CN114176289B - 一种足底检测鞋垫定制一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及运动防护用品定制装备技术领域，特别涉及一种足底检测鞋垫定制一体机,解决现有技术中缺少一种足底检测鞋垫定制一体机以考虑定制者足部受力程度与鞋垫结构材质适应性的技术问题。由透明材质构成的3D打印仓，扫描端能够获取当定制者脚部位于3D打印仓内时的定制者脚部的三维数据和特定坐标点；定制信息输出单元基于三维数据能够构建出一虚拟的定制者的脚模虚拟模型；数据整合单元用以接收若干个施力信息，材质选择单元用以将若干个施力信息以多个虚拟信息模块的方式反映在脚模虚拟模型上，鞋垫部件模型能够由一3D打印机本体进行打印输出。本申请能够为定值者定制出更加符合自身情况的鞋垫及鞋垫部件。
Description
技术领域
本发明涉及运动防护用品定制装备技术领域，特别涉及一种足底检测鞋垫定制一体机。
背景技术
现行趋势下，基于数据科技为个人健身运动赋能，是运动防护装备研究的主要技术方向，并且各类运动防护用品逐渐科技化、精细化，为人们提供极致的运动体验；同时，也是运动科技逐步发展的追求。
现行运动防护品种，鞋垫是足部保养的基本商品，其具有保护脚部、改善体验的功能，而鞋垫的材质种类更是繁多，例如EVA鞋垫，EVA鞋垫受压时会有凹陷痕迹，吹气不能透气的，但是EVA鞋垫有杰出的支撑力，弹力好，运用于运动鞋；在比如TPR鞋垫，受压不会变形，回弹力好，合适用于减震；乳胶鞋垫，能够除臭，吸汗，柔软；CPU鞋垫运用于高端品牌的运动鞋，弹力十分的超卓。而现行方式中的技术趋势逐渐向复合材质鞋垫方向发展，例如也包括如足弓支撑硅胶垫、PU+EVA复合鞋垫等。
基于上述内容可知，鞋垫作为个人防护穿戴用品的重要性，现有的鞋垫定制技术，以中国发明专利申请，专利申请号CN202010493846.9用于获得定制鞋垫的方法、定制鞋垫及定制鞋。该发明申请提出了一种用于获得定制鞋垫的方法、定制鞋垫及定制鞋，解决了鞋子难以符合人体足底的生理曲线，舒适性欠佳的问题；而显然，不同的材质在定制鞋垫后给予定制者的体验有所区别，即使是生理结构能够满足定制者，而实际使用材质确无法满足定制者的要求，也无法使得定制者获得极佳的穿戴体验，因此，现有技术中缺少一种足底检测鞋垫定制一体机以考虑定制者足部受力程度与鞋垫结构材质适应性的问题。
发明内容
本发明要解决现有技术中缺少一种足底检测鞋垫定制一体机以考虑定制者足部受力程度与鞋垫结构材质适应性的技术问题，提供一种足底检测鞋垫定制一体机。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：
一种足底检测鞋垫定制一体机，包括：
由透明材质构成的3D打印仓，其第一端具有开口；
扫描轨组件，其布置在所述3D打印仓的周向，其具有扫描端；
所述扫描端能够获取当定制者脚部位于所述3D打印仓内时的所述定制者脚部的三维数据和特定坐标点；
所述扫描端为3D打印扫描仪；
定制信息输出单元，其基于所述三维数据能够构建出一虚拟的所述定制者的脚模虚拟模型；
重力踏板，其位于所述3D打印仓的下方，所述定制者能够站立于所述重力踏板上，所述重力踏板能够获取所述定制者在所述重力踏板上的对于所述重力踏板的产生的压力的若干个施力信息；
数据整合单元，其用以接收若干个所述施力信息，并基于所述特定坐标点将若干个所述施力信息与所述脚模虚拟模型一一对应；
材质选择单元，其用以将若干个所述施力信息以多个虚拟信息模块的方式反映在所述脚模虚拟模型上，并基于一材质库单元调取一组施力信息所对应的材质，并生产一虚拟的带有所述材质信息的鞋垫部件模型；
所述鞋垫部件模型能够由一3D打印机本体进行打印输出。
具体地，所述扫描轨组件包括：
第一导轨组件，所述3D打印仓的X轴方向、Y轴方向均
设置有一组所述第一导轨组件；
第二导轨组件，每个所述第一导轨组件上设置有一组所述第二导轨组件，所述第二导轨组件沿所述3D打印仓的Z轴方向布置。
具体地，所述第一导轨组件与所述第二导轨组件具有相同的导轨组成，所述导轨组成由步进电机、丝杠、滑块、轨道构成；
所述扫描端安装在所述滑块上，以使得所述扫描端能够扫描至所述3D打印仓的内部。
具体地，所述定制信息输出单元包括：
连续数据记录模块，所述扫描端能够连续的输出三维数据，
该三维数据由所述连续数据记录模块记录；
三维数据绘制模块，其能够将所述连续数据记录模块中的三维数据在一终端设备上加载的绘图模块上进行绘制，以获得所述虚拟的脚模虚拟模型；
特征点识别模块，其能够调用所述绘图模块上的脚模虚拟模型，并识别所述脚模虚拟模型上的特定特征；
特定点坐标记录模块，其用以将所述特定特征的坐标点进行记录，以得到所述特定坐标点；
所述特定坐标点包括：脚尖坐标，脚跟坐标，足弓宽度坐标，第一跖趾坐标、第二跖趾坐标以及边际坐标；
具体地，所述重力踏板包括：
连接框架，其与所述3D打印仓的下端连接；
支撑座，其用以支撑所述连接框架；
踏板，其安装在所述连接框架上，且所述踏板的上方正对所述3D打印仓的内部；
所述踏板被分隔呈多个虚拟的正方形格子；
多个压力传感器，每个所述正方形格子的下方设置有一个所述压力传感器；
压力记录单元，其用以记录多个所述压力传感器所传导出的压力信号值，并作为所述施力信息；
记录整理单元，其以所述多个虚拟的正方形格子对应的方式将所述施力信息一一对应记录形成施力图形。
具体地，所述数据整合单元包括：
模型调用模块，其用以调用所述虚拟的脚模虚拟模型，并基于所述标记坐标调用所述施力图形，并将所述施力图形、所述脚尖坐标，脚跟坐标，足弓宽度坐标，第一跖趾坐标、第二跖趾坐标标记在所述虚拟的脚模虚拟模型上；
转换模块，其用将多个所述施力信息表达在所述施力图形，以使得所述虚拟的脚模虚拟模型上能够呈现多个施力区域标记。
具体地，所述材质选择单元包括：
材质标记模块，其能够将多个所述施力区域标记按照所述施力信息数值的大小分别标记；
标记计算模块，其用以将被标记大小的所述施力信息数值与一预设值对比，当所述施力信息数值超出所述预设值时得到一补强值，以确定补强区域的范围。
标记计算模块，所述材质库单元，包括：
材质库模块，其具有鞋垫材质的种类信息；
该种类信息与一预设补强值一一对应；
材质调取模块，其用以接收所述补强区域的范围，并依据所述补强值与所述预设补强值的对比，调取所述材质库模块；
材质标记模块，其用以将补强区域以鞋垫材质的种类信息的方式进行标记，并传输至所述终端设备中的一图显模块上；
所述3D打印机本体依据所述图显模块样图打印含有所述补强区域的鞋垫部件。
本发明具有以下的有益效果：
当定制者将脚部自开口放入3D打印仓内，定制者站立在重力踏板上，此时可启动扫描轨组件，扫描端的扫描开始，获得的脚模虚拟模型为定值者的数据，而将定制者在站立时脚步的施力信息与脚模虚拟模型形成对应，此时，可根据材质库单元中对于各个部位受力的情况为定值者规划出适合的材质，以使得定制出的鞋垫、鞋垫补强部件能够使得定制者的脚步舒适；如此，本技术方案将定制者的脚步受力、施力情况进行了考虑，并与鞋垫的材质选择，补强位置进行挂钩，使得定制出的鞋垫以及补强部件更加的适合定制者，区别于现有技术，仅仅为结构造型进行3D打印，而没有考量定制者脚步的受力因素，本技术方案考虑更加全面。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的扫描轨组件的结构示意图；
图3为本发明的数据整合单元的配置图；
图4为本发明的重力踏板的实施例；
图5为本发明的施力区域标记的实施例一；
图6为本发明的补强区域的实施例。
图中的附图标记表示为：
3D打印仓10、开口101、扫描轨组件20、定制信息输出单元30、重力踏板40、数据整合单元50、材质选择单元60、材质库单元70；
导轨组件210、第二导轨组件220；
步进电机1、丝杠2、滑块3、轨道4；
连续数据记录模块310、三维数据绘制模块320、绘图模块330、特征点识别模块340、特定点坐标记录模块350；
连接框架401、支撑座402、踏板403、正方形格子404；
压力传感器405、压力记录单元406、记录整理单元407；
模型调用模块501、转换模块502；
材质标记模块601、标记计算模块602；
材质库模块701、材质调取模块702、材质标记模块703、图显模块704；
施力区域标记F、补强区域F0。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；需要说明的是，本申请中为了便于描述，以当前视图中“左侧”为“第一端”，“右侧”为“第二端”，“上侧”为“第一端”，“下侧”为“第二端”，如此描述的目的在于清楚的表达该技术方案，不应当理解为对本申请技术方案的不当限定。
本发明要解决现有技术中缺少一种足底检测鞋垫定制一体机以考虑定制者足部受力程度与鞋垫结构材质适应性的技术问题，提供一种足底检测鞋垫定制一体机，请参阅图1-3所示，该足底检测鞋垫定制一体机，包括：由透明材质构成的3D打印仓10，其第一端具有开口101；扫描轨组件20，其布置在3D打印仓10的周向，其具有扫描端201；扫描端201能够获取当定制者脚部位于3D打印仓10内时的定制者脚部的三维数据和特定坐标点；扫描端为3D打印扫描仪；定制信息输出单元30，其基于三维数据能够构建出一虚拟的定制者的脚模虚拟模型；重力踏板40，其位于3D打印仓10的下方，定制者能够站立于重力踏板40上，重力踏板40能够获取定制者在重力踏板40上的对于重力踏板40的产生的压力的若干个施力信息；数据整合单元50，其用以接收若干个施力信息，并基于特定坐标点将若干个施力信息与脚模虚拟模型一一对应；材质选择单元60，其用以将若干个施力信息以多个虚拟信息模块的方式反映在脚模虚拟模型上，并基于一材质库单元70调取一组施力信息所对应的材质，并生产一虚拟的带有材质信息的鞋垫部件模型；鞋垫部件模型能够由一3D打印机本体进行打印输出。
当定制者将脚部自开口101放入3D打印仓内，定制者站立在重力踏板40上，此时可启动扫描轨组件20，扫描端201的扫描开始，获得的脚模虚拟模型为定值者的数据，而将定制者在站立时脚步的施力信息与脚模虚拟模型形成对应，此时，可根据材质库单元70中对于各个部位受力的情况为定值者规划出适合的材质，以使得定制出的鞋垫、鞋垫补强部件能够使得定制者的脚步舒适；如此，本技术方案将定制者的脚步受力、施力情况进行了考虑，并与鞋垫的材质选择，补强位置进行挂钩，使得定制出的鞋垫以及补强部件更加的适合定制者，区别于现有技术，仅仅为结构造型进行3D打印，而没有考量定制者脚步的受力因素，本技术方案考虑更加全面。
在一个具体的实施例中，请参阅图2所示，扫描轨组件20包括：第一导轨组件210，3D打印仓10的X轴方向、Y轴方向均设置有一组第一导轨组件210；第二导轨组件220，每个第一导轨组件210上设置有一组第二导轨组件220，第二导轨组件220沿3D打印仓10的Z轴方向布置。
在一个具体的实施方式中，请参阅图2所示，第一导轨组件210与第二导轨组件220具有相同的导轨组成，导轨组成由步进电机1、丝杠2、滑块3、轨道4构成；相当于第二导轨组件220的固定位置以第一导轨组件210的滑块3作为安装位置进行安装，最后扫描端201安装在滑块3上，以使得扫描端201能够扫描至3D打印仓10的内部。
在一个具体的实施方式中，请参阅图3、4所示，定制信息输出单元30包括：连续数据记录模块310，扫描端201能够连续的输出三维数据，该三维数据由连续数据记录模块310记录；
三维数据绘制模块320，其能够将连续数据记录模块310中的三维数据在一终端设备上加载的绘图模块330上进行绘制，以获得虚拟的脚模虚拟模型；特征点识别模块340，其能够调用绘图模块330上的脚模虚拟模型，并识别脚模虚拟模型上的特定特征；特定点坐标记录模块350，其用以将特定特征的坐标点进行记录，以得到特定坐标点；特定坐标点包括：脚尖坐标，脚跟坐标，足弓宽度坐标，第一跖趾坐标、第二跖趾坐标以及边际坐标；如此，可更好的与方形格子404形成对应，记录定制者的脚步施力信息。
在一个具体的实施方式中，请参阅图2、3所示，重力踏板40包括：连接框架401，其与3D打印仓10的下端连接；支撑座402，其用以支撑连接框架401；踏板403，其安装在连接框架401上，且踏板403的上方正对3D打印仓10的内部；踏板403被分隔呈多个虚拟的正方形格子404；多个压力传感器405，每个正方形格子404的下方设置有一个压力传感器405；压力记录单元406，其用以记录多个压力传感器405所传导出的压力信号值，并作为施力信息；由于压力传感器405的数量多，且与正方形格子404对应，使得每个正方形格子的施力数值有所区别，但统一可理解为施力信息；记录整理单元407，其以多个虚拟的正方形格子404对应的方式将施力信息一一对应记录形成施力图形，如附图4。
在一个具体的实施方式中，请参阅图3所示，数据整合单元50包括：
模型调用模块501，其用以调用虚拟的脚模虚拟模型，并基于所述标记坐标调用施力图形，并将施力图形、脚尖坐标，脚跟坐标，足弓宽度坐标，第一跖趾坐标、第二跖趾坐标标记在虚拟的脚模虚拟模型上；转换模块502，其用将多个施力信息表达在施力图形，以使得虚拟的脚模虚拟模型上能够呈现多个施力区域标记F。
在一个具体的实施方式中，请参阅图3、5所示，材质选择单元60包括：材质标记模块601，其能够将多个施力区域标记F按照施力信息数值的大小分别标记；标记计算模块602，其用以将被标记大小的施力信息数值与一预设值对比，当施力信息数值超出预设值时得到一补强值，以确定补强区域F0的范围。
在一个具体的实施方式中，请参阅图3、4、6所示，材质库单元70，包括：材质库模块701，其具有鞋垫材质的种类信息；例如背景技术中提及的鞋垫材质类型，可预先设定材质的事宜范围，或者依据积累的数据进行设定；该种类信息与一预设补强值一一对应；材质调取模块702，其用以接收补强区域F0的范围，并依据补强值与预设补强值的对比，调取材质库模块701；材质标记模块703，其用以将补强区域F0以鞋垫材质的种类信息的方式进行标记，并传输至终端设备中的一图显模块704上；3D打印机本体依据图显模块704样图打印含有补强区域F0的鞋垫部件。综上所述，本申请能够为定值者定制出更加符合自身情况的鞋垫及鞋垫部件。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (1)
1.一种足底检测鞋垫定制一体机，其特征在于，包括：
由透明材质构成的3D打印仓(10)，其第一端具有开口(101)；
扫描轨组件(20)，其布置在所述3D打印仓(10)的周向，其具有扫描端(201)；
所述扫描端(201)能够获取当定制者脚部位于所述3D打印仓(10)内时的所述定制者脚部的三维数据和特定坐标点；
所述扫描端为3D打印扫描仪；
定制信息输出单元(30)，其基于所述三维数据能够构建出一虚拟的所述定制者的脚模虚拟模型；
重力踏板(40)，其位于所述3D打印仓(10)的下方，所述定制者能够站立于所述重力踏板(40)上，所述重力踏板(40)能够获取所述定制者在所述重力踏板(40)上的对于所述重力踏板(40)的产生的压力的若干个施力信息；
数据整合单元(50)，其用以接收若干个所述施力信息，并基于所述特定坐标点将若干个所述施力信息与所述脚模虚拟模型一一对应；
材质选择单元(60)，其用以将若干个所述施力信息以多个虚拟信息模块的方式反映在所述脚模虚拟模型上，并基于一材质库单元(70)调取一组施力信息所对应的材质，并生产一虚拟的带有所述材质信息的鞋垫部件模型；
所述鞋垫部件模型能够由一3D打印机本体进行打印输出；
所述扫描轨组件(20)包括：
第一导轨组件(210)，所述3D打印仓(10)的X轴方向、Y轴方向均设置有一组所述第一导轨组件(210)；
第二导轨组件(220)，每个所述第一导轨组件(210)上设置有一组所述第二导轨组件(220)，所述第二导轨组件(220)沿所述3D打印仓(10)的Z轴方向布置；
所述第一导轨组件(210)与所述第二导轨组件(220)具有相同的导轨组成，所述导轨组成由步进电机(1)、丝杠(2)、滑块(3)、轨道(4)构成；
所述扫描端(201)安装在所述滑块(3)上，以使得所述扫描端(201)能够扫描至所述3D打印仓(10)的内部；
所述定制信息输出单元(30)包括：
连续数据记录模块(310)，所述扫描端(201)能够连续的输出三维数据，该三维数据由所述连续数据记录模块(310)记录；
三维数据绘制模块(320)，其能够将所述连续数据记录模块(310)中的三维数据在一终端设备上加载的绘图模块(330)上进行绘制，以获得所述虚拟的脚模虚拟模型；
特征点识别模块(340)，其能够调用所述绘图模块(330)上的脚模虚拟模型，并识别所述脚模虚拟模型上的特定特征；
特定点坐标记录模块(350)，其用以将所述特定特征的坐标点进行记录，以得到所述特定坐标点；
所述特定坐标点包括：脚尖坐标，脚跟坐标，足弓宽度坐标，第一跖趾坐标、第二跖趾坐标以及边际坐标；
所述重力踏板(40)包括：
连接框架(401)，其与所述3D打印仓(10)的下端连接；
支撑座(402)，其用以支撑所述连接框架(401)；
踏板(403)，其安装在所述连接框架(401)上，且所述踏板(403)的上方正对所述3D打印仓(10)的内部；
所述踏板(403)被分隔呈多个虚拟的正方形格子(404)；
多个压力传感器(405)，每个所述正方形格子(404)的下方设置有一个所述压力传感器(405)；
压力记录单元(406)，其用以记录多个所述压力传感器(405)所传导出的压力信号值，并作为所述施力信息；
记录整理单元(407)，其以所述多个虚拟的正方形格子(404)对应的方式将所述施力信息一一对应记录形成施力图形；
所述数据整合单元(50)包括：
模型调用模块(501)，其用以调用所述虚拟的脚模虚拟模型，并基于所述标记坐标调用所述施力图形，并将所述施力图形、所述脚尖坐标，脚跟坐标，足弓宽度坐标，第一跖趾坐标、第二跖趾坐标标记在所述虚拟的脚模虚拟模型上；
转换模块(502)，其用将多个所述施力信息表达在所述施力图形，以使得所述虚拟的脚模虚拟模型上能够呈现多个施力区域标记(F)；
所述材质选择单元(60)包括：
第一材质标记模块，其能够将多个所述施力区域标记(F)按照所述施力信息数值的大小分别标记；
标记计算模块(602)，其用以将被标记大小的所述施力信息数值与一预设值对比，当所述施力信息数值超出所述预设值时得到一补强值，以确定补强区域(F0)的范围；
所述材质库单元(70)，包括：
材质库模块(701)，其具有鞋垫材质的种类信息；
所述种类信息为EVA鞋垫、TPR鞋垫或者CPU鞋垫；
该种类信息与一预设补强值一一对应；
材质调取模块(702)，其用以接收所述补强区域(F0)的范围，并依据所述补强值与所述预设补强值的对比，调取所述材质库模块(701)；
第二材质标记模块，其用以将补强区域(F0)以鞋垫材质的种类信息的方式进行标记，并传输至所述终端设备中的一图显模块(704)上；
所述3D打印机本体依据所述图显模块(704)样图打印含有所述补强区域(F0)的鞋垫部件。
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