CN101273808B - 用于确定舒适的鞋床形状的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于确定舒适的鞋床形状的方法和装置，具体而言，本发明提供了用于确定对人来说舒适的鞋床形状的一种方法及装置。该装置包括用于支撑足部后部的后部平台，用于支撑前脚掌的前部平台，所述前部平台和后部平台中的至少一个平台的高度相对所述平台中的另一个平台的高度可以调节，并可相对所述另一个平台固定在选定高度；以及用来容纳足部的足底表面的支撑表面，该支撑表面包括一段长度的柔性材料，此柔性材料可固定地安装在所述前部平台和后部平台之上，并在所述前部平台和后部平台之间延伸。该装置可将上述部件调节至各种配置，从而在任意选定的姿势下确定足底形状及感觉到的舒适程度。

Description

用于确定舒适的鞋床形状的方法和装置

技术领域

本发明涉及可以用于舒适的鞋床(footbed)形状的确定及测量的装置。还涉及用来将足部放置在模拟鞋床上时获得足部完整形状的系统。从该装置获得的一个或多个形状对应不同表面且随后可以用于制作穿着舒适的鞋垫或定制鞋。

背景技术

有很多方法或装置被用来获得足部的足底形状。这些方法或装置包括在可塑材料上模制足部形状、石膏型铸造、光学传感、用传感器接触测量等。当在可塑材料上用人的足部施加力时，该可塑材料将变成足印的形状，该形状随后可用于制作鞋垫或其它定制鞋床。此方法提供受到较小的材料阻力时足部的自然形状。实际上，由于足部内骨骼和软组织结构的不一致性，足部的自然形状用处很小。也就是说，足部不同部位的变形不同，而中性形状无法与足部的不同硬度相匹配。诸如石膏型铸造之类的方法因为其只能给出足部的中性形状，因而也存在相同的缺点。光学传感和接触传感器方法尽管非常精确，但是也存在其自身的缺陷。它们对于获得足部的中性形状是非常理想的，但是即使是在支撑表面具有和鞋对应的相同参数时对鞋进行模拟的情况下，它们也不能用来确定鞋内的形状。

透明材料被用来获得足部的足底形状，但是没有一种之前的方法可以一起模拟所有的鞋类参数以确定对足部舒适的形状。此外，大部分鞋，尤其是高跟鞋，其所具有的形状对于正在穿着它们的人而言并不舒适。尽管已采用很多不同的方法来确定足部形状，但是仍然没有一种可靠的方法对鞋床表面的长度、角度以及缓冲性能给予充分的考虑，从而确定出舒适的形状。

发明内容

鉴于现有技术中的缺点，需要能够确定并利用对人来说舒适的鞋床形状。并且也需要测量和/或捕捉当足部实际位于鞋中，用高跟垫起或其它情况下时，和/或行走、奔跑、就座或站立时足部表面的图像。

足部由26块骨骼和软组织组成，而且站立在表面上时足部的最佳结构与足部无负荷时的结构实际上是不同的。足部的骨骼和软组织结构会以不同的方式变形，且考虑到足部的不同特性，需要能够对足部形状进行捕捉。本发明旨在提供一种装置和方法，用于确定并测量足部的足底形状以及具有各种后跟长度、后跟角度、后跟高度、鞋头角度以及中足(midfoot)支撑长度的舒适形状。

本发明的第一形态提供了一种装置，其包括：

用于支撑足部后部的后部平台；

用于支撑前脚掌的前部平台；

其中，所述前部平台和后部平台中的至少一个平台的高度相对所述平台中的另一个平台的高度可以调节，并可相对所述另一个平台固定在选定高度；

以及用来容纳足部的足底表面的支撑表面，所述支撑表面包括一段长度的柔性材料，所述柔性材料可固定地安装在所述前部平台和后部平台之上，并在所述前部平台和后部平台之间延伸。

该前部平台和后部平台中的至少一个平台的高度，但优选为两个平台的高度均可调节。该前部平台和/或后部平台的倾斜角也可调节。此外该后部平台和该前部平台的前脚掌容纳部分之间的水平间隔也可调节。

高度，间隔，以及角度的调节可为连续的调节，或按离散的级(step)调节，取决于该装置的设计。

使用一个器件，该装置可用来获得对人来说舒适的鞋床形状。通过调节上述的高度，间隔和角度，该装置可以模拟鞋的任何后跟高度，后跟长度，后跟角度，鞋头角度和中足支撑长度。调节可为机械调节，气动调节或使用电力致动器。此外，该支撑表面可用具有不同形状或不同硬度或不同弹性特性的表面替换。

支撑表面优选地由弹簧钢制成，并且在该支撑表面上可放置其它材料以模拟鞋的鞋底材料。此其它材料可更换以获得对于具有不同缓冲水平的不同材料的舒适的足部形状。使用压缩试验机可对缓冲进行量化，从而找出在硬度、能量损失、抗挠刚度、弹性、挠度、反作用力及其它测量值方面理想的材料。

该装置可具有用来与该支撑表面的一部分相接触的可调节中足支撑构件。该中足支撑构件在必要时给足部提供额外的支撑，且如果支撑表面的硬度或抗挠刚度不合适，该中足支撑构件可防止该支撑表面翘曲。它还影响支撑表面的曲率，并可进行调节以改变该支撑表面的曲率。例如该中足支撑构件的高度，侧向定位和/或角度均可调节。

为了提供所需的高度和角度调节，装置的各种设计均有可能。例如，该前部平台或后部平台可绕轴线旋转，而它的倾斜角可由支撑该平台的一个或多个调节构件(如螺丝，电力或气动致动器)而改变。平台可安装在能相对轴线旋转的铰链上。平台的高度可(例如)由多个可彼此重叠放置的高度调节滑块来调节，或者通过用来支撑该平台的螺丝、高度可调节杆件或支撑、或致动器来调节。对于本领域技术人员，其它的可能性也将显而易见。

后部平台带有可替换的足部支撑部分，该足部支撑部分可由具有不同倾斜角度的一个或多个其它足部支撑部分替换。该后部平台可设置成容纳任何鞋的后跟单元或部件，使得该插入部件的材料变形可以提供对应于站立时后跟变形的足底形状。

该装置可结合，或一起配备单独的光学装置或接触探测器，该光学装置或接触探测器用于扫描或数字化放置在该装置支撑表面上的足部。此扫描或数字化优选为三维的，但也可为二维的。同样地，其优选为对整个足部的扫描或数字化，但也可为仅对足部的一部分，例如足底表面或足背表面的扫描或数字化。

由于该装置具有数个可替换的部件，因此其可提供为用于组装成完整装置的成套部件。所以，作为本发明的第二形态，提供了成套部件，包括：

用于支撑足部后部的后部平台；

用于支撑前脚掌的前部平台；

用于调节所述前部平台和后部平台中的至少一个平台相对所述平台中的另一个平台的高度，并将所述前部平台或后部平台相对另一个平台固定在选定高度的机构；

以及用来容纳足部的足底表面的支撑表面，所述支撑表面包括一段长度的柔性材料，所述柔性材料可固定地安装在所述前部平台和后部平台之上，并在所述前部平台和后部平台之间延伸。

此成套部件可包括多个具有不同形状或弹性或硬度特性的支撑表面。一次只有一个选定的所述支撑表面可安装在所述前部平台和后部平台上。同样地，此成套部件可带有多个用于安装在所述后部平台上的可替换的后跟单元，以及用于安装在所述前部平台上的可替换的鞋头翘度(toe spring)单元。鞋头翘度单元可为三角形，抛物线形，椭圆形或具有其它形状和/或角度。

本发明的第二形态可具有本发明第一形态的任何特性。

典型地，该装置用于首先确定舒适的足部形状。然后记录舒适形状的后跟高度，后跟角度等，且处在舒适姿势的足部形状通过扫描、数字化、注模或其它方法来捕捉。备选地该装置可用来测量当足部采取预定的姿势放置在该装置上时的足部形状，例如，对应由顾客定购的鞋的后跟高度和后跟角度。

因此本发明的第三形态提供了一种确定足部的舒适的脚底形状的方法，包括步骤：

a)将足部的后部放在后部平台上，将前脚掌放在前部平台上，并将足部的中部放在支撑表面上，该支撑表面包括位于前部平台和后部平台之间的材料带。

b)调节前部平台和后部平台中至少一个平台的高度和/或倾斜角。

以及

c)确定足部何时觉得舒适。

优选地该装置带有位于该前部足部平台和后部足部平台之间，并与该支撑表面接触的可调节的中足支撑构件，且该方法包括调节该中足支撑构件以调节该支撑表面的曲率。

本发明的第四形态提供了一种测量足部在鞋内将呈现的足底表面的方法，包括步骤：

a)提供一种装置，其具有用来支撑足部后部的后部平台，用来支撑前脚掌的前部平台，以及支撑表面，该支撑表面包括在前部平台和后部平台之间延伸的柔性材料条带。

b)调节前部平台和后部平台中至少一个平台的高度和/或倾斜角。

以及

c)将足部的后部放在后部平台上，将前脚掌放在前部平台上，并将足部的中部放在支撑表面上；

d)捕捉放置在支撑表面上的足部足底表面的形状。

足部可在该装置对预定的或舒适的设置进行调节之前或之后放置在支撑表面上。形状在预定的或舒适的设置下捕捉。

可使用中足支撑构件来调节该支撑表面的曲率。

本发明第四形态中的步骤d)典型地通过使用机械或光学的探测器或光学扫描仪实施。备选地可制作足部的印模，且信息可从该印模通过接触方法或非接触方法(包括扫描和数字化)提取。步骤d)优选地不仅包括足部的足底表面，还包括足部的足背表面。

从而，可以获得足部的完整形状，之后可以制造完整的鞋以提供定制配合。本发明的第五形态是一种制造定制鞋的方法，包括通过使用本发明的第一形态到第四形态的任一形态来获取关于足部的信息。本发明的又一形态是根据本发明的第五形态制造的鞋。

上述方法可使用具有罗列在本发明第一和第二形态下任何特征的装置。

本发明的一个优点是该装置可以模拟支撑表面在不同的活动，如奔跑、行走或进行其它运动期间支撑表面的变形。变形将首先在模拟负载条件下使用压缩试验机测量，然后可以使用所述装置中的机构将那些变形合并，使得可以对舒适程度进行评估。可以在宽度(横向)上使用朝长度方向的材料条带来改变支撑表面材料的硬度，使得可以对内旋和外旋进行控制和评估。此外，可以对该装置的中部部件和侧部部件的硬度进行控制，以在足部的两侧获得相同的变形，从而消除由过度的内旋或外旋而引起的不平衡。

本发明的装置和方法也可用来设计用于鞋的定制鞋垫，其中，当以所需的姿态站立在舒适的支撑表面形状上时，鞋垫材料将根据鞋垫材料的泡沫或材料硬度而变形。材料放置在装置的支撑表面上，并以适当的鞋的模拟构造来测试。

通过改变材料的形状和硬度可获得足部足底表面上所需的(或理想或最优的)压力图形，使得可以生成舒适的支撑表面。压力图形通过在足部和所述支撑表面之间使用和纸一样薄的传感器获取，其中，来自传感器的电信号被校准并显示为压力值。传感器是不会干涉或改变足部或支撑表面形状的传感器。当支撑表面的形状改变时，压力图形也会改变。使用所述装置可以快速确定对于所需压力图形的理想形状。

附图说明

参考附图，现在将对本发明的实施例进行描述，该描述仅为实例方式，不能被认为是对本发明范围的限制。附图中：

图1显示了鞋中所用的样品铁芯(shank)曲线；

图2是根据本发明的第一实施例的装置的侧视立体图；

图3是图2装置的侧视图；

图4是后部平台角度变化机构的后视立体图；

图5是后部平台角度变化机构的侧视图；

图6是用来将支撑表面固定在后部平台上的机构的侧视立体图；

图7A是前脚掌平台的侧视立体图，该平台包括鞋头翘度调节器和支撑中足长度调节器；

图7B是前脚掌平台的侧视图；

图8显示了备选的鞋头翘度调节器；

图9显示了根据本发明第二实施例的装置，用来以离散等级的后跟高度、后跟座长度、后跟面角度(heel wedge angle)以及鞋头翘度角度来确定鞋床形状；

图10A-10E显示了备选的用于后部平台的后跟座滑块，各后跟座滑块具有不同的倾斜角；

图11是用于后部平台的后跟座滑块的侧视图，该滑块具有0度的后跟面角度和50毫米的后跟座长度；

图12A-12G显示了具有不同角度的用于固定后跟面角度的中间后跟滑块；

图13显示了底部后跟滑块；

图14是用于前部平台的前脚掌高度调节滑块的立体图；

图15是根据本发明的第三实施例的装置的侧视图，该装置具有用来调节在前部平台和后部平台之间延伸的支撑表面形状的中部足部支撑；

图16是支撑表面的立体图，该支撑表面具有多个具有不同特性的不同部分；

图17是本发明的第四实施例的功能性侧视图，该实施例使用了电力或气动致动器；

图18是用来确定或测量舒适的颈部形状的本发明的第四实施例的侧视图；及

图19是用来确定或测量舒适的背部形状的本发明的第五实施例的侧视图。

具体实施方式

图1显示了鞋中所用的样品铁芯曲线的实例。

图2和图3示意性地描绘了用于确定穿着时舒适的鞋床形状的装置的第一实施例。该装置包括不同的表面，人可以将足部放置在这些表面上。它包括支撑表面1，用来支撑足部后部的后部平台3，以及用来支撑足部前部的前部平台6。支撑表面1安装在前部平台和后部平台上，并在它们之间延伸。在此实施例中该支撑表面的一端刚性地固定在后部平台3上。支撑表面的另一端放置在前部平台6上。支撑表面1的中间部分大部分下面没有支撑，使得由于材料弯曲而在内部产生的压缩应力和拉伸应力会允许形状改变。

支撑表面1优选为弹簧钢。任何柔性材料，例如弹簧钢，聚氨酯，或其它具有0.03到1.0Nm²范围之间抗挠刚度的热塑性塑料或热固性材料都可以用作该支撑表面。

当人站立在该装置上时，人的足部2放置在支撑表面1上，在该支撑表面1上，人足部2的脚后跟足底区域和前脚掌足底区域变形成整体结合在后部平台3和前部平台6中的形状。足部2的中足足底区域由两个平台之间的支撑表面1容纳并支撑。足部的中足足底区域呈现的形状由支撑表面1的中间部分所提供的缓冲水平决定，该缓冲水平则取决于支撑表面材料的特性和它的横截面形状。因此，通过改变用于该支撑表面1的材料类型以及它的横截面形状，足部2的中足足底区域会承受不同程度的缓冲。

在一个优选实施例中，有多个具有不同形状和不同材料特性的不同的支撑表面。该支撑表面中的任意一个支撑表面均可选择并安装到该装置的前部平台和后部平台上。因此，通过选择不同的支撑表面1，可以模拟不同的鞋的类型。支撑表面可为统一长度的材料，或者可包括具有不同特性(如不同硬度和弹性特性)的多个部分。图16显示了包括多个具有不同特性的纵向条带1a到1g的支撑表面。通过这种方式支撑表面的特性在其宽度上变化。图16仅为实例方式，且不同的部分当然可具有不同的形状。此外在支撑表面1上可放置附加的材料层，以模拟鞋的鞋底缓冲材料。可在足部和支撑表面1之间放置多个薄的压力传感器，以获取用于鞋的鞋底的压力分布图。

后部平台基座3和前部平台6可以进行调节以改变它们的相对高度。在图3中此调节是通过高度可调节的支撑7、8和5进行的。优选为前部平台和后部平台二者均可以调节高度，但也可能只有一个平台可以调节高度，因为这也允许调节两个平台的相对高度。前部平台6和后部平台3具有用来分别支撑足部的前面部分和后面部分的上表面。这些表面的倾斜角(以下称“平台倾斜角”)也可以调节。也可以设计该装置，使得前部平台或后部平台(或两者)可水平地前后移动，从而改变这二者之间的水平间隔，以容纳(例如)不同的足部长度。

通过选择不同的支撑表面并调节相对高度、水平间隔和/或平台倾斜角，所得到的支撑表面的形状可以调节以模拟后跟高度、后跟面角度、后跟座长度、受支撑的中足长度，以及鞋头翘度的多种组合。

该装置具有适合用来容纳足部的尺寸。在一个实施例中该尺寸为长度400毫米宽度180毫米，但对于本领域技术人员一系列尺寸都是可能且明显的。据构想通常后跟高度(后部平台和前部平台之间的高度差异)包括从0到200毫米的范围，但超出此范围的值也有可能。关于后部平台上用来支撑后足的基座长度，构想为20到100毫米的长度最为合适，虽然本发明并不限于此。同样地前部平台和后部平台之间的间隔可能在50到150毫米的范围内，且前部平台和后部平台的倾斜角在-45度到+45度范围内。

每个平台的相对高度，水平间隔和倾斜角均可连续地调节或按离散的级调节，这取决于该装置的设计。在本发明的第一实施例中，例如如图2到8所示，每个平台的高度和后部平台的倾斜角都可连续地调节。现在将参考图4到8对用于调节的机构的具体实现进行描述。这些描述仅仅是实例方式，而不应被视为限制本发明的范围，因为各种更改和变型对于本领域技术人员都将是非常明显的。

图4显示了一体地结合在后部平台3中的倾斜机构，它允许调节后部平台3的倾斜角。后部平台的顶部带有后跟座滑块16。四个相同的半圆柱形滑块18和轴17构成铰链，用于进行倾斜操作，并将后跟座滑块16定位在后足基座底部滑块19上。两个螺丝13和14可进行调节以调节平台3的倾斜角(更精确地说是调节上后跟滑块16的角度)。在如图5中所示设定所需的后跟面角度后，螺丝13、14还协助牢固地固定该后跟座滑块16。用来调节该角度的其它机构，例如螺母和螺栓、高度调节构件、电力和气动致动器均可用来代替螺丝，且对于本领域技术人员也非常明显。

在此实施例中支撑表面1固定在后部平台基座3上，但可以快速拆卸，使得支撑表面1可以互换。在后跟座滑块16上按预定的间隔安装有四个筒形销15(图6)。支撑表面1具有四个冲孔以与四个筒形销15的位置配合，使得该支撑表面可以精确而快速地定位在后足基座3上。与此同时，如图6所示，使用由弹簧钢制成的两个夹具4将支撑表面1夹在后跟座滑块16的上表面上。对于本领域技术人员，用来将该支撑表面固定在后部平台3上的其它机构也是可能且明显的。

前部平台6包括鞋头翘度楔块22，前部平台基座底部单元20和用来安装鞋头翘度楔块22的滑块21。如图7B中所示，支撑表面1放置在鞋头翘度楔块22和滑块21的后部上。两个引导件9限制该支撑表面从滑块21上升离，但允许支撑表面1在它们之间滑动。滑块21和两个引导件9一起可以相对于前部平台基座底部件20前后滑动，并且鞋头翘度楔块22可在滑块21的上面前后滑动，使得支撑表面形状和中足长度可以根据人足部2的需要调节。鞋头翘度楔块22设计成可与其它具有不同形状和后跟面角度的鞋头翘度楔块互换。因此该装置通常将具有多个鞋头翘度楔块，其中任何一个楔块均可在任何时间使用。图8显示了鞋头翘度楔块的三个实例。鞋头翘度楔块22A和22B显示了两个不同的后跟面角度，而鞋头翘度楔块22C显示可以使支撑表面1的足尖范围具有曲线形状的另一个后跟面角度。

在此实施例中，后跟高度可以通过改变后部平台3或前部平台6的高度来改变。后部平台用两个安装螺丝5安装在平板10上。前部平台也用两个安装螺丝8安装在相同的平板10上，并还由四个导向螺丝7支撑。前部平台和后部平台每个平台的高度均可通过旋转螺丝来调节。上述装置仅为实例方式，对于本领域技术人员，用来调节平台高度的其它机构是非常明显的。例如，可使用螺母和螺栓装置，伸缩式支撑(telescoping support)或气动致动器来代替螺丝。平板10由如图2和图3所示的四个圆柱形支柱11支撑在平板12上方。

在本发明的第一实施例中，如上所述，前部平台和后部平台的相对高度以及后部平台的倾斜角均可连续地调节。接下来将参考图9到14描述的本发明的第二实施例也是一样，而除此之外前部平台的高度和后部平台的倾斜角还可以按离散的级调节。接下来将用更多细节对允许离散调节的机构实例进行描述。

图9的装置允许以离散的不同等级的后跟高度、后跟座长度、后跟面角度以及鞋头翘度角度来测量鞋床形状。在此实施例中，后部平台3包含三个主要单元，即，后跟座基座16，中间后跟滑块23，以及底部后跟滑块24。图10A至图10E分别显示后跟面角度为0、1、2、3和4度且后跟座长度为45毫米的样品后跟座滑块16_A、16_B、16_C、16_D和16_E。当然，滑块16的后跟座长度可以变化，不一定为45mm。图11显示了后跟座长度为例如50毫米的后跟座滑块16。两个圆柱形引导件25固定在后跟座滑块16的底面上，使得后跟座挡块16可以容易地用它的两个配合引导孔安装在中间后跟滑块23上，并使用具有拇指旋轮26的螺丝进行紧固。图12A至图12G分别显示了固定后跟面角度为0、5、10、15、20、25以及-5度的实例中间后跟滑块23_A、23_B、23_C、23_D、23_E、23_F和23_G。通过选择合适的后跟座滑块16和中间后跟滑块23，可以获得所需的后部平台倾斜角(“后跟面角度”)。通过将后跟座滑块或中间后跟滑块与具有不同角度的不同滑块互换可以调节倾斜角。通过这种方式，可以获得宽范围的后跟面角度。两个固定在中间后跟滑块23下方的圆柱形引导件27滑入底部后跟滑块24的上表面上的配合孔中。

在此实施例中后部平台3的高度是固定的，因此相对高度是通过仅对前部平台6的高度进行调节而调节的。特别地，后跟高度(前部平台和后部平台的相对高度)通过增加或拆除如图9中所示的前部平台高度调节滑块28而调节。此调节按照离散的级进行，前部平台高度调节滑块28的厚度决定后跟高度的最小调节量。前部平台高度调节滑块28具有两个对角地设置的角引导件29，使得在堆叠期间，可以将调节滑块28旋转90度并借助两个角引导件29固定在另一个调节滑块上。前部平台6包括装配好的高度调节滑块28，具有两个引导件9的滑块21，以及鞋头翘度楔块22，该鞋头翘度楔块22可在平板10上来回滑动，使得支撑表面的形状可以根据人足部2的需要调节。

现在将参考图15描述第三实施例。该第三实施例和第一实施例相同，但带有用来调节支撑表面1的曲率的特殊机构30。具体地该机构30可以支撑并调节支撑表面1位于前部平台和后部平台之间的中足部分的形状。如果前部平台和后部平台以及它们之间的间隔对放置在该装置上的足部并没有很好地适合，此机构还具有防止支撑表面1翘曲的优点。

机构30是中足支撑构件。它位于前部平台6和后部平台3之间，并被设置成能够接触到支撑表面的底面，从而支撑该表面并影响其曲率。在此实施例中该中足支撑构件30采取杆的形状，此杆具有大约为半圆柱形的横截面，并具有和前部平台和后部平台相似的宽度。此构件30用铰链连接在支撑件31上，使得构件30的角度可以调节。支撑件31的高度可以调节，并可以在前部平台和后部平台之间来回移动。支撑表面1的中间部分的形状可以通过升高、降低机构30或使机构30在平板10上来回移动来连续地变化。此调节可机械地执行，或使用气动或电力致动器。

用来调节支撑表面曲率的中足支撑构件可添加到第一实施例，第二实施例或本发明的任何其它实现上。

虽然本发明在之上以机械的形式的加以描述，例如，采用高度调节螺丝或类似机构，但对于任何由电力致动器或气动致动器控制并实现的不同调节机构也是同样可能的。对于各种高度和角度由电子装置读数而不是机械地读数也是可能的。图17显示了本发明的一个实施例，其中前部平台、后部平台和中足支撑构件的高度，以及后部平台和中足支撑构件的倾斜角都由电力致动器控制。后跟高度(后部平台相对前部平台的相对高度)和后跟角度(后部平台的倾斜角)由电子装置或控制电路读取并显示在显示装置上。

在使用中，人可以将其足部放置在装置上，使得后跟位于后部平台上而前脚掌位于前部平台上。支撑表面支撑并改变形状以容纳足部的足底表面。调节前部平台和后部平台的相对高度、后部平台的倾斜角、鞋头翘度后前部平台的倾斜角以及前部平台和后部平台之间的间隔(以及中足支撑构件，如果有的话)，直到找到舒适的形状。记录舒适形状的各种参数，尤其是后跟高度和后跟角度(即，平台的相对高度和后部平台的角度)。

可提供两个单独的装置，一个用于左脚，另一个用于右脚，使得可以同时为两只脚找到舒适的形状。人可以移动脚来模拟行走或奔跑，以检验舒适度，并使得支撑表面变化形状来容纳行走或奔跑期间的足部形状。

一旦已经找到舒适的配合，需要测量或捕捉足部在此姿势的形状。尤其是足部的足底表面，但也非常需要捕捉足背表面和侧面，使得能够捕捉到整个足部的图像，并可用来设计定制鞋类。

有三种主要的方式来测量或捕捉足部的形状。它们是：数字化，足部浇模和足部扫描。虽然这些方法对本领域都是众所周知的，但之前只可能使用它们来捕捉当足部平放在地面上时的“中性”形状。之前不可能捕捉足部在穿着鞋，或行走或奔跑时呈现的实际形状。因此在现有技术中从使用这些方法获得的数据是不完整且不精确的，尤其是关于高跟鞋的数据。

在数字化方法中，当位于根据本发明的装置上的某预定位置时，在足部周围使用机械的或光学的探测器描画轮廓。该预定的位置可为如上述所确定的舒适的位置，或者该装置具有根据顾客所定制的鞋的特定设计的后跟高度和后跟角度时足部采取的姿势。

通过对足部的表面描画轮廓，该机械的或光学的探测器测量并记录(捕捉)足部的形状。

备选地，为了捕捉足部的足底表面，探测器可沿支撑表面1移动，以捕捉其二维坐标。(如在图15所示的平面中)

在足部浇模方法中，该装置由环绕的盒子围绕，如顶部开口的丙烯酸盒子。目标顾客以预定姿势站在该装置上，然后将浇模混合物倒进盒子中。用来制作假牙的成型材料，或其它合适的合成物均可使用，且对于本领域技术人员均显而易见。当倒进浇模材料时，对象应保持安静没有移动。

对象然后可以将他们的足部拔出，并让模子干3到4分钟。为了便于拔出足部，盒子可带有可拆卸的后跟侧板。这可以使在不产生任何裂纹的情况下更易于将足部从凝固的浇模材料中取出。对象的足部应缓慢地拔出，然后将后跟板放回到浇模盒子上。

然后将能够凝固的第二种材料，如熟石膏，缓慢地沿侧壁倒进盒子中。将熟石膏混合物倒进模具后，可将插销插进位于模子开口处的模件中。

最后，一旦第二种材料已经凝固(例如30分钟后)，将盒子的侧板拆除，且凝固的第一种材料也可以拆除。现在就由第二种材料形成了足部的浇铸模型，且模型允许晾干(例如12个小时)。在它变干后通过描画其最初的标记印痕(如果需要的话)可以在足部浇模上装上黑色的标记。

在扫描方法中，该装置放在扫描台上。对象以预定的姿势站在该装置上且他们的足部被扫描。对于本领域技术人员最适合的扫描器将是显而易见的。扫描器是光学扫描器，并可采取端部开口盒子的形态，根据本发明的装置和足部可放入该盒子中。典型地扫描器件具有一个或多个光源(例如激光)并在其侧壁上有一个或多个探测器。通过分析探测到的反射和/或透射激光束对足部进行扫描。由于扫描仪对本领域是众所周知的，因此在本发明中对它们不做进一步描述。

扫描装置可一体地结合在根据本发明的装置中，以提供用于确定和扫描舒适的足部形状的组合装置。

虽然以上对本发明参考寻找及测量舒适的足部形状而进行描述，但同样的原理也可用于确定对于背部、颈部及其它身体部分的舒适的形状。例如，体现相似原理的装置可用于寻找用于椅子或沙发靠背的舒适形状，或用于床的枕头或床垫的舒适形状。

图18显示了本发明的第四实施例，它是用于确定或测量对于颈部的舒适形状的装置。它包括用于支撑头部的第一平台6，用于支撑肩部或颈部下部部分的第二平台3，中间支撑构件30和安装在第一平台和第二平台以及中间支撑构件之上并在它们之间延伸的柔性支撑表面1。

就常规的功能性方面，这些部件如之前对本发明的第一实施例到第三实施例中的装置所述。第一平台和第二平台的相对高度可以调节，优选地是通过调节两个平台任一平台的高度。第二平台3具有可调节的倾斜角，使得其可调节来找到用于支撑颈部的舒适匹配。中间支撑构件30具有可调节的角度和高度，并可横向地在第一平台和第二平台之间来回移动，使得其与支撑表面1的底面接触，并使支撑表面形成以舒适的方式与颈部配合的曲线轮廓。

图19显示了本发明的第五实施例，它是用于确定或测量背部的舒适形状的装置，并可用来符合人体工学地设计椅子或沙发的靠背支撑。它的部件和图18中的部件相似，除了第一平台6是支撑上背部，第二平台3是支撑下背部，而中间支撑构件支撑着背部中间。平台和中间支撑构件的高度可以调节，但在此上下文中“高度”表示离椅子靠背40的横向间隔。

以上参考某些具体实施例对本发明进行了描述，但这些实施例仅为实例方式，而不应被视为对本发明精神和范围的限制，本发明应包括所有属于所附权利要求范围之内的可能的实施例，更改和变型。

Claims (40)

1.一种装置，其用于确定舒适的鞋床形状，包括：

用于支撑足部后部的后部平台；

用于支撑前脚掌的前部平台；

所述前部平台和后部平台中的至少一个平台的高度相对所述平台中的另一个平台的高度可以调节，并可相对所述另一个平台固定在选定高度；

以及用来容纳足部的足底表面的支撑表面，所述支撑表面包括一段长度的柔性材料，所述柔性材料具有0.03到1.0Nm²范围之间的抗挠刚度，所述柔性材料可固定地安装在所述前部平台和后部平台之上，并在所述前部平台和后部平台之间延伸。

2.根据权利要求1所述的装置，其具有可调节的中足支撑构件，所述中足支撑构件设置成与所述支撑表面的一部分相接触。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述中足支撑构件的高度是可调节的。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述中足支撑构件的角度是可调节的。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述中足支撑构件与所述前部平台或所述后部平台之间的横向间隔是可调节的。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述后部平台的倾斜角是可调节的。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述前部平台的倾斜角是可调节的。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述前部平台和后部平台的所述相对高度是可连续地调节的。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述前部平台和后部平台的所述相对高度可通过一个或多个电力致动器调节。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述后部平台可绕轴线旋转，且所述后部平台的倾斜角可通过一个或多个支撑所述平台的调节构件而改变。

11.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述后部平台具有可替换的足部支撑部分，所述足部支撑部分可由具有不同倾斜角的一个或多个其它足部支撑部分替换。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置具有多个可替换的支撑表面，各所述可替换的支撑表面均可安装到所述前部平台和后部平台上，且各所述可替换的支撑表面均具有不同的特性。

13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑表面由多个具有彼此不同特性的部分形成；所述特性选自包括硬度和弹性特性的组。

14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括光学装置或接触探测器，所述光学装置或接触探测器用来获取由所述支撑表面支撑的足部的形状。

15.一种方法，其用来确定足部的舒适的足底形状，所述方法包括步骤：

a. 将足部的后部放在后部平台上，将前脚掌放在前部平台上，并将足部的中部放在支撑表面上，所述支撑表面包括位于所述前部平台和后部平台之间的柔性材料的带，所述柔性材料具有0.03到1.0Nm²范围中的抗挠刚度；

b. 调节所述前部平台和后部平台中至少一个平台的高度和/或倾斜角；

c. 确定足部何时觉得舒适。

16.一种装置，其用来测量身体部分的舒适形状，所述装置包括：

第一平台，其具有用来支撑所述身体部分的第一部分的表面；

第二平台，其用来支撑所述身体部分的第二部分；

所述第一平台和第二平台中的至少一个平台的高度相对所述平台中的另一个平台的高度可以调节，并可相对所述另一个平台固定在选定高度；

以及用来容纳所述身体部分的表面的支撑表面，所述支撑表面包括一段长度的柔性材料，所述柔性材料具有0.03到1.0Nm²范围之间的抗挠刚度，所述柔性材料在所述第一平台和第二平台之间延伸，并安装在所述第一平台和第二平台之上；

以及可调节的中部支撑构件，其用于调节所述支撑表面的曲率。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置设计成用来测量背部或脊柱姿势的舒适形状，且其中，所述第一平台设置成支撑上背部的一部分，而所述第二平台设置成支撑下背部的一部分，人的臀部或脊柱的根部带有调节曲率的可调节的中部支撑构件。

18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置设计成用来测量颈部的舒适形状，且其中，所述第一平台设置成支撑人的头部，而所述第二平台设置成支撑人的下背部或两肩之间的部分。

19.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述中部支撑构件的高度是可调节的。

20.根据权利要求16所述的装置，其特征在与，所述中部支撑构件具有可调节的倾斜角。

21.一种测量足部在鞋中将呈现的足底表面的方法，包括如下步骤：

a) 提供装置，所述装置具有用来支撑足部后部的后部平台，用于支撑前脚掌的前部平台，以及包括在所述前部平台和后部平台之间延伸的柔性材料带的支撑表面，所述柔性材料具有0.03到1.0Nm²范围之间的抗挠刚度；

b) 将所述前部平台和后部平台中的一个或两者的高度和/或倾斜角调节至预定的或舒适的设置；

以及

c) 将所述足部后部放置在所述后部平台上，将所述前脚掌放置在所述前部平台上，并且将中足搁置在所述支撑表面上；

d) 记录放置在所述支撑表面上的所述足部的所述足底表面的形状。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，在将所述装置调节至所述预定的或舒适的设置之前或之后将所述足部放置在所述支撑表面上，并且其中在所述预定的或舒适的设置中记录所述足部的所述形状。

23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述装置具有用于支撑所述支撑表面的中部的中足支撑构件，并且其中，调节所述中足支撑构件的位置以便调节所述支撑表面的曲率。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，调节所述中足支撑构件相对于所述后部平台的高度、角度或侧向位置。

25.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，通过使用机械或光学的探测器或光学扫描器来执行步骤d)。

26.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，在步骤d)中记录所述足部的足底表面和足背表面。

27.一种制造定制鞋的方法，包括通过使用根据权利要求21所述的方法测量足部并基于所述测量制造鞋。

28.一种根据权利要求27所述的方法制造的定制鞋。

29.一种用于形成用来测量足部的装置的部件包，包括：

用来支撑足部后部的后部平台；

用来支撑前脚掌的前部平台；

用来调节所述前部平台和后部平台中的至少一个相对于所述平台中的另一个的高度，并将所述前部平台或后部平台相对于另一个平台固定在选定的高度的机构；

以及用来容纳足部的足底表面的支撑表面，所述支撑表面包括一段长度的柔性材料，所述柔性材料具有0.03到1.0Nm²范围之间的抗挠刚度，所述柔性材料能够在一端安装到所述前部平台上，而在另一端安装在所述后部平台上。

30.根据权利要求29所述的部件包，其特征在于，所述部件包还包括可调节的中足支撑构件，所述中足支撑构件布置成接触所述支撑表面的一部分。

31.根据权利要求30所述的部件包，其特征在于，所述中足支撑构件的高度是可调节的。

32.根据权利要求30所述的部件包，其特征在于，所述中足支撑构件的角度是可调节的。

33.根据权利要求29所述的部件包，其特征在于，所述后部平台的倾斜角是可调节的。

34.根据权利要求33所述的部件包，其特征在于，所述后部平台能够绕轴线旋转，并且其倾斜角可通过支撑该平台的一个或多个调节构件而改变。

35.根据权利要求33所述的部件包，其特征在于，所述后部平台具有可替换的足部支撑部分，所述足部支撑部分能够由具有不同的倾斜角的一个或多个其它足部支撑部分替换。

36.根据权利要求29所述的部件包，其特征在于，所述部件包具有多个可替换的支撑表面，其中各支撑表面均可安装到所述前部平台和所述后部平台上，并且其中各支撑表面均具有不同的特性。

37.根据权利要求29所述的部件包，其特征在于，所述支撑表面由具有彼此不同的特性的多个部分形成；所述特性选自包括硬度和弹性特性的组。

38.根据权利要求29所述的部件包，其特征在于，所述部件包还包括用来获得由所述支撑表面支撑的足部的形状的光学装置或接触探测器。

39.根据权利要求29所述的部件包，其特征在于，所述部件包包括能够安装到所述前部平台和后部平台上的多个支撑表面，所述支撑表面具有不同的形状或弹性或硬度特性。

40.根据权利要求29所述的部件包，其特征在于，所述部件包包括用来安装在所述后部平台上的多个可替换的后跟单元，以及用来安装在所述前部平台上的多个可替换的鞋头翘度单元。

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