞋的制作方法流程圖。
圖2為根據本發(fā)明的一種定制鞋的制作系統(tǒng)的結構原理示意圖。
圖3為根據本發(fā)明的對“鞋面內側-足上部”最小直線距離進行舒適性評價的評價結果圖。
圖4為根據本發(fā)明的利用拍攝裝置獲取圖像數據的一種構圖方式。
圖5為根據本發(fā)明的利用拍攝裝置獲取圖像數據的一種構圖方式。
圖6為根據本發(fā)明其中的3d打印方式制作出的一種鞋墊。
具體實施方式
下面結合附圖1-2對本發(fā)明的實施例作進一步說明。
如圖1所示,本發(fā)明的制作定制鞋的方法包括以下步驟:
(1)采集足部數據100:包括七種方式,其一是采用非接觸方式采集足部圖像數據101,其二是采用接觸方式采集人體站立或行走時的足底壓力分布數據102,其三是采用可穿戴裝置采集足部形狀數據,另外四種方式是采用101、102、103三種方式的任意合組合方式采集足部數據。
(2)利用網絡收集足部數據200:包括三種方式,其一是利用有線網絡將足部數據收集到數據處理平臺201;其二是利用無線網絡將足部數據收集到數據處理平臺202;其三是利用201和202的組合方式收集足部數據。
(3)三維建模300:利用收集到的足部數據進行三維建模,形成與真實足部形狀一致或者接近一致的足部三維模型。根據收集到的足部數據的不同,利用不同的流程進行三維建模,如:當收集到的足部圖像數據完整、齊全時,則直接利用數據構建最終三維模型301;當收集到的足部圖像數據不完整(有缺陷)時,先根據缺陷數據建立初級三維模型,然后利用圖像補償修復技術對初級三維模型進行修補,再獲得最終三維模型302;當收集到的數據為足部壓力分布數據時,則將足部壓力分布數據首先轉化成足部圖像數據,如果所得到的足部圖像數據完整、齊全,則直接構建最終三維模型303,如果所得到的足部圖像數據不完整(有缺陷),則先根據缺陷數據建立初級三維模型,然后利用圖像補償修復技術對初級三維模型進行修補,再獲得最終三維模型304。
(4)制作鞋子400:根據足部三維模型制作鞋子,其中:真實足部穿上鞋子后,鞋子的內底與真實足底完全貼合(即鞋子的內底與真實足底的形狀對應一致)。該工序至少包括如下幾種方式:利用3d打印技術直接打印鞋子401;制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用鞋靴膠粘工藝、和/或鞋靴熱硫化工藝、和/或注塑(射)工藝制作鞋子、和/或模壓工藝制作鞋子、和/或縫制工藝制作鞋子402;根據足部三維模型,無需制作鞋楦,以視覺判斷(包括肉眼判斷和計算機視覺判斷)確定鞋子各部位的形狀,然后利用鞋靴膠粘工藝、和/或鞋靴熱硫化工藝、和/或注塑(射)工藝制作鞋子、和/或模壓工藝制作鞋子、和/或縫制工藝制作鞋子403;分別制作鞋子和鞋墊,將鞋墊放入鞋子制成最終產品404。成品交由用戶70穿戴。
如圖2所示,本發(fā)明的制作定制鞋的系統(tǒng)依次包括:
數據采集裝置ⅰ,其具有圖像采集設備20、和/或足部壓力分布參數采集設備21、和/或波(含機械波、電磁波)測距成像設備22,能夠獲取人足底10的相關參數(壓力、圖像等),還具有向數據收集匯總裝置傳輸數據的端口23;
數據收集匯總裝置ⅱ,其具有從數據采集裝置接收數據的端口30、數據存儲設備31,還具有向三維建模裝置傳輸數據的端口32;
三維建模裝置ⅲ,其具有從數據收集匯總裝置接收數據的端口40、三維模型建立及編輯設備41,還具有向制鞋裝置傳輸數據的端口42;
制鞋裝置ⅳ和ⅳ’,ⅳ和ⅳ’代表本發(fā)明所述制鞋裝置的兩種典型代表,其中:ⅳ’具有從三維建模裝置接收數據的端口50、3d打印設備51;ⅳ具有從三維建模裝置接收數據的端口60、高精度鞋面制作設備61、高精度鞋底制作設備62。所述制鞋裝置制作出的鞋子內底與真實足底完全貼合(即鞋子的內底與真實足底的形狀對應一致),鞋面內側任一點與足上部(包括足趾、足背、足后跟、足腕等)的最小直線距離<0.48cm。
優(yōu)選的,根據本發(fā)明的制作定制鞋的系統(tǒng),其數據收集匯總裝置可以不包括數據存儲設備,即:數據采集裝置通過互聯網與三維建模裝置直接相連。
優(yōu)選地,將采集到的足部數據通過專用手機app傳輸到數據處理平臺;和/或,足部數據的采集設備與終端數據處理平臺之間用網絡互聯,每次采集數據后,采集設備自動或者在人工指令下將足部數據傳輸到網絡終端。
優(yōu)選地,利用solidworks、pro/e、ug、cad、adobefusecc、3dsmax,sketchup、revit或任意其他三維建模軟件將完整的圖像數據轉換成足部三維模型;和/或,將不完整的圖像數據擬合成初級足部三維模型,利用計算機算法對初級足部三維模型的缺陷進行圖像補償修復,形成最終的足部三維模型;和/或,利用計算機算法將足底壓力分布數據或其他非圖像數據轉化成圖像數據,再利用solidworks、pro/e、ug、cad、adobefusecc、3dsmax、sketchup、revit或任意其他三維建模軟件將圖像數據轉換成足部三維模型;和/或,利用計算機算法將足底壓力分布數據或其他非圖像數據轉化成圖像數據,將圖像數據擬合成初級足部三維模型,再利用計算機算法對初級足部三維模型的缺陷進行圖像補償修復,形成最終的足部三維模型。
優(yōu)選地,所述“非接觸方式采集足部圖像數據”包括以下方式中的一種或者多種方式的任意組合:利用攝影裝置拍攝足部形成不少于2張的足部圖片;利用攝影裝置拍攝足部形成包括足部整體影像的視頻;利用三維掃描儀采集完整的足部三維圖像;利用電磁波脈沖測距法采集完整的足部三維圖像;利用電磁波相位測距法采集完整的足部三維圖像;利用機械波脈沖測距法采集完整的足部三維圖像;利用機械波相位測距法采集完整的足部三維圖像。
優(yōu)選地,“采用接觸方式采集人體站立或行走時的足底壓力分布數據”包括以下方式中的一種或者多種方式的任意組合:將可變形的壓力測試裝置置于足部之下,通過檢測該裝置不同部位的變形程度計算出足底壓力分布數據;將含有壓力傳感器的測試裝置置于足部之下,直接讀取足底壓力分布數據;
優(yōu)選地,“采用可穿戴裝置采集足部形狀數據等采集方式”包括以下方式中的一種或者多種方式的任意組合:足部穿上置有傳感器的可穿戴裝置(如襪子),通過讀取足部不同位置的形變數據計算出足部形狀數據;足部穿上印有圖案的可穿戴裝置(如襪子)后,可穿戴裝置上的圖案發(fā)生形變,通過拍攝不少于2張的可穿戴裝置形變圖案獲得足部形狀數據;用可變形的材料包裹足部,可變形材料中內置能夠標記位置的傳感器,通過讀取傳感器位置和位移計算出足部形狀數據;將足部放進液體或氣體中,液體、氣體內置能夠標記位置的傳感器,通過讀取傳感器位置和位移計算出足部形狀數據。
優(yōu)選地,鞋子的內底中置入壓力傳感器、和/或加速度傳感器、和/或定位裝置、和/或警示裝置、和/或無線通訊裝置、和/或電源及充電裝置、和/或控溫裝置;
優(yōu)選地,鞋子的內底為可拆卸裝置;
優(yōu)選地,鞋子的內底為鞋墊;
優(yōu)選地,當鞋子的內底為鞋墊時,鞋墊下方設預留空間,可根據人體雙下肢的高度差在預留空間中置入墊片,使人體穿上鞋子后能夠保證平衡,也可以用于人體增高;
優(yōu)選地,鞋面內側與真實足上部(包括足趾、足背、足后跟、足腕等)完全貼合(即鞋子的內側與真實足上部的形狀對應一致);
優(yōu)選地,鞋子的內底上方增設固定的附加材料,使鞋子的內底與真實足底不完全貼合,用于矯正問題足(如內八足、外八足、后足外翻、扁平足、高弓足、后足內翻等)或用于治療緩解足部病痛(如足底筋膜炎、姆囊腫、跖骨處痛、神經痛、糖尿病足等);
優(yōu)選地,鞋子的內底上方設有多個高度不超過0.5cm的凸起,可以起到按摩作用,優(yōu)選地,附加材料與足底部分或者全部的穴位對應;
優(yōu)選地,用戶使用鞋子后,將用戶體驗反饋給數據處理平臺,然后根據用戶需求對鞋子結構進行調整;
優(yōu)選地,鞋子的內底中設有多個密閉獨立空腔,可以減輕鞋子質量,也可以在人體劇烈運動時增加緩沖作用;
優(yōu)選地,鞋子的內底采用耐磨、防水、具有延展性和回彈性的材料制作,優(yōu)選為真皮、橡膠、聚氨基甲酸酯(pu)、乙酸乙烯共聚物(eva)、md、tpr、熱塑性聚氨酯彈性體(tpu)、聚氯乙烯(pvc)、tr、仿皮底、bpu、熱塑彈性橡膠底、聚碳酸酯(pc)樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)、丁苯橡膠(sbr),以及它們的任意組合物;
優(yōu)選地,鞋子的內底可以是多層結構;
優(yōu)選地,鞋子的內底各層采用不同的材料制成;
優(yōu)選地,鞋跟高度不超過4cm,更優(yōu)選為1cm;
優(yōu)選地,對足部三維模型進行校正,直到足部三維模型放大至真實足部大小時與真實足部相比任一處的圖像缺陷最大直徑不超過0.5mm為止,更優(yōu)選為0.1mm;
優(yōu)選地,采用機器視覺對鞋內底進行缺陷識別,當鞋內缺陷直徑超過1mm時,采用切割、和/或注塑、和/或粘接、和/或3d打印方式修正鞋底缺陷;
優(yōu)選地,三維建模采用ccd光學建模技術;
優(yōu)選地,利用數控編織工藝編織鞋面。
優(yōu)選地,鞋面內側任一點與足上部(包括足趾、足背、足后跟、足腕等)的最小直線距離<0.4cm,更優(yōu)選為<0.2cm;
優(yōu)選地,鞋子與足部的接觸面設有多個可檢測形變或壓力變化的傳感器,可檢測出步態(tài)變化或足部組織增生;
優(yōu)選地,鞋子的內底為鞋墊,可根據人體雙下肢的高度差調整鞋墊高度,使人體穿上鞋子后能夠保證平衡;
優(yōu)選地,鞋子的內底上方削減一部分材料,使鞋子的內底與真實足底不完全貼合,用于矯正問題足(如內八足、外八足、后足外翻、扁平足、高弓足、后足內翻等)或用于治療緩解足部病痛(如足底筋膜炎、姆囊腫、跖骨處痛、神經痛、糖尿病足等);
優(yōu)選地,鞋子的內底上方設有多個高度不超過0.3cm的凸起,可以起到按摩作用,優(yōu)選地,附加材料與足底部分或者全部的穴位對應;
優(yōu)選地,鞋跟高度不超過3cm,更優(yōu)選為2cm;
優(yōu)選地,鞋子的內底中設有多個密閉獨立腔室,腔室中裝有液體,可以增加舒適度,也可以在人體劇烈運動時增加緩沖作用;
優(yōu)選地,對足部三維模型進行校正,直到足部三維模型放大至真實足部大小時與真實足部相比任一處的圖像缺陷最大直徑不超過0.2mm為止,更優(yōu)選為0.05mm;
優(yōu)選地,鞋子內底的拉伸強度不低于8.5kgf/mm2,更優(yōu)選的,鞋子內底的拉伸強度不低于10kgf/mm2;
優(yōu)選地,鞋子內底的彎曲模量不低于140kgf/mm2,更優(yōu)選的,鞋子內底的彎曲模量不低于180kgf/mm2;
優(yōu)選地,采用激光切割、熱切割、機械切割、3d打印、熱塑形、注塑成型、粘接、或上述方式的任意組合方式控制鞋內底的制作精度,使鞋內底任一缺陷的最大直徑不超過2mm,優(yōu)選的,不超過0.5mm;
優(yōu)選地,對鞋內底進行打磨,使鞋內底光滑平整;
優(yōu)選地,采用3d打印方式制作與真實足底完全貼合的鞋墊;
優(yōu)選地,鞋內底的制作材料不限于一種,優(yōu)選的,采用不同硬度的材料制作鞋內底。
優(yōu)選地,所述具有采集足部圖像、和/或足部壓力分布參數的設備,可以是非接觸式足部圖像采集設備、接觸式足底壓力采集設備、可穿戴式足部形狀采集設備、或者采用上述設備的任意組合;
優(yōu)選地,向數據收集匯總裝置傳輸數據的端口,可以是手機app之類的無線端口,也可以是有線端口;
優(yōu)選地,所述數據收集匯總裝置,包括信息預處理設備,用于篩選有效信息并排除無效信息;
優(yōu)選地,所述數據收集匯總裝置,包括數據分析設備,用于將有效信息歸類,并對缺陷數據進行補償;
優(yōu)選地,所述數據收集匯總裝置,包括足部圖像即時顯示裝置,可即時看到采集到的足部成像數據,當發(fā)現數據缺陷時可隨時補充采集數據;
優(yōu)選地,所述三維建模裝置,包括至少一級數據轉化設備,數據轉化裝置可以將壓力、圖像數據轉化成可供編輯的計算機數據;
優(yōu)選地,所述三維建模裝置包括數據識別設備,數據識別設備可以是圖片數據識別設備,也可以是壓力數據識別設備;
優(yōu)選地,所述三維建模裝置包括數據存儲設備;
優(yōu)選地,所述三維建模裝置包括三維模型展示設備,更優(yōu)選的,三維模型展示設備具有可隨意調整視角的功能和相應結構,并且包括至少一個顯示屏,可以從任意角度觀察足部三維模型;
優(yōu)選地,所述三維模型建立及編輯設備,其利用solidworks、pro/e、ug、cad、adobefusecc、3dsmax,sketchup、revit或任意其他三維建模軟件將完整的圖像數據轉換成初級足部三維模型,并利用計算機算法對初級足部三維模型的缺陷進行圖像補償修復,最終形成的足部三維模型放大至真實足部大小時,圖像缺陷的最大直徑不超過0.5mm;
優(yōu)選地,所述制鞋裝置包括制作鞋楦的設備;
優(yōu)選地,所述制鞋裝置包括鞋體組合設備,其采用粘接、縫接、焊接、鉚接、或者上述方式的任意組合方式實現鞋面與鞋底的拼接;
優(yōu)選地,所述制鞋裝置包括制作鞋跟的設備以及鞋底-鞋跟拼接裝置;
優(yōu)選地,所述鞋面制作設備和鞋底制作設備可以集成于同一設備中,優(yōu)選的,鞋面制作設備和鞋底制作設備采用3d打印設備;
優(yōu)選地,所述制鞋裝置包括視覺識別設備,其用于識別鞋內底的缺陷;
優(yōu)選地,所述制鞋裝置包括鞋內底修正設備,其采用切割、和/或注塑、和/或粘接、和/或3d打印方式用于修正鞋內底缺陷,也可以用于矯正問題足(如內八足、外八足、后足外翻、扁平足、高弓足、后足內翻等)或用于治療緩解足部病痛(如足底筋膜炎、姆囊腫、跖骨處痛、神經痛、糖尿病足等);
優(yōu)選地,所述制鞋裝置包括鞋內底打磨設備,其用于將鞋內底打磨光滑平整。
實施例1:
采用如下方法制作定制鞋:采集足部數據;利用網絡收集足部數據;利用收集到的足部數據進行三維建模,形成與真實足部形狀一致或者接近一致的足部三維模型;根據足部三維模型制作鞋子,鞋子的內底與真實足底完全貼合(即鞋子的內底與真實足底的形狀對應一致),鞋面內側任一點與足上部(包括足趾、足背、足腕等)的最小直線距離<0.48cm。
特別的,本發(fā)明通過對100個用戶體驗數據的調查,利用統(tǒng)計數據,確定了鞋面內側與足上部的最小直線距離提高至“0.48cm”(平均數據)時,用戶舒適度顯著下降,有關調查過程及數據如下:
調查方式:隨機(年齡、性別、身高、體重等因素均隨機)選取100個人,對每個人均對應制作10雙鞋子。鞋子特征包括:(1)每只鞋子的鞋底與對應足底形狀完全匹配;(2)每雙鞋子的“鞋面內側-足上部”最小直線距離(l)保持一致;(3)10雙鞋子的l從0.1cm-1.0cm構成公差為0.1cm的等差數列,即:第1雙、第2雙……第10雙鞋的l分別為0.1cm、0.2cm、0.3cm……1.0cm。每個人對應的10雙鞋均打亂順序使每個人無法知曉各雙鞋子的l,然后每個人分別試穿與自己對應的10雙鞋,每次試穿步行距離不低于1000米,并對每雙鞋子用“不舒服”(u)、“不確定是否舒服”(n)、“舒服”(w)的鞋子進行標記。評價結果如圖3所示,其中:橫坐標表示l,縱坐標表示不同的l獲得的評價數量。根據圖3,w至u的顯著交接點在0.39cm左右,u至n的顯著交接點在0.48cm左右。據此,并且綜合考慮隨機個體感受的不確定性,判斷如下:l=0.48cm時,鞋子用戶的個體感受傾向于脫離“舒服”狀態(tài),該技術方案的可行性具有統(tǒng)計學證據。從另一個角度看,當l在0.48cm數據附近波動時,鞋子用戶的個體感受發(fā)生出乎意料的轉變,即l=0.48cm的制鞋方案可取得出乎意料的技術效果。
實施例2:
采用如下方法制作定制鞋:用戶利用手機拍照功能拍得4張足部圖片,并且用戶測量獲得足長信息;利用網絡收集4張足部圖片和足長信息;利用收集到的足部圖片進行三維建模,形成與真實足部形狀一致或者接近一致的足部三維模型;根據足部三維模型制作鞋子,鞋子的內底與真實足底完全貼合(即鞋子的內底與真實足底的形狀對應一致),鞋面內側任一點與足上部(包括足趾、足背、足腕等)的最小直線距離<0.48cm。
本實施例中,用戶拍得4張足部圖片的構圖方式有多種,為獲得完整的足部圖像數據。最好滿足如下基本要求:(1)能包含全部足底面(腳掌);(2)足背最凸線兩側的足背面,各需至少一張照片;(3)所有照片的組合,至少可以包含全部足面其可視面積的95%。
圖4展示了拍攝4張足部圖片的一種實現方式,其中照片1和照片4分別包含了足背最凸線兩側的足背面,照片2和照片3結合能夠包含全部足底面,四張照片結合可以包含全部足面其可視面積的95%以上。
圖5展示了拍攝4張足部圖片的另一種實現方式,其中照片6、照片7和照片8結合能夠包含足背最凸線兩側的足背面,照片5和照片6結合能夠包含全部足底面,四張照片結合可以包含全部足面其可視面積的95%以上。
本實施例所描述的拍照方式,對無法遠程獲取的足面圖像(例如相鄰腳趾的接觸面)信息不做特別要求。
實施例3:
采用如下方法制作定制鞋:用戶利用手機拍照功能拍得2張足部圖片,并且用戶測量獲得足長信息;利用網絡收集2張足部圖片和足長信息;利用收集到的足部圖片建立初級三維模型,對初級三維模型進行圖像補償、修復,獲得最終的足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致或者接近一致;根據足部三維模型制作鞋子,鞋子的內底與真實足底完全貼合(即鞋子的內底與真實足底的形狀對應一致),鞋面內側任一點與足上部(包括足趾、足背、足腕等)的最小直線距離<0.48cm。
本實施例中,未經過訓練的用戶其拍得的2張足部圖片記載的足部信息一般不完整,因此三維建模的過程中有必要對缺陷圖像進行補充、修復。為了利用兩張照片獲得盡可能完整的足部信息,一般對用戶構圖方式有以下要求:(1)從足背最凸線兩側分別拍取一張照片;(2)其中一張照片既包括全部足底面(腳掌)的圖像、又包括足背最凸線一側的圖像;(3)其中另一張照片包括足背最凸線另一側的全部圖像。
圖4中的照片1和照片3結合,可滿足上述拍攝要求;另外,圖5中的照片5和照片7相結合,也可以滿足上述拍攝要求。
實施例4:
采用如下方法制作定制鞋:用戶利用手機拍照功能拍得3張足部圖片,并且用戶測量獲得足長信息;利用網絡收集3張足部圖片和足長信息;利用收集到的足部圖片建立初級三維模型,對初級三維模型進行圖像補償、修復,獲得最終的足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致或者接近一致;根據足部三維模型制作鞋子,鞋子的內底與真實足底完全貼合(即鞋子的內底與真實足底的形狀對應一致),鞋面內側任一點與足上部(包括足趾、足背、足腕等)的最小直線距離<0.48cm。
本實施例中,用戶拍得3張足部圖片的構圖方式有多種,為獲得完整的足部圖像數據。最好滿足如下基本要求:(1)能包含全部足底面(腳掌);(2)足背最凸線兩側的足背面,各需至少一張照片。
圖4中的照片1、照片3和照片4結合,可滿足上述拍攝要求。
實施例5:
采用如下方法制作定制鞋:采集足部數據;利用網絡收集足部數據;利用收集到的足部數據進行三維建模,形成與真實足部形狀一致或者接近一致的足部三維模型;根據足部三維模型制作與真實足底完全貼合的鞋墊,鞋面內側任一點與足上部(包括足趾、足背、足腕等)的最小直線距離<0.48cm,將鞋墊放入鞋子制成最終產品。
圖6展示了一種利用本發(fā)明生產的鞋墊,照片500是鞋墊與足底的接觸面視圖,該接觸面與真實足底完全貼合,照片501是鞋墊底部視圖,照片502和照片503是鞋墊的兩側視圖。該鞋墊在足側面外側設有較高的護欄、在足側面內側設有較低的護欄,起到的作用包括防止運動外傷(如扭腳)的同時不影響行動。
實施例6:
采用如下方法制作定制鞋:用戶利用手機拍照功能拍得6張足部圖片,圖片中包括置于足部旁邊的長度可知的參照物;用戶將采集到的足部數據通過專用手機app傳輸到數據處理平臺;利用ug建模軟件將圖像數據轉換成初級足部三維模型,對初級足部三維模型進行圖像補償、修復,獲得最終的足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;根據足部三維模型制作鞋楦,再根據鞋楦制作鞋子,成品鞋子的內底與真實足底完全貼合,鞋面內側任一點與足上部的最小直線距離為0.3cm;鞋子的內底上方設有多個高度不超過0.2cm的凸起,每個凸起與足底的穴位對應;鞋子的內底中置入壓力傳感器;鞋跟高度為2cm;鞋子的內底中設有多個密閉獨立腔室,腔室中裝有液體,可以增加舒適度,也可以在人體劇烈運動時增加緩沖作用,鞋子內底的拉伸強度為12kgf/mm2。
實施例7:
采用如下方法制作定制鞋:將可變形的壓力測試裝置置于足部之下,通過檢測該裝置不同部位的變形程度計算出足底壓力分布數據;用戶將采集到的足部數據通過無線網絡傳輸到數據處理平臺;利用計算機算法將足底壓力分布數據轉化成圖像數據,利用cad建模軟件將圖像數據轉換成初級足部三維模型,對初級足部三維模型進行圖像補償、修復,獲得最終的足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;利用3d打印技術直接打印鞋子,鞋子的內底與真實足底完全貼合,鞋面內側任一點與足上部的最小直線距離為0.1cm;內底中置入定位裝置,鞋跟高度為3cm。
實施例8:
采用如下方法制作定制鞋:利用電磁波脈沖測距法采集完整的足部三維圖像;用戶將采集到的足部數據通過有線網絡傳輸到數據處理平臺;利用adobefusecc建模軟件將圖像數據轉換成初級足部三維模型,對初級足部三維模型進行圖像補償、修復,獲得最終的足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用鞋靴膠粘工藝制作鞋子;鞋子的內底與真實足底完全貼合,鞋面內側任一點與足上部的最小直線距離為0.2cm;內底中置入定位裝置,鞋跟高度為3cm;鞋子的內底中設有多個密閉獨立空腔,可以減輕鞋子質量,也可以在人體劇烈運動時增加緩沖作用;鞋子內底的彎曲模量為190kgf/mm2,用戶使用鞋子后,將用戶體驗反饋給數據處理平臺,然后根據用戶需求對鞋子結構進行調整。
實施例9:
采用如下方法制作定制鞋:利用電磁波相位測距法采集完整的足部三維圖像;用戶將采集到的足部數據通過無線網絡傳輸到數據處理平臺;利用3dsmax建模軟件將圖像數據轉換成初級足部三維模型,對初級足部三維模型進行圖像補償、修復,獲得最終的足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用鞋靴熱硫化工藝制作鞋子;鞋子的內底與真實足底完全貼合,鞋面內側任與足上部完全貼合;內底中置入警示裝置;鞋子的內底可以是三層結構,其中上層采用聚氨基甲酸酯(pu)制作、下層采用乙酸乙烯共聚物(eva)制作;
實施例10:
采用如下方法制作定制鞋:利用機械波脈沖測距法采集完整的足部三維圖像;用戶將采集到的足部數據通過無線網絡傳輸到數據處理平臺;利用計算機算法將足底壓力分布數據轉化成圖像數據,利用sketchup建模軟件將圖像數據轉換成初級足部三維模型,對初級足部三維模型進行圖像補償、修復,再對足部三維模型進行校正,直到足部三維模型放大至真實足部大小時與真實足部相比任一處的圖像缺陷最大直徑不超過0.1mm為止;制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用注塑(射)工藝制作鞋子;鞋子的內底與真實足底完全貼合,鞋面內側任一點與足上部的最小直線距離為0.1cm;內底中置入無線通訊裝置和電源及充電裝置;對鞋內底進行打磨,使鞋內底光滑。
實施例11:
采用如下方法制作定制鞋:利用機械波相位測距法采集完整的足部三維圖像;用戶將采集到的足部數據通過無線網絡傳輸到數據處理平臺;利用revit建模軟件將圖像數據轉換成初級足部三維模型,對初級足部三維模型進行圖像補償、修復,獲得最終的足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;利用3d打印技術直接打印鞋墊,鞋子的內底與真實足底完全貼合;利用數控編織工藝編織鞋面,鞋面內側任一點與足上部的最小直線距離為0.05cm;內底中置入溫控裝置,鞋子內底的拉伸強度為11kgf/mm2。
實施例12:
采用如下方法制作定制鞋:用戶利用手機拍照功能獲得足部圖片;用戶將采集到的足部數據通過無線網絡傳輸到數據處理平臺;采用ccd光學建模技術構建足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用模壓工藝制作鞋子,其中,采用激光切割方式控制鞋內底的制作精度,使鞋內底任一缺陷的最大直徑不超過1mm;采用機器視覺對鞋內底進行缺陷識別,當鞋內缺陷直徑超過1mm時,采用3d打印方式修正鞋內底缺陷,使鞋子的內底與真實足底完全貼合,鞋面內側與足上部完全貼合;鞋子的內底為可拆卸裝置。
實施例13:
采用如下方法制作定制鞋:將含有壓力傳感器的測試裝置置于足部之下,直接讀取足底壓力分布數據;用戶將采集到的足部數據通過無線網絡傳輸到數據處理平臺;利用計算機算法將足底壓力分布數據轉化成圖像數據,采用ccd光學建模技術構建足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用模壓工藝制作鞋子,鞋子的內底與真實足底完全貼合,鞋面內側任一點與足上部的最小直線距離為0.1cm。
實施例14:
采用如下方法制作定制鞋:用戶足部穿上置有傳感器的襪子,襪子上的傳感器將足部不同位置的形變數據傳輸到數據處理平臺;利用計算機算法將形變數據轉化成圖像數據,采用ccd光學建模技術構建足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用模壓工藝制作鞋子,鞋子的內底與真實足底完全貼合。
實施例15:
采用如下方法制作定制鞋:用戶足部穿上印有圖案的可穿戴裝置(如襪子)后,可穿戴裝置上的圖案發(fā)生形變,通過拍攝不少于2張的可穿戴裝置形變圖案獲得足部形狀數據;利用計算機算法將形變數據轉化成圖像數據,采用ccd光學建模技術構建足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用模壓工藝制作鞋子,鞋子的內底與真實足底完全貼合。
實施例16:
采用如下方法制作定制鞋:用戶足部穿上印有圖案的可穿戴裝置(如襪子)后,可穿戴裝置上的圖案發(fā)生形變,通過拍攝不少于2張的可穿戴裝置形變圖案獲得足部形狀數據;利用計算機算法將形變數據轉化成圖像數據,采用ccd光學建模技術構建足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用縫制工藝制作鞋子,鞋子的內底為鞋墊;鞋墊與真實足底完全貼合;鞋墊下方設預留空間,根據人體雙下肢的高度差在預留空間中置入墊片,使人體穿上鞋子后能夠保證平衡。
實施例17:
采用如下方法制作定制鞋:用戶用可變形的材料包裹足部,可變形材料中內置能夠標記位置的傳感器,通過讀取傳感器位置和位移計算出足部形狀數據;利用計算機算法將形變數據轉化成圖像數據,采用ccd光學建模技術構建足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用模壓工藝制作鞋子,鞋子的內底為鞋墊;鞋墊與真實足底完全貼合;鞋墊與足部的接觸面設有多個可檢測形變或壓力變化的傳感器,可檢測出步態(tài)變化或足部組織增生。
實施例18:
采用如下方法制作定制鞋:用戶將足部放進液體中,液體內置大量能夠標記位置的可游移傳感器,傳感器在液體中均勻分布,通過讀取傳感器位置和位移計算出足部形狀數據;利用計算機算法將形變數據轉化成圖像數據,采用ccd光學建模技術構建足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;制作與真實足部大小和形狀完全一致或接近一致的鞋楦,然后利用模壓工藝制作鞋子,鞋子的內底為鞋墊;鞋墊與真實足底完全貼合;鞋墊與其接觸的鞋下部采用不同剛度的材料制成。
實施例19:
采用如下方法制作定制鞋:用戶足部穿上置有傳感器的襪子,襪子上的傳感器將足部不同位置的形變數據傳輸到數據處理平臺;利用計算機算法將形變數據轉化成圖像數據,采用ccd光學建模技術構建足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;不制作鞋楦,而采用機器視覺判斷結合自動雕刻裝置制作鞋底,鞋子的內底與真實足底完全貼合;利用數控編織工藝編織鞋面,鞋面內側任一點與足上部的最小直線距離為0.1cm。
實施例20:
采用如下方法制作定制鞋:用戶足部穿上置有傳感器的襪子,襪子上的傳感器將足部不同位置的形變數據傳輸到數據處理平臺;利用計算機算法將形變數據轉化成圖像數據,采用ccd光學建模技術構建足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;不制作鞋楦,將足部三維模型數據輸入數控切割設備,數控切割設備自動切削鞋體原料制成鞋子;鞋子的內底與真實足底完全貼合;鞋底同時放入壓力傳感器、加速度傳感器、定位裝置、警示裝置、無線通訊裝置、電源及充電裝置、控溫裝置,使鞋子可以通過無限通訊裝置與手機專用app連接,用戶可通過手機app實現采集運動數據、步態(tài)數據、足底壓力數據、調節(jié)足部溫度、實現個體定位、應急警報等功能。
實施例21:
一種采用接觸方式獲取足部圖像,進而制作定制鞋的方式:用戶足部踩到平面透明玻璃之上,透明玻璃下端設有可移動的足底特征掃描設備(下部掃描儀),透明玻璃上端圍繞足背及足踝設有2-4個可移動的掃描設備(上部掃描儀),上部掃描儀與下部掃描儀結合獲得完整的足部圖像;利用網絡收集足部數據;利用收集到的足部數據進行三維建模,形成與真實足部形狀一致或者接近一致的足部三維模型;根據足部三維模型制作鞋子,鞋子的內底與真實足底完全貼合(即鞋子的內底與真實足底的形狀對應一致),鞋面內側任一點與足上部(包括足趾、足背、足腕等)的最小直線距離<0.48cm。
實施例22:
采用如下方法制作定制鞋:用戶利用手機拍照功能拍得5張足部圖片,圖片中包括置于足部旁邊的有刻度的參照物;用戶將采集到的足部數據通過專用手機app傳輸到數據處理平臺;利用solidworks建模軟件將圖像數據轉換成初級足部三維模型,對初級足部三維模型進行圖像補償、修復,獲得最終的足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;根據足部三維模型制作鞋楦,再根據鞋楦制作鞋子,鞋子的內底與真實足底完全貼合,鞋面內側任一點與足上部的最小直線距離為0.3cm;鞋子的內底上方設有多個高度不超過0.3cm的凸起,可以起到按摩作用。
實施例23:
采用如下方法制作定制鞋:利用三維掃描儀采集完整的足部三維圖像,三維掃描儀與終端數據處理平臺之間用網絡互聯,三維掃描儀自動或者在人工指令下將足部數據傳輸到網絡數據處理平臺;利用pro/e建模軟件將圖像數據轉換成足部三維模型,對足部三維模型進行校正,直到足部三維模型放大至真實足部大小時與真實足部相比任一處的圖像缺陷最大直徑不超過0.2mm為止;根據足部三維模型制作鞋楦,再根據鞋楦制作鞋子,鞋子的內底與真實足底完全貼合,鞋面內側任一點與足上部的最小直線距離為0.2cm;鞋子的內底上方增設固定的附加材料,使鞋子的內底與真實足底不完全貼合,用于矯正問題足(如內八足、外八足、后足外翻、扁平足、高弓足、后足內翻等)或用于治療緩解足部病痛(如足底筋膜炎、姆囊腫、跖骨處痛、神經痛、糖尿病足等);鞋子的內底中置入加速度傳感器。
實施例24:
采用如下方法制作定制鞋:用戶設置一段包含足部全部圖像信息的影片,利用手機app傳輸到數據處理平臺;利用計算機算法從影片中選多幀能夠包含足部全部圖像信息的圖片,采用ccd光學建模技術構建足部三維模型,足部三維模型與真實足部形狀一致;不制作鞋楦,而采用機器視覺判斷結合自動雕刻裝置制作鞋底,鞋子的內底與真實足底完全貼合;利用數控編織工藝編織鞋面,鞋面內側任一點與足上部的最小直線距離為0.2cm。