KR20170095540A

KR20170095540A - 족저압 측정데이터 기반 3d 프린터 및 3d 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작 시스템 및 맞춤형 인솔제작방법

Info

Publication number: KR20170095540A
Application number: KR1020160017056A
Authority: KR
Inventors: 이제혁
Original assignee: 이제혁
Priority date: 2016-02-15
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2017-08-23

Abstract

본 발명은 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작 시스템 및 맞춤형 인솔제작방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 인솔 제작시스템에 있어서, 측정대상자가 올라설 수 있도록 마련된 발판과, 발판 상부측에 구비되어 측정대상자의 족저압을 실시간으로 측정하여 족저압 측정데이터를 생성하는 족저압 측정수단을 갖는 족저압 측정장치; 상기 족저압 측정데이터를 기반으로 상기 측정대상자의 발 바닥에 삽입되어지는 교정용 인솔; 상기 교정용 인솔이 삽입된 상태에서 상기 교정용 인솔과, 발 바닥 및 접촉면을 포함한 전체 형상을 스캐닝하여 발의 전체 형상과 수치에 관한 데이터를 획득하는 스캔부; 3D모델링 작업을 통하여, 상기 족저압 측정데이터와 상기 형상과 수치에 관한 데이터를 3D프린터가 인식하게 하기 위하여 3D 모델링 데이터로 변환하는 변환부; 및 상기 3D 모델링 데이터를 기반으로 맞춤형 인솔을 제작하는 3D 프린터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작 시스템에 관한 것이다.

Description

족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작 시스템 및 맞춤형 인솔제작방법{The customization insole making system and method using 3D printer based on foot pressure measuring data}

본 발명은 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작 시스템 및 맞춤형 인솔제작방법에 대한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 신발(1)(운동화 등)은, 발등을 포함한 발전체를 보호하는 갑피(2)부분과, 발바닥을 받쳐 보호하고 충격을 완환시키는 중창 및 밑창(6)으로 구성되는 아웃 솔(OUT SOL)(3)과, 상기 아웃솔(OUT SOL)(3)의 내부에 설치되어 발바닥을 실질적으로 받쳐 보호하고 충격을 완화시키는 인솔(IN SOL)(5), 깔창(4)으로 크게 구성될 수 있다. 도 1은 통상 신발의 분해 사시도를 도시한 것이다.

신발(1)로는 자신의 발에 맞게 제작되는 맞춤신발과 표준치수를 기준으로 하여 제작되는 기성신발이 있으며, 현재 대부분은 기성신발을 착용하고 있는 실정이다.

상기 기성신발은 규격화되어 있고, 특히 깔창도 규격화(동일한 형상 모양으로 형성)되어 있으나 문제는 각 개인의 발은 동일한 치수라고 할지라도 발(발가락, 발바닥, 뒷꿈치)의 곡선 모양 및 3차원적 형상이 전혀 다르다는 점이다.

그럼에도 불구하고, 각 개인은 규격화된 기성신발을 착용하여야 하는 실정이며, 규격화된 기성신발의 깔창이 각 개인의 발의 특성과 맞지 않아, 그로 인해 착용이 불편하고 자세가 불안정하게 되며, 발의 피로감도 가중되는 문제가 발생하게 된다.

근래에는 상기와 같은 기성신발을 구입하더라도 깔창을 자신의 발(곡선 모양 및 3차원적 형상)에 맞는 모양으로 제작하여 착용하기도 한다. 이와 같이 깔창을 맞춤형으로 형성하는 것으로는, 국내 특허등록 제10-470905호(각 개인의 발 모양 및 운동특성에 맞는 피팅 인솔 및 그 제조방법), 공개특허 공개번호 제10-2009-67331호(발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트 및 이를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법), 공개특허 공개번호 제10-2010-53415호(깔창 그리고 성형틀을 이용하여 맞춤깔창을 제조하는 방법)가 알려져 있다.

또한 일본공개특허 제2003-304909호(신발의 인솔 성형용 발판)와 미국특허등록 제5,593,699호(맞춤 인솔용 제조장치)가 알려져 있다.

국내의 특허등록 제10-470905호(각 개인의 발모양 및 운동특성에 맞는 피팅 인솔 및 그 제조방법)는, 히팅장치가 구비된 오븐기(열성형기)를 별도로 제조하고, 상기 오븐기(열성형기)에 깔창을 넣고 예열시키며, 오븐기(열성형기)에 의해 예열된 깔창을 신발에 넣고 신발을 신어 맞춤형 인솔(깔창)을 성형하도록 된 것이다.

공개특허 공개번호 제10-2009-67331호(발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트 및 이를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법)는, 족형틀 성형액이 충진된 족형 성형용 용기를 전자레인지 또는 뜨거운 물로 가열하여 족형틀 성형액을 예열시키고, 예열된 족형틀 성형액에 발을 올려 발바닥을 형성하며, 발바닥이 성형된 부분에 발바닥본 성형액을 부어 발바닥 본을 뜨며, 분리된 발바닥본을 가열된 열 성형 사출물(깔창)에 눌러 인솔을 형성하도록 된 것이다.

공개특허 공개번호 제10-2010-53415호(깔창 그리고 성형틀을 이용하여 맞춤깔창을 제조하는 방법)는, 맞춤 깔창을 전기오븐을 이용하여 예열하고, 예열된 맞춤 깔창을 성형틀 위에 올려놓으며, 상기 예열된 맞춤 깔창이 굳어지기 전에 사용자가 서서 발을 예열된 맞춤 깔창에 올려놓아 굳어질 때까지 기다려 성형하도록 된 것이다.

그러나 상기와 같은 장치 및 방법에 의해 맞춤형 깔창, 인솔을 성형하기 위하여 깔창을 예열시킬 때에, 깔창의 두께 및 재질로 인해 전반부가 후방으로 말리는 현상이 발생하고 중간부분은 부풀어 오르는 현상이 발생하며, 이러한 변형으로 인해 맞춤형 깔창을 용이하게 성형할 수 없게 되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 예열된 깔창을 외부에 완전히 노출시킨 상태에서 성형(발을 누르거나 찍어 성형)을 하게 되므로 깔창의 열기가 쉽게 방출되어 맞춤형 깔창의 성형을 원활하게 수행할 수 없는 현상도 발생한다.

특히, 공개특허 공개번호 제10-2009-67331호(발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트 및 이를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법)는 구성 및 성형방법이 복잡하고 까다로워, 맞춤형 깔창을 용이하게 성형할 수 없어 활용성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 일본공개특허 제2003-304909호(신발의 인솔 성형용 발판)는, 제2스폰지층과 제1스폰지층이 상하로 적층된 판상부재를 형성하되, 상기 제2스폰지층에는 발맞춤부를 형성(요홈)하며, 예열된 평판형의 깔창(인솔)을 제2스폰지층의 발맞춤부에 안치하여 성형(측면과 후면의 가장자리를 상향 절곡)시키도록 된 것이나, 이는 깔창(인솔)의 측면과 후면의 가장자리를 상측으로 절곡시키는 정도에 불과하여 맞춤형 깔창을 성형할 수 없게 된다.

미국특허등록 제5,593,699호(맞춤 인솔용 제조장치)는, 베이스의 상측에 한 쌍의 박스(케이지)를 설치하고, 각 박스의 내부에는 트레이와 리폼반응제를 충진하고 중앙에 변형성 스폰지물을 구비한 것으로, 박스의 상단에 성형시트를 안치하여 프레임으로 지지한 상태에서 성형시트의 상측에서 상자의 내부로 발을 디뎌 성형시트와 변형성 스폰지물이 발 모양을 성형하도록(찍어내도록) 된 것이다.

그러나 이는 깔창(인솔)을 직접 맞춤형으로 성형하지 않고, 변형성 스폰지물과 성형시트에 의해 성형되는 발 모양을 이용하여 깔창(인솔)을 재차 성형하여야 하는 번거로움이 있고, 작업을 용이하게 수행할 수 없다는 문제점

이 있다.

또한, 위와 같은 종래 맞춤형 깔창은 대부분 깔창의 전 부위를 1:1의 맞춤형 주문 제작 방식으로 제작하고 있어 가격이 비교적 고가에 속하므로 일반인에게 널리 보급하기에는 부족한 점이 있다.

한국 특허등록 제10-470905호 한국 공개특허 제10-2009-67331호 한국 공개특허 제10-2010-53415호 일본 공개특허 제2003-304909호 미국특허등록 제5,593,699호 한국 공개특허 제10-2015-0125112호 한국 공개특허 제10-2014-0147443호 한국 공개특허 제10-2016-0004709호 한국 공개특허 제10-2014-0142201호

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 족저압 측정장치를 이용하여 생성된 측정대상자의 족저압 측정데이터와, 스캔부에 의해 획득되는 형상과 수치에 관한 데이터를 모두 고려하여 맞춤형 인솔을 제작하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 족저압 측정데이터를 생성함에 있어서, 측정된 족저압을 기반으로 교정용 인솔을 선삽입 후, 교정용 인솔을 삽입한 상태에 족저압을 지족적으로 측정하여 족저압 측정데이터를 생성하게 되므로 사용자별 상이한 발바닥의 형상과 족저압을 기반으로 개인별 최적화된 인솔을 제작할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 족저압 측정데이터를 생성함에 있어서, 족저압 측정장치에서 측정된 족저압을 기반으로 교정용 인솔을 삽입하고, 삽입된 교정용 인솔에 구비된 압력센서가 특정기간(예를 들어 1주일)동안 족저압을 지속적으로 측정하게 됨으로써 이러한 압력센서에서 측정된 값을 기반으로 족저압 측정데이터를 생성하게 되므로, 사용자별 상이한 발바닥의 형상과 족저압을 기반으로 개인별 최적화된 인솔을 제작할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 목적은, 인솔 제작시스템에 있어서, 측정대상자가 올라설 수 있도록 마련된 발판과, 발판 상부측에 구비되어 측정대상자의 족저압을 실시간으로 측정하여 족저압 측정데이터를 생성하는 족저압 측정수단을 갖는 족저압 측정장치; 상기 족저압 측정데이터를 기반으로 상기 측정대상자의 발 바닥에 삽입되어지는 교정용 인솔; 상기 교정용 인솔이 삽입된 상태에서 상기 교정용 인솔과, 발 바닥 및 접촉면을 포함한 전체 형상을 스캐닝하여 발의 전체 형상과 수치에 관한 데이터를 획득하는 스캔부; 3D모델링 작업을 통하여, 상기 족저압 측정데이터와 상기 형상과 수치에 관한 데이터를 3D프린터가 인식하게 하기 위하여 3D 모델링 데이터로 변환하는 변환부; 및 상기 3D 모델링 데이터를 기반으로 맞춤형 인솔을 제작하는 3D 프린터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작 시스템으로서 달성될 수 있다.

그리고, 상기 교정용 인솔은, 상기 발 바닥과 접촉되는 면에 구비된 압력센서를 더 포함하고, 특정기간 동안, 상기 교정용 인솔을 착용하여 압력센서에서 측정된 족저압 측정데이터를 저장하여 전송하는 통신수단을 포함하고, 상기 스캔부는, 상기 족저압데이터를 기반으로 형상 및 수치에 관한 데이터를 획득하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 측정대상자 별로, 상기 족저압 측정데이터, 상기 형상과 수치에 관한 데이터 및 상기 3D 모델링 데이터를 저장하는 데이터베이스를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또 다른 카테고리로서, 본 발명의 목적은, 맞춤형 인솔 제작방법에 있어서,측정대상자가 족저압 측정장치의 발판에 올라서고, 발판 상부측에 구비된 족저압 측정수단이 측정대상자의 족저압을 실시간으로 측정하는 단계; 상기 족저압을 기반으로 상기 측정대상자의 발 바닥에 교정용 인솔을 삽입시키고 상기 족저압 측정수단이 상기 족저압을 지속적으로 측정하여 기 설정된 정상수치를 만족할 때 족저압 측정데이터를 생성하는 단계; 스캔부가, 상기 교정용 인솔이 삽입된 상태에서 상기 교정용 인솔과, 발 바닥 및 접촉면을 포함한 전체 형상을 스캐닝하여 발의 전체 형상과 수치에 관한 데이터를 획득하는 단계; 변환부가 3D모델링 작업을 통하여, 상기 족저압 측정데이터와 상기 형상과 수치에 관한 데이터를 기반으로 3D프린터가 인식하게 하기 위하여 3D 모델링 데이터로 변환하는 단계; 및 3D프린터가 상기 3D 모델링 데이터를 기반으로 맞춤형 인솔을 제작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작방법으로서 달성될 수 있다.

또한, 상기 족저압 측정데이터를 생성하는 단계는, 상기 족저압을 기반으로 상기 측정대상자의 발 바닥에 적어도 하나의 압력 센서를 구비한 교정용 인솔을 삽입시키는 단계; 특정기간 동안, 측정대상자가 상기 압력센서를 구비한 교정용 인솔을 착용하고, 실시간으로 상기 압력센서가 족저압을 측정하는 단계; 통신수단이 압력센서에서 측정된 족저압 저장하여 전송하는 단계; 및 상기 압력센서에서 측정된 족저압을 기반으로 족저압 측정데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작방법으로서 달성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 족저압 측정장치를 이용하여 생성된 측정대상자의 족저압 측정데이터와, 스캔부에 의해 획득되는 형상과 수치에 관한 데이터를 모두 고려하여 맞춤형 인솔을 제작할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 족저압 측정데이터를 생성함에 있어서, 측정된 족저압을 기반으로 교정용 인솔을 선삽입 후, 교정용 인솔을 삽입한 상태에 족저압을 지족적으로 측정하여 족저압 측정데이터를 생성하게 되므로 사용자별 상이한 발바닥의 형상과 족저압을 기반으로 개인별 최적화된 인솔을 제작할 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 족저압 측정데이터를 생성함에 있어서, 족저압 측정장치에서 측정된 족저압을 기반으로 교정용 인솔을 삽입하고, 삽입된 교정용 인솔에 구비된 압력센서가 특정기간(예를 들어 1주일)동안 족저압을 지속적으로 측정하게 됨으로써 이러한 압력센서에서 측정된 값을 기반으로 족저압 측정데이터를 생성하게 되므로, 사용자별 상이한 발바닥의 형상과 족저압을 기반으로 개인별 최적화된 인솔을 제작할 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 통상 신발의 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따라, 측정대상자가 올라선 상태의 족저압 측정장치의 사시도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따라, 교정용 인솔을 삽입시킨 상태의 족저압 측정장치의 단면도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작방법의 흐름도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 압력센서가 구비된 교정용 인솔의 사시도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작방법의 흐름도를 도시한 것이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

본 발명의 명세서, 청구범위에 기재되는 ‘인솔’은 갑피의 하단, 밑창 상부에 내장되는 깔창, 보호부재, 받침부재 등 그 용어와 상관없는 부재로, 착용자의 발바닥과 직간접적으로 접촉되어 착용시 착용자의 하중을 받게 되는 모든 부재를 포함하는 의미로서 사용되어진다.

이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작시스템(100)의 구성, 기능 및 인솔제작방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작시스템(100)의 구성을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작시스템(100)은, 족저압 측정장치(10), 스캔부(30), 변환부(40), 3D프린터(50), 데이터베이스(60) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 족저압 측정장치(10)는, 측정대상자가 올라설 수 있도록 마련된 발판(11)과, 발판(11) 상부측에 구비되어 측정대상자의 족저압을 실시간으로 측정하여 족저압데이터를 생성하는 족저압 측정수단(12)을 포함하여 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따라, 측정대상자가 올라선 상태의 족저압 측정장치(10)의 사시도를 도시한 것이다. 측정대상자는 도 3에 도시된 바와 같이, 족저압 측정장치(10)의 발판(11)을 올라서게 되고, 발판(11)의 상부측에 구비된 족저압 측정수단(12)은, 측정대상자의 하중에 의해 발생되는 족저압을 실시간으로 측정하게 된다.

또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 맞춤형 인솔제작시스템(100)은 디스플레이부를 포함하여, 측정된 족저압을 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 그리고, 교정용 인솔(20)은 족저압 측정수단(12)에서 실시간으로 측정되는 족저압을 기반으로 측정대상자의 발바닥에 삽입되어진다.

그리고, 교정용 인솔(20)이 삽입된 상태에서, 족저압 측정수단(12)은 지속적으로 족저압을 측정하여 족저압 측정데이터를 생성하게 된다. 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따라, 교정용 인솔(20)을 삽입시킨 상태의 족저압 측정장치(10)의 단면도를 도시한 것이다.

또한, 스캔부(30)는, 교정용 인솔(20)이 삽입된 상태에서 삽입된 교정용 인솔(20)과, 발(7) 바닥 및 접촉면을 포함한 전체 형상을 스캐닝하여 발(7)의 전체 형상과 수치에 관한 데이터를 획득하게 된다.

그리고, 변환부(40)는, 3D모델링 작업을 통하여, 획득된 데이터를 3D프린터(50)가 인식하게 하기 위하여 3D 모델링 데이터로 변환하게 된다. 즉, 변환부(40)에 의해 생성되는 3D 모델링 데이터는, 족저압 측정장치(10)에 의해 생성된 족저압 측정데이터와, 스캔부(30)에서 생성된 형상과 수치에 관한 데이터를 병합하여, 이를 기반으로 생성되게 된다.

그리고, 3D프린터(50)는 변환부(40)에서 획득된 3D 모델링 데이터를 기반으로 맞춤형 인솔(5)을 제작하게 된다. 또한, 데이터베이스(60)는 측정대상자 별로, 족저압 측정데이터, 상기 형상과 수치에 관한 데이터 및 상기 3D 모델링 데이터를 저장하게 된다. 따라서 측정대상자 별로 데이터가 저장되므로 개인별, 고객별로 관리가 가능하게 된다.

이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작방법을 설명하도록 한다. 이러한 인솔제작방법은 앞서 언급한 인솔제작시스템(100)을 이용한 것이다. 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작방법의 흐름도를 도시한 것이다.

먼저, 측정대상자는 족저압 측정장치(10)의 발판(11)에 올라서고(S1), 발판(11) 상부 측에 구비된 족저압 측정수단(12)이 측정대상자의 족저압을 실시간으로 측정하게 된다(S2).

그리고, 이러한 족저압 측정수단(12)에 의해 측정되는 족저압은 실시간으로 디스플레이부에 디스플레이되게 된다.

그리고, 이러한 족저압을 기반으로 측정대상자의 발(7) 바닥에 교정용 인솔(20)을 삽입시키게 된다(S3). 교정용 인솔(20)을 삽입시킨 상태에서, 족저압 측정수단(12)은 족저압을 지속적으로 측정하게 된다. 이러한 과정은, 족저압이 기 설정된 정상수치를 만족할 때까지 지속되며(S4), 기 설정된 정상수치 범위 내가 되면, 족저압 측정데이터를 생성하게 된다(S5).

그리고, 스캔부(30)는, 교정용 인솔(20)이 삽입된 상태에서 교정용 인솔(20)과, 발(7) 바닥 및 접촉면을 포함한 전체 형상을 스캐닝하여 발(7)의 전체 형상과 수치에 관한 데이터를 획득하게 된다(S6).

그리고, 변환부(40)는 3D모델링 작업을 통하여, 생성된 족저압 측정데이터와 스캔부(30)에서 스캐닝하여 획득된 형상과 수치에 관한 데이터를 모두 고려하여, 이를 기반으로 3D프린터(50)가 인식하게 하기 위한 3D 모델링 데이터 생성, 변환하게 된다(S7).

마지막으로, 3D프린터(50)는 이러한 3D 모델링 데이터를 기반으로 맞춤형 인솔(5)을 제작하게 된다(S8).

이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작시스템(100)의 구성, 기능에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작시스템(100)의 구성을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작시스템(100)은 앞서 언급한 제1실시예과 달리, 교정용 인솔(20)에 압력센서(21)가 구비된 것에 차이점이 존재하며, 족저압 측정데이터는 이러한 압력센서(21)에서 측정된 값을 기반으로 생성된다.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 압력센서(21)가 구비된 교정용 인솔(20)의 사시도를 도시한 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 교정용 인솔(20)의 상부측에는 다수개의 압력센서(21)가 구비되게 됨을 알 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작시스템(100)은, 족저압 측정장치(10), 교정용 인솔(20)에 구비된 압력센서(21), 통신수단(70), 스캔부(30), 변환부(40), 3D프린터(50), 데이터베이스(60) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 족저압 측정장치(10)는, 제1실시예와 같이, 측정대상자가 올라설 수 있도록 마련된 발판(11)과, 발판(11) 상부측에 구비되어 측정대상자의 족저압을 실시간으로 측정하는 족저압 측정수단(12)을 포함하여 구성된다.

측정대상자는 족저압 측정장치(10)의 발판(11)을 올라서게 되고, 발판(11)의 상부측에 구비된 족저압 측정수단(12)은, 측정대상자의 하중에 의해 발생되는 족저압을 실시간으로 측정하게 된다.

또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 맞춤형 인솔제작시스템(100)은 디스플레이부를 포함하여, 측정된 족저압을 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 그리고, 교정용 인솔(20)은 족저압 측정수단(12)에서 실시간으로 측정되는 족저압을 기반으로 측정대상자의 발(7)바닥에 삽입되어진다.

본 발명의 제2실시예에 따른 교정용 인솔(20)에는 다수의 압력센서(21)가 구비되게 되며 측정대상자는 통상의 신발 내에 이러한 압력센서(21)가 구비된 교정용 인솔(20)을 삽입시킨 상태에서 특정기간(예를 들어 1주일) 동안 착용하여 일상생활을 하게 된다.

이러한 특정기간 동안 압력센서(21)는 지속적으로 압력값(족저압)을 측정하게 되고, 이러한 측정값은 저장되어 통신수단(70)에 의해 전송되게 된다. 그리고, 특정기간동안 측정된 데이터를 기반으로 족저압 측정데이터를 생성하게 된다.

그리고, 스캔부(30)는, 교정용 인솔(20)이 삽입된 상태에서 삽입된 교정용 인솔(20)과, 발(7) 바닥 및 접촉면을 포함한 전체 형상을 스캐닝하여 발(7)의 전체 형상과 수치에 관한 데이터를 획득하게 된다.

그리고, 변환부(40)는, 3D모델링 작업을 통하여, 획득된 데이터를 3D프린터(50)가 인식하게 하기 위하여 3D 모델링 데이터로 변환하게 된다. 즉, 변환부(40)에 의해 생성되는 3D 모델링 데이터는, 교정용 인솔(20)에 구비된 압력센서(21)에 의해 생성된 족저압 측정데이터와, 스캔부(30)에서 생성된 형상과 수치에 관한 데이터를 병합하여, 이를 기반으로 생성되게 된다.

이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터(50) 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작방법을 설명하도록 한다. 이러한 인솔제작방법은 앞서 언급한 인솔제작시스템(100)을 이용한 것이다. 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작방법의 흐름도를 도시한 것이다.

먼저, 측정대상자는 족저압 측정장치(10)의 발판(11)에 올라서고(S10), 발판(11) 상부 측에 구비된 족저압 측정수단(12)이 측정대상자의 족저압을 실시간으로 측정하게 된다(S20).

그리고, 이러한 족저압을 기반으로 측정대상자의 발(7) 바닥에 교정용 인솔(20)을 삽입시키게 된다(S30). 본 발명의 제2실시예에 따른 교정용 인솔(20)에는 다수의 압력센서(21)가 구비되게 되며 측정대상자는 통상의 신발 내에 이러한 압력센서(21)가 구비된 교정용 인솔(20)을 삽입시킨 상태에서 특정기간(예를 들어 1주일) 동안 착용하여 일상생활을 하게 된다.

이러한 특정기간 동안 압력센서(21)는 지속적으로 압력값(족저압)을 측정하게 되고(S40), 이러한 측정값은 저장되어 통신수단(70)에 의해 전송되게 된다. 그리고, 특정기간 동안 측정된 데이터를 기반으로 족저압 측정데이터를 생성하게 된다(S50).

그리고, 스캔부(30)는, 교정용 인솔(20)이 삽입된 상태에서 교정용 인솔(20)과, 발(7) 바닥 및 접촉면을 포함한 전체 형상을 스캐닝하여 발(7)의 전체 형상과 수치에 관한 데이터를 획득하게 된다(S60).

그리고, 변환부(40)는 3D모델링 작업을 통하여, 생성된 족저압 측정데이터와 스캔부(30)에서 스캐닝하여 획득된 형상과 수치에 관한 데이터를 모두 고려하여, 이를 기반으로 3D프린터(50)가 인식하게 하기 위한 3D 모델링 데이터 생성, 변환하게 된다(S70).

마지막으로, 3D프린터(50)는 이러한 3D 모델링 데이터를 기반으로 맞춤형 인솔(5)을 제작하게 된다(S80).

한편, 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1:신발
2:갑피
3:아웃솔
4:깔창
5:인솔
6:밑창
7:발
10:족저압 측정장치
11:발판
12:족저압 측정수단
20:교정용 인솔
21:압력센서
30:스캔부
40:변환부
50:3D프린터
60:데이터베이스
70:통신수단
100:족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작시스템

Claims

인솔 제작시스템에 있어서,
측정대상자가 올라설 수 있도록 마련된 발판과, 발판 상부측에 구비되어 측정대상자의 족저압을 실시간으로 측정하여 족저압 측정데이터를 생성하는 족저압 측정수단을 갖는 족저압 측정장치;
상기 족저압 측정데이터를 기반으로 상기 측정대상자의 발 바닥에 삽입되어지는 교정용 인솔;
상기 교정용 인솔이 삽입된 상태에서 상기 교정용 인솔과, 발 바닥 및 접촉면을 포함한 전체 형상을 스캐닝하여 발의 전체 형상과 수치에 관한 데이터를 획득하는 스캔부;
3D모델링 작업을 통하여, 상기 족저압 측정데이터와 상기 형상과 수치에 관한 데이터를 3D프린터가 인식하게 하기 위하여 3D 모델링 데이터로 변환하는 변환부; 및
상기 3D 모델링 데이터를 기반으로 맞춤형 인솔을 제작하는 3D 프린터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 교정용 인솔은, 상기 발 바닥과 접촉되는 면에 구비된 압력센서를 더 포함하고,
특정기간 동안, 상기 교정용 인솔을 착용하여 압력센서에서 측정된 족저압 측정데이터를 저장하여 전송하는 통신수단을 포함하고,
상기 스캔부는, 상기 족저압데이터를 기반으로 형상 및 수치에 관한 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작 시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 측정대상자 별로, 상기 족저압 측정데이터, 상기 형상과 수치에 관한 데이터 및 상기 3D 모델링 데이터를 저장하는 데이터베이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작 시스템.
맞춤형 인솔 제작방법에 있어서,
측정대상자가 족저압 측정장치의 발판에 올라서고, 발판 상부측에 구비된 족저압 측정수단이 측정대상자의 족저압을 실시간으로 측정하는 단계;
상기 족저압을 기반으로 상기 측정대상자의 발 바닥에 교정용 인솔을 삽입시키고 상기 족저압 측정수단이 상기 족저압을 지속적으로 측정하여 기 설정된 정상수치를 만족할 때 족저압 측정데이터를 생성하는 단계;
스캔부가, 상기 교정용 인솔이 삽입된 상태에서 상기 교정용 인솔과, 발 바닥 및 접촉면을 포함한 전체 형상을 스캐닝하여 발의 전체 형상과 수치에 관한 데이터를 획득하는 단계;
변환부가 3D모델링 작업을 통하여, 상기 족저압 측정데이터와 상기 형상과 수치에 관한 데이터를 기반으로 3D프린터가 인식하게 하기 위하여 3D 모델링 데이터로 변환하는 단계; 및
3D프린터가 상기 3D 모델링 데이터를 기반으로 맞춤형 인솔을 제작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작방법.
제 4항에 있어서,
상기 족저압 측정데이터를 생성하는 단계는,
상기 족저압을 기반으로 상기 측정대상자의 발 바닥에 적어도 하나의 압력 센서를 구비한 교정용 인솔을 삽입시키는 단계;
특정기간 동안, 측정대상자가 상기 압력센서를 구비한 교정용 인솔을 착용하고, 실시간으로 상기 압력센서가 족저압을 측정하는 단계;
통신수단이 압력센서에서 측정된 족저압 저장하여 전송하는 단계; 및
상기 압력센서에서 측정된 족저압을 기반으로 족저압 측정데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 족저압 측정데이터 기반 3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤형 인솔제작방법.