CN106393508B - 鞋垫模具及其制取鞋垫模方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种鞋垫模具，包含基座、多个导轨、多个定位槽、多个伸缩杆、多个弹性件、至少一滑轨以及抽屉座。导轨设置在基座。定位槽设置在基座。各伸缩杆包含一抵靠部，各抵靠部至少与另一抵靠部抵靠。各伸缩杆穿设于各导轨内，且各弹性件提供各伸缩杆复位力。滑轨设置在基座且定位伸缩杆。抽屉座包含抽屉，抽屉用以置入或取出鞋垫原料。藉由定位伸缩杆可直接制取鞋垫模，其操作是足部对前述鞋垫模具的伸缩杆施压，再固定伸缩杆的位置，便能取得一鞋垫模。而由足底制取鞋垫模的方法是运用一影像撷取装置获得鞋垫模的三维数据。

Description

鞋垫模具及其制取鞋垫模方法

技术领域

本案与用于计量轮廓的技术有关，特别是有关于一种鞋垫模具、利用鞋垫模具由足底制取鞋垫模或利用鞋垫模具取得鞋垫模的三维数据的方法。

背景技术

最理想的鞋垫，是依照使用者的足部形状去制作，能与使用者的足部完全配合的鞋垫。早期鞋垫模的制作是利用石膏披覆足部定型后，再开启石膏后灌浆翻制成一鞋垫模，随后，制作鞋垫者方能以此鞋垫模再制作完全符合使用者足部形状的鞋垫。因此，前述习知技术的制作困难、成本高昂，也令此类鞋垫的价格居高不下。

目前有一种可以用来测量使用者足部的电子数字足部模型，复杂装置之中具有可计算位移的多个柱体。当使用者的足部踩在前述柱体上，受力的柱体会缩回。操作者计算全部柱体的缩回距离，便能得到使用者的电子数字足部模型。再依此电子数字足部模型制作鞋垫的鞋垫模具。最后利用鞋垫模具翻模得到与使用者足部完全配合的鞋垫模，再以鞋垫模制作出适切的鞋垫。

然而，要根据电子数字足部模型来制作鞋垫模具，必须要购买特殊且高价复杂的设备与软体，才能将数字信息制作成鞋垫模具实品，再度提高鞋垫的成本。前述鞋垫不仅生产步骤与成本很高，且难以客制化进行制作；故现今市场上的鞋垫产品仍然采尺寸分类或医疗特殊需求分类为主流。

此外，使用者的足部踩在地上的时候，足部形状会受使用者体重与站姿的影响而有些微的变形。由于电子数字足部模型测量足部时未计算此压力变形，因此鞋垫无法配合此变形进行适切变化，反而造成鞋垫的使用缺陷。

因此，目前市场上缺乏一种可以直接客制化鞋垫的设备、能立即取得符合足形的鞋垫，也较难提供各使用者较佳足部数据的计算与应用；此问题在现今讲求客制化及足形导正的鞋垫领域中，仍是一个亟待突破的技术。

发明内容

本发明的一结构态样在于提供一种鞋垫模具，能同时计算足部踩在地上的变形，以得到足部踩在地上时的鞋垫模或足部的三维数据。此外，通过鞋垫原料的置入，可使其热塑成型并立即取得符合足形的鞋垫。

根据本发明结构态样的一实施方式，一种鞋垫模具包含一基座、多个导轨、多个定位槽、多个伸缩杆、多个弹性件、至少一滑轨以及一抽屉座。导轨设置在基座。定位槽设置在基座，各定位槽与各导轨相对。各伸缩杆包含一抵靠部，各抵靠部至少与另一抵靠部抵靠。各伸缩杆穿设于各导轨内，且各伸缩杆一端凸出于各导轨，另一端插入各定位槽。弹性件设置在基座，用以提供各伸缩杆复位力。滑轨包含至少一轨道及一滑块。滑轨设置于基座，轨道设置于滑块，轨道的延伸方向与导轨的延伸方向不平行。滑块与抵靠部相对。滑块用以沿轨道位移而抵顶抵靠部，并定位所有的伸缩杆。此外，抽屉座包含一抽屉，抽屉座连接基座的底侧。抽屉内设有一容置空间供一鞋垫原料定位，抽屉用以置入或取出鞋垫原料。

藉由前述实施方式的设计，各伸缩杆复位力能提供人体足部适切变形量，且最终鞋垫模具对应足部定位的多根伸缩杆会具有一模穴，利用此鞋垫模具的模穴可以直接翻模获得鞋垫模，且此鞋垫模适切对应足部踩在地面的变形形态。再者，通过鞋垫原料的置入，可使其热塑成型并立即取得符合足形的鞋垫。值得强调的是，本发明前述实施方式的装置简单且成本能有效降低。

依据前述实施方式的其他实施例如下：前述滑轨可包含一第一连接件、一第二连接件以及四个轨道，滑块包含一第一滑杆与一第二滑杆。其中二轨道设于第一滑杆，另二轨道设于第二滑杆，第一连接件的两端分别连接第一滑杆与第二滑杆，第二连接件的两端分别连接第一滑杆与第二滑杆。再者，前述鞋垫模具可包含一定位件，设置在基座，定位件可横向地位移第一滑杆。经由滑轨的多个斜边部相互嵌合的方式，并结合定位件的单方向位移，可形成双向的迫紧机制。此双向迫紧机制可分为横向迫紧与纵向迫紧。在此双向迫紧的条件下，伸缩杆可完整地维持并取得符合足形的鞋垫模。前述鞋垫模具可包含多个感应器，各感应器与各弹性件连接，用以显示各弹性件的受力。另外，前述鞋垫模具可包含多个发光源，这些发光源与感应器控制连结，各伸缩杆具有一透明部，发光源设置在基座，各发光源与各透明部相对并呈现一光色。前述鞋垫模具可包含多个感应器与多个发光源，各感应器相对应受各伸缩杆控制启闭，各发光源与各感应器连接并与各伸缩杆相对，根据各感应器启动对应一发光源。通过伸缩杆受到不同的力，有不同的缩回距离，能让透明部与不同光色的发光件相对。利用伸缩杆的光色变化，使用者便能目视得知伸缩杆的大约受力值。此外，前述抵靠部的形状可为八角形、六角形、圆形或矩形。不同形状的设计，能让各抵靠部与周侧各抵靠部呈现面抵靠，以提升抵靠部的稳定度，让伸缩杆的连动更为稳定。再者，抵靠部为矩形、六角形或八角形时，能利用平面彼此抵靠，使伸缩杆无法旋转，连动更为确实。

根据本发明结构态样的另一实施方式，一种鞋垫模具包含一基座、多个伸缩杆、多个发光源、一影像撷取装置以及一鞋垫原料。多个伸缩杆彼此平行地限位在基座内，各伸缩杆供足部踩踏且具有一复位力。发光源安装在基座内，各发光源相对应照射各伸缩杆，且各发光源通过各伸缩杆呈现一光色。影像撷取装置相对应基座设置，影像撷取装置撷取各伸缩杆的光色以供分析各伸缩杆的一三维数据。鞋垫原料则置于伸缩杆的下方以供成型。

本发明的一方法态样在于提供一种鞋垫模具制取鞋垫模方法，其能同时计算足部踩在地上的变形，以得到足部踩在地上时的鞋垫模，也可以获得足部的三维数据制作一电子鞋垫模。此外，通过鞋垫原料的置入，可使其热塑成型并立即取得符合足形的鞋垫。

依据前述另一实施方式的其他实施例如下：各伸缩杆可具有一透明部，各发光源包含多个光色的多个发光件，这些光色的波长相异，且各发光源与各透明部相对，各透明部用以在伸缩杆相异伸缩位置时与各发光源的其中一发光件相对。此外，前述鞋垫模具可包含多个感应器，各感应器相对应受各伸缩杆控制启闭，其中各发光源包含多个光色的多个发光件，这些光色的波长相异，各发光源与感应器连接并与各伸缩杆相对应，根据各感应器启动其中一光色的一发光件。藉由伸缩杆受到不同的力，有不同的缩回距离，能让透明部与不同光色的发光件相对。利用伸缩杆的光色变化，使用者便能目视得知伸缩杆的大约受力值。

根据本发明方法态样的一实施方式是一种鞋垫模具制取鞋垫模方法，可将鞋垫原料置于伸缩杆的下方以供成型。此鞋垫模具制取鞋垫模方法包含下述步骤：使用者的足部对前述鞋垫模具的多根伸缩杆施压；固定所有伸缩杆的位置；获得一模穴；以及，翻制模穴而取得一鞋垫模。

根据本发明方法态样的另一实施方式，是一种使用前述鞋垫模具制取鞋垫模三维数据的方法，可将鞋垫原料置于伸缩杆的下方以供成型。此鞋垫模具制取鞋垫模方法包含下述步骤：使用者的足部对多个的伸缩杆施压；固定多个根伸缩杆的位置；运用影像撷取装置取得多个伸缩杆的一影像；以及，运算影像而获得鞋垫模的三维数据。

藉由前述二种鞋垫模具制取鞋垫模方法，本发明可以快速获得供制作真实鞋垫模的一模穴或一虚拟鞋垫模的三维数据。且真实鞋垫模或虚拟鞋垫模三维数据能符合人体足部踩在地上的变形量，进而制造出符合受压足部的鞋垫。另外，通过鞋垫原料的置入，可使其热塑成型并立即取得符合足形的鞋垫。

值得一提的是，本发明前述各实施方式可通过一显示装置即时显示，其中人体足部足底压力资料可藉由影像中内含的多数光色组合一光色图谱(colormap)，运用此光色图谱视觉化呈现在显示装置，据此可以给予使用者更直觉的压力回馈成果。再者，前述各实施方式可使用鞋垫模制作与鞋垫模配合的一鞋垫，其中鞋垫可通过三维数据制作。前述各实施方式中，各伸缩杆的抵靠部可以为八角形、六角形、圆形或矩形的柱状，技术目的是让各抵靠部至少与另一抵靠部呈现面抵靠或线抵靠。

附图说明

图1绘示本发明结构态样一实施方式的鞋垫模具的立体图；

图2绘示图1的鞋垫模具的分解图；

图3绘示图1的剖线3-3的剖视图；

图4绘示图3的剖线4-4的剖视图；

图5绘示图2的滑轨与定位件的分解图；

图6绘示图3的鞋垫模具的操作状态剖视图；

图7绘示本发明结构态样另一实施方式的鞋垫模具的局部放大剖视图；

图8绘示本发明结构态样再一实施方式的鞋垫模具的局部放大剖视图；

图9绘示本发明撷取三维数据的方法操作示意图；

图10A绘示本发明影像座标的平面关系示意图；

图10B绘示本发明直接线性转换(Direct Linear Transformation,DLT)的影像座标与伸缩杆顶点座标的转换关系示意图；

图11A绘示伸缩杆顶点受压变形量的示意图；

图11B绘示伸缩杆顶点受压变形量与影像中变化的示意图；

图12绘示本发明足底三维曲面示意图；

图13A绘示本发明方法态样的一实施方式的步骤图；

图13B绘示本发明从抽屉取出鞋垫的示意图；

图14绘示本发明方法态样的另一实施方式的步骤图；

其中，符号说明：

100：基座 680：第三挤迫件

110：基部 681：挤迫弹簧体

112：穿孔 700：定位件

114：凹洞 711：旋钮

116：限位件 712：弹簧

120：导引部 713：弹簧体

130：外框 714：圆弧头

200：导轨 800：抽屉座

300：定位槽 801：扣件

400：伸缩杆 802：抽屉

410：抵靠部 804：手把

420：透明部 806：容置空间

500：弹性件 810：硅胶片

600：滑轨 811：顶面

602：轨道 812：底面

604：滑块 820：泡棉

620：第一连接件 830：鞋垫原料

621：第一斜边部 900：发光源

630：第二连接件 910：发光件

631：第三斜边部 920：感应器

640：第一滑杆 1000：影像撷取装置

650：第二滑杆 A：足底三维曲面

660：第一挤迫件 S11～S14：步骤

661：第二斜边部 S21～S24：步骤

670：第二挤迫件 I1～I3：平面

671：第四斜边部。

具体实施方式

图1绘示本发明一实施方式的鞋垫模具的立体图。图2绘示图1的鞋垫模具的分解图。图3绘示图1的线3-3的剖视图。图4绘示图3的剖线4-4的剖视图。图5绘示图2的滑轨600与定位件700的分解图。如图所示，鞋垫模具包含一基座100、多个导轨200、多个定位槽300、多个伸缩杆400、多个弹性件500、一滑轨600以及一定位件700。

基座100是由基部110、导引部120及外框130组合而成，基座100内部具有一相对应人体足部的容置空间。基部110包含一穿孔112、六个凹洞114及四个限位件116，分设于基部110内部空间的四个端角。另有多个圆孔状导轨200设置在基座100内部，多数导轨200密集开设在板形导引部120上。多个圆孔状定位槽300被设置在基座100底部，各定位槽300分别各导轨200同轴相对。

各伸缩杆400中央制作一抵靠部410，抵靠部410为八角形柱状体，各抵靠部410与周侧其他伸缩杆400的相对抵靠部410面抵靠。各伸缩杆400穿设于各导轨200内，且各伸缩杆400一端贯穿凸出于各导轨200表面以供足部踩踏，各伸缩杆400另一端则可伸缩位移地插入各定位槽300。运用抵靠部410界于各导轨200及各定位槽300限位，达成各伸缩杆400可伸缩地位移又保持在基座100内的组态。

多个弹性件500设置在基座100内，且各弹性件500供各伸缩杆400另一端穿设，以弹性件500抵顶在抵靠部410及定位槽300之间。藉此提供各伸缩杆400一向外凸伸的复位力。运用前述多个弹性件500产生的复位力可以模仿地面对于人体(使用者)足部的反向施压。

滑轨600包含四个轨道602、一滑块604、一第一连接件620、一第二连接件630、一第一挤迫件660、一第二挤迫件670以及一第三挤迫件680。滑轨600设置在基座100上，可锁定地定位伸缩杆400。滑块604包含一第一滑杆640与一第二滑杆650。其中二个轨道602设置于第一滑杆640上，另外二个轨道602则设置于第二滑杆650上。轨道602的延伸方向与导轨200的延伸方向不平行。滑块604垂直相对各伸缩杆400的抵靠部410。滑块604用以供使用者操作，基部110的四个限位件116会分别对应穿过第一滑杆640上的两个轨道602与第二滑杆650上的两个轨道602，令滑块604藉由轨道602于限位件116上位移。再者，第一连接件620的两端分别固接第一滑杆640的一端与第二滑杆650的一端，而第二连接件630的两端则分别固接第一滑杆640的另一端与第二滑杆650的另一端。通过上述固接方式，第一连接件620、第二连接件630、第一滑杆640及第二滑杆650可形成矩形的框架。而且，通过定位件700的位移可连结带动此框架作横向的位移。再者，第一连接件620、第二连接件630、第一滑杆640以及第二滑杆650的位移方向均相同。此外，第三挤迫件680是用以抵顶各伸缩杆400。第一滑杆640衔接第三挤迫件680，两者中间夹有一挤迫弹簧体681。此挤迫弹簧体681抵顶第三挤迫件680，致使第三挤迫件680横向地迫紧定位伸缩杆400。再者，滑块604的第二滑杆650多个抵顶抵靠部410外侧，并使多个抵靠部410彼此抵靠挤压定位，达成所有伸缩杆400的稳定定位。

为了实现双向地迫紧定位伸缩杆400，第一连接件620的一第一斜边部621嵌合抵顶第一挤迫件660相对应的一第二斜边部661。藉由斜边部具有双向分量的特性，让第一连接件620横向地位移，并致使第一挤迫件660纵向地位移地迫紧定位伸缩杆400。同理，第二连接件630的一第三斜边部631嵌合抵顶第二挤迫件670相对应的一第四斜边部671。藉由斜边部具有双向分量的特性，让第二连接件630横向地位移，并致使第二挤迫件670纵向地位移地迫紧定位伸缩杆400。另外，第一斜边部621与第二斜边部661分别对称第三斜边部631与第四斜边部671。而且，第一挤迫件660的位移方向与第二挤迫件670的位移方向相反。第二滑杆650的位移方向与第三挤迫件680的位移方向相反。而由图5可知，第一连接件620、第一挤迫件660、第二连接件630以及第二挤迫件670均有三个斜边部。斜边部的数量与斜边部彼此的间距可由制造者决定之，且斜边部的数量至少为一个。

值得一提的是，滑轨600通过多个斜边部相互嵌合的方式，并结合定位件700的单方向位移，可形成双向的迫紧机制。此双向迫紧机制可分为横向迫紧与纵向迫紧。横向迫紧是经由第一挤迫件660与第二挤迫件670纵向且彼此相向地位移所造成之；而纵向迫紧则是通过第二滑杆650与第三挤迫件680横向且彼此相向地位移所造成之。在此双向迫紧的条件下，伸缩杆400可完整地维持并取得符合足形的鞋垫模。此鞋垫模可保存起来，对于使用者而言，未来若需要再次使用，可重复利用此鞋垫模而无需重新量测足形，可节省量测的时间。

滑块604的操作可以是采用一定位件700。定位件700包含一旋钮711与弹簧712。为了能将定位件700设置于基部110的外侧，基部110外侧设置了一个穿孔112及六个凹洞114，定位件700穿过穿孔112与第一滑杆640嵌合。再者，为了使定位件700可螺锁地位移第一滑杆640，定位件700是利用弹簧712搭配凹洞114来锁定之。各弹簧712具有一弹簧体713及一圆弧头714，一个凹洞114嵌合一个圆弧头714。当旋钮711旋转时，定位件700会位移，进而横向地拉推第三挤迫件680。而当弹簧712的圆弧头714嵌入基部110的一凹洞114时，弹簧712会被固定住，藉此限制定位旋钮711，使旋钮711无法转动，进而达到锁定的效果。其中旋钮711的形状为扁圆形，可利于手指转动。

再者，前述伸缩杆400的抵靠部410的截面形状为八角形、六角形或圆形。本实施例采用抵靠部410为八角形的设计，能让各抵靠部410与周侧各抵靠部410呈现面抵靠，以提升抵靠部410的稳定度，让伸缩杆400的连动更为稳定。再者，抵靠部410为八角形时，能利用平面彼此抵靠，使伸缩杆400无法旋转，连动更为确实。

详细地说，前述基座100包含一基部110与一导引部120。基部110外缘供板形导引部120稳定置放连接。其中各导轨200贯穿开设在导引部120表面，而各定位槽300、弹性件500与滑轨600也皆设置在基部110。本实施例将基座100中的基部110及导引部120分离设计，能大幅降低制造及组装难度。

由于此鞋垫模具是用以定型一鞋垫原料830，因此设有一抽屉座800可供鞋垫原料830置入，此抽屉座800连接基座100的底侧。再者，为了增加鞋垫原料830置入或取出的方便性，抽屉座800内设有一扣件801与一抽屉802。其中扣件801可让抽屉座800与基座100彼此扣合或分离。而抽屉802则包含一手把804，可方便使用者拉推抽屉802。而且，抽屉802的内部设有一容置空间806供鞋垫原料830定位。由此可知，抽屉802是用以置入或取出鞋垫原料830。另外，抽屉802可以包含一硅胶片810，此硅胶片810包含一顶面811与一底面812。硅胶片810设于抽屉802之内，并放置于鞋垫原料830与伸缩杆400之间。当伸缩杆400抵顶硅胶片810的顶面811时，硅胶片810上会形成杆头形凹槽，而其底面812则紧密贴合鞋垫原料830。因此，硅胶片810可以防止伸缩杆400与鞋垫原料830的直接压顶，避免鞋垫原料830上形成凹凸不平的杆头形凹槽。再者，硅胶片810与鞋垫原料830的接合面可呈现符合足底形状的平滑曲线。此外，抽屉802还可包含一泡棉820，此泡棉820设于鞋垫原料830的下方。泡棉820为缓冲材质，因此泡棉820可用以吸收释放鞋垫原料830的下压空间。

图13A绘示本发明方法态样的一实施方式的步骤图。图13B绘示本发明从抽屉802取出鞋垫的示意图。根据图13A中可知步骤S11是使用者可利用此鞋垫模具由足底取得鞋垫模。使用者的足部对前述鞋垫模具的多根伸缩杆400施压，令多根伸缩杆400随足部形状及压力凹陷。接着步骤S12是利用滑块604与定位件700固定所有伸缩杆400的位置。由于所有伸缩杆400的位置固定，故步骤S13是凹陷的多数根伸缩杆400上方会形成一模穴。最后步骤S14是翻制模穴而取得一鞋垫模。而根据图13B可知鞋垫原料830可置于伸缩杆400的下方以供成型，此鞋垫原料830所放置的位置不但相对应使用者足底施压伸缩杆400的位置，而且鞋垫原料830的形状大小与使用者足底的形状大小相同。当鞋垫成型后，使用者可通过手把804拉出抽屉802，然后将成型的鞋垫从抽屉802中取出，即可得到符合足底形状大小的鞋垫。图6绘示图3的模具在一种操作态样的剖视图。由于弹性件500能提供伸缩杆400复位力，因此当使用者的足部对伸缩杆400施压，使伸缩杆400缩回的同时，会压缩弹性件500蓄力。弹性件500能利用复位力推动伸缩杆400抵住使用者的足部，让伸缩杆400随时与足部贴合及反向施压，以符合足部踩在地上的实际变形量，进而能准确测量出使用者的足部踩在地上时的模穴。即使使用者调整施压在伸缩杆400上的力，多数伸缩杆400运用复位力也能保持与足部贴合。

前述滑块604藉由轨道602于限位件116上位移，由于位移的方向与导轨200的延伸方向不同，故滑块604的第二滑杆650与第三挤迫件680相向推抵伸缩杆400的抵靠部410时，能藉由抵靠部410之间的抵靠，使所有伸缩杆400产生连动，进而对伸缩杆400产生侧向力而定位，而得到内陷的一模穴。本发明得到模穴后，能使用一塑形材料印压在鞋垫模上，取得一鞋垫模。还能利用此鞋垫模，制作与鞋垫模配合的一鞋垫。因此在取得使用者的鞋垫模后，便能直接制作出为使用者专属设计且符合足部真实变形量的鞋垫。

另外，当由鞋垫模显示使用者的站姿不良时，可配合专业人员辅助调整使用者的站姿，进而调整伸缩杆400的伸缩距离，将鞋垫模具的模穴调整成正确且适当站姿的模穴。让使用者穿上根据此鞋垫模具制造的鞋垫时，能利用鞋垫反向校正调整站姿。

参考图2，其中，关于弹性件500提供伸缩杆400复位力的技术，本实施例中，是将弹性件500设置在伸缩杆400的下端且设于定位槽300内，使弹性件500抵顶伸缩杆400，以提供伸缩杆400复位力。另外，弹性件500亦可设置于伸缩杆400的上端，使弹性件500的两端分别抵顶基座100的导引部120及伸缩杆400，此方式也能达成相同效果。由于此为此领域中具有通常知识者，根据申请当时的知识便能完成者，因此不再赘述。

本发明结构态样的另一实施方式的实施例如图7所示；图7绘示本发明另一实施方式的鞋垫模具的局部放大剖视图。图7的鞋垫模具与图1的模具大致相同，差别在于图7的鞋垫模具更包含多个发光源900。各发光源900设置在基座100，且包含多个不同光色的发光件910。各发光源900的发光件910依各伸缩杆400的伸缩方向排列。各伸缩杆400具有一透明部420(通常延伸至顶端)，且各发光源900与各透明部420相对。各透明部420用以在伸缩杆400不同深度时与各发光源900的对应发光件910相对。详细地说，不同光色的发光件910，依伸缩杆400的伸缩方向排列，当伸缩杆400受使用者施力而缩回，可让透明部420与其中一发光件910相对。因此伸缩杆400受到不同的力，有不同的缩回距离，能让透明部420与不同光色的发光件910相对。利用伸缩杆400的光色变化，使用者便能目视得知伸缩杆400的大约受力值。

例如在透明部420下方1厘米的位置，设置红色的发光件910；下方2厘米的位置，设置黄色的发光件910。因此当伸缩杆400缩回1厘米，透明部420便与红色的发光件910相对；当伸缩杆400缩回2厘米，透明部420便与黄色的发光件910相对。如此利用伸缩杆400的光色，可得知伸缩杆400大概的伸缩距离，并得知弹性件500的受力值。

且根据前述各伸缩杆400光色得知大约受力值的技术中，伸缩杆400可用透明的材质制作。让发光件910射入透明部420的光，能通过伸缩杆400向外射出。当由外部观察伸缩杆400的光色时，能更容易查知。

图8绘示本发明再一实施方式的鞋垫模具的局部放大剖视图。图8的模具与图1的鞋垫模具大致相同，差别在于图8的模具更包含多个感应器920。各感应器920与各弹性件500连接，用以显示各弹性件500的受力。目前已知的感应器920，有机械式与数字式，不过两者并无实质上的分别。且本案使用感应器920的重点，在于获得弹性件500所受的力，使用机械式或数字式并无区别。当由感应器920取得弹性件500的受力后，可根据弹性件500受力了解使用者的站姿，并适当修正之。例如由感应器920得知相对于脚跟的弹性件500受力较大，便能建议使用者将重心往脚尖移动。或是修改伸缩杆400，以修正使用者的鞋垫模，让根据鞋垫模所制造的鞋垫能改正使用者站姿的问题。

再者，图8的模具另包含多个发光源900，各发光源900包含多个不同光色的发光件910。各发光源900与感应器920连接并与各伸缩杆400相对，用以根据弹性件500的受力启动对应光色的发光件910。例如感应器920受到1牛顿的力，会启动红色的发光件910；受到2牛顿的力会启动黄色的发光件910。可知，根据发光源900中启动的发光件910光色，便能得知伸缩杆400的大约受力值。

本发明另一种重要方法态样为图9与图14所绘示的使用前述鞋垫模具由足底制取鞋垫模三维数据的方法，除了鞋垫原料830可置于伸缩杆400的下方以供成型，并利用抽屉802取出成型的鞋垫之外，本发明在外框130上安装有一影像撷取装置1000，此影像撷取装置1000的影像撷取区域含盖前述各伸缩杆400的端部。

本发明此方法实施方式的一实施例步骤说明如下：首先步骤S21是在使用者的足部对前述模具的伸缩杆400施压后；再者步骤S22是固定多数根伸缩杆400的位置；然后步骤S23是运用影像撷取装置1000取得多数根伸缩杆400端部位置的影像；最后步骤S24是运算多数根伸缩杆400的影像而可以合成使用者的足部的三维数据。值得一提的是，本发明前述各弹性件500的受力数据也可以撷取后与前述足部三维数据合成为完整的使用者足部形状施力资料库，以供后续呈现于显示器(未图示)或其他的运用。

前述运算影像而获得鞋垫模的三维数据技术的实施例请参阅图10A-12。图10A绘示本发明影像座标的平面I1、I2、I3的关系示意图。图10B绘示本发明直接线性转换的影像座标与伸缩杆400顶点座标的转换关系示意图。图11A绘示伸缩杆400顶点受压变形量的示意图。图11B绘示伸缩杆400顶点受压变形量与影像中变化的示意图。图12则绘示本发明足底三维曲面A的示意图。本实施例在已知伸缩杆400间的几何结构等相对关系，通过发光源900的相异光色发光件910给予同一排(列)的伸缩杆400相同的光色，相邻排(列)的伸缩杆400则呈现其他光色，可提高量测系统的空间解析度。计算参数若以同一光色在同一平面I1上，而在同一平面I1上有数个顶点共线的伸缩杆400，而鞋垫模具于制作过程中即可知道伸缩杆400平面与平面、点与点的几何关系。当然，计算参数若以同一光色在另一平面I2或平面I3上，同样可得知彼此的几何关系。

首先进行影像撷取装置1000与伸缩杆400间的相对关系校正。释放所有伸缩杆400至基准位置后，已知伸缩杆400顶点的几何关系(伸缩杆400顶点座标值、相同光色伸缩杆400的平面方程式)，即相对于座标系统下的座标点位置P。经由影像撷取装置1000撷取一拍摄到所有伸缩杆400的影像，再将影像经过适度影像处理并二值化后，可得到每根伸缩杆400顶点于影像座标系统下的座标点位置I。再放置一已知重量W的校正板于伸缩杆400上，在已知弹性件500弹性系数的前提下，伸缩杆400的变形量亦为已知重复上述流程，可得到P’与I’的座标点位置。在求得P、P’相对装置座标系统以及I、I’相对影像平面座标系统的座标值后，可利用直接线性转换(Direct Linear Transformation,DLT)求得一相对转换矩阵T，用以描述影像撷取装置1000与伸缩杆400顶点的关系，以及精确的影像撷取装置1000的焦点O、座标系统及影像平面等空间参数(如：焦距f、影像平面中点C、缩放比S等)，即可建构出本鞋垫模具的虚拟点投影环境参数。

相关参数计算如下式：

∵

V＝[x₀ y₀ z₀]；

其中为相对于影像座标系统下影像撷取装置1000焦点与影像伸缩杆400顶点向量，为相对于鞋垫模具座标系统下影像撷取装置1000焦点与伸缩杆400顶点向量，由于与为一线性关系，故可通过一系数S描述两向量的关系，又由于已知所有伸缩杆400几何关系(伸缩杆400顶点平面方程式、伸缩杆400顶点座标值)，利用最小平方法即可求得一转换关系T，其包含旋转矩阵R与位置向量V，用以描述影像撷取装置1000点投影系统相对装置的关系。

接着，求得使用者站立于鞋垫模具上的伸缩杆400真实移动量的计算如后：使用者站立时足部对鞋垫模具的伸缩杆400施压，稳定后并固定这些伸缩杆400的位置，再由影像撷取装置1000取得这些伸缩杆顶点(P’_i,j)于影像中的座标位置(I’_i,j)，依次辨识不同光色的伸缩杆400顶点以进行影像处理。在影像撷取装置10000座标系统下，通过校正程序得到的转换关系与环境参数，可求得一空间中直线方程式(L’_i,j)通过焦点O与影像平面上的顶点座标位置(I’_i,j)，由于可知对应的伸缩杆(P’_i,j)所在的平面方程式Ei，因此可通过直线交于平面求得唯一解(P’_i,j)的座标位置，亦即可得到伸缩杆400压缩量Δd_i,j＝P’_i,j－P_i,j。当每根伸缩杆400的压缩量皆计算求得后，进而可产生一使用者站立时的足底三维曲面A(如图12绘示的足底三维曲面A)。前述足底三维曲面A与足底压力资料，可通过一显示装置即时显示，其中足底压力资料可藉由一光色图谱(colormap)视觉化呈现，给予使用者更直觉的回馈。

至于计算伸缩杆400受力量值的计算如下：由于每根伸缩杆400皆连接一弹性件500，而其中弹性件500的变形系数k为已知，藉由上述计算步骤所得到的位移量(Δd_i,j)，利用虎克定律F_i,j＝kΔd_i,j，即可得到每个伸缩杆400所受压的力量(F_i,j)，即可得到使用者站立时的足底压力资料。

藉由本发明的设计，不仅可以利用模具便利地客制化符合真实变形足部形态的鞋垫，且使用者足部各种数据皆能撷取运用。此外，通过鞋垫原料的置入，可使其热塑成型并立即取得符合足形的鞋垫。故本发明确为一种具有可专利性的全新发明。

Claims (14)

1.一种鞋垫模具，包含：

一基座；

多个导轨，设置在该基座；

多个定位槽，设置在该基座，各该定位槽与各该导轨相对；

多个伸缩杆，各该伸缩杆包含一抵靠部，各该抵靠部至少与另一该抵靠部抵靠，各该伸缩杆穿设于各该导轨内，且各该伸缩杆一端凸出于各该导轨，另一端插入各该定位槽；

多个弹性件，设置在该基座，用以提供各该伸缩杆复位力；

至少一滑轨，包含至少一轨道及一滑块，该滑轨设置于该基座，该轨道设置于该滑块，该轨道的延伸方向与该些导轨的延伸方向不平行，该滑块与该些抵靠部相对，该滑块用以沿该轨道位移而抵顶该些抵靠部，并致使该些伸缩杆定位；以及

一抽屉座，包含一抽屉，该抽屉座连接该基座，该抽屉内设有一容置空间供鞋垫原料定位，该抽屉用以置入或取出该鞋垫原料。

2.如权利要求1所述的鞋垫模具，其中该滑轨包含第一连接件、第二连接件及四轨道，该滑块包含第一滑杆与第二滑杆，其中二轨道设于该第一滑杆，另二轨道设于该第二滑杆，该第一连接件的两端分别连接该第一滑杆与该第二滑杆，该第二连接件的两端分别连接该第一滑杆与该第二滑杆。

3.如权利要求2所述的鞋垫模具，更包含一定位件，设置在该基座，该定位件可横向地位移该第一滑杆。

4.如权利要求1所述的鞋垫模具，更包含多个感应器，各该感应器与各该弹性件连接，用以显示各该弹性件的受力。

5.如权利要求4所述的鞋垫模具，更包含多个发光源，该些发光源与该些感应器控制连结，各该伸缩杆具有一透明部，该些发光源设置在该基座，各该发光源与各该透明部相对并呈现一光色。

6.如权利要求1所述的鞋垫模具，更包含：

多个感应器，各该感应器相对应受各该伸缩杆控制启闭；以及

多个发光源，各该发光源与各该感应器连接并与各该伸缩杆相对，根据各该感应器启动对应一该发光源。

7.如权利要求1所述的鞋垫模具，其中该些抵靠部的形状为八角形、六角形、圆形或矩形。

8.一种鞋垫模具，用以供一足部踩踏，该鞋垫模具包含：

一基座；

多个伸缩杆，该些伸缩杆彼此平行地限位在该基座内，各该伸缩杆供该足部踩踏且具有一复位力；

多个发光源，该些发光源安装在该基座内，各该发光源相对应照射各该伸缩杆，且各该发光源通过各该伸缩杆呈现一光色；

一影像撷取装置，其相对应该基座设置，该影像撷取装置撷取该些伸缩杆的该些光色以供分析各该伸缩杆的三维数据；以及

一鞋垫原料，置于该些伸缩杆下方以供成型；

其中各该伸缩杆具有一透明部，各该发光源包含多个光色的多个发光件，该些光色的波长相异，且各该发光源与各该透明部相对，各该透明部用以在该伸缩杆相异伸缩位置时与各该发光源的其中一发光件相对。

9.如权利要求8所述的鞋垫模具，更包含：

多个感应器，各该感应器相对应受各该伸缩杆控制启闭；

其中各该发光源与该感应器连接并与各该伸缩杆相对应，根据各该感应器启动其中一该光色的该发光件。

10.一种使用权利要求1或8所述的鞋垫模具制取鞋垫模的方法，包含下述步骤：

使用者的足部对前述鞋垫模具的多个伸缩杆施压；

固定该些伸缩杆的位置；

获得一模穴；以及

翻制该模穴而取得一鞋垫模。

11.如权利要求10所述的制取鞋垫模的方法，另包含下述步骤：

使用该鞋垫模制作与该鞋垫模配合的一鞋垫。

12.一种使用权利要求8所述的鞋垫模具制取鞋垫模三维数据的方法，另包含下述步骤：

使用者的足部对该些伸缩杆施压；

固定该些伸缩杆的位置；

运用该影像撷取装置取得该些伸缩杆的一影像；以及

运算该影像而获得该鞋垫模的三维数据。

13.如权利要求12所述的制取鞋垫模三维数据的方法，另包含下述步骤：

使用该三维数据制作一鞋垫。

14.如权利要求12所述的制取鞋垫模三维数据的方法，其中，另包含下述步骤：

运用该影像中内含的该些光色呈现一相对应该足部压力的一光色图谱。