[發(fā)明專利]電阻式足弓三維形狀測(cè)量裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910058872.2
• 申請(qǐng)日: 2009-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN101858726A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張會(huì)雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張會(huì)雄
• 主分類號(hào): G01B7/28
• 分類號(hào): G01B7/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)量三維曲面的裝置，尤其是針對(duì)足底三維幾何形狀的曲面測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

目前，公知的測(cè)量足底三維幾何形狀的方法是用腳踩在長(zhǎng)方體塊狀可壓碎泡沫上，留下腳印，再在該腳印里澆鑄石膏，形成腳的石膏模型，再用三維威力手(microscribe)采集該模型腳底多個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，以獲得曲面形狀。這種方法的缺點(diǎn)是：1)費(fèi)用高，長(zhǎng)方體塊狀可壓碎泡沫每塊只能用一次，不能重復(fù)使用，2)速度慢，石膏模型硬化需要大約20個(gè)小時(shí)，技術(shù)員用威力手采集大約300個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)需要大約20分鐘時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

為了客服現(xiàn)有足底三維形狀測(cè)量方法的費(fèi)用高和速度慢的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種電阻式三維曲面測(cè)量裝置，該裝置可以直接測(cè)量足底三維形狀，而無需經(jīng)過塊狀可壓碎泡沫留下腳印，澆鑄石膏模型，用威力手采集等中間環(huán)節(jié)。所測(cè)得的信息經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后是數(shù)字化的，可以直接用電腦存儲(chǔ)并通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：建造一個(gè)導(dǎo)電塑料棒陣列，每根導(dǎo)電塑料棒電阻隨長(zhǎng)度均勻分布，底部為一彈簧。底部彈簧統(tǒng)一接地(電壓為0伏特)，上部距離棒頂部4-5厘米處裝一多孔板，每個(gè)孔恰好允許導(dǎo)電塑料棒穿過，且孔壁與棒之間接觸良好。各個(gè)孔壁之間相互并聯(lián)在一起，統(tǒng)一接到一個(gè)10V的恒壓電源。在每根導(dǎo)電塑料棒上，多空板下面1厘米處，用導(dǎo)電膠連接導(dǎo)線出去至數(shù)據(jù)采集板，在導(dǎo)電塑料棒頂部受壓時(shí)，其將沿著多孔板下滑，所下滑距離可以根據(jù)導(dǎo)線與導(dǎo)電塑料棒連接處的電壓算出。每根導(dǎo)電塑料棒頂部涂有一層絕緣層。過程如下，具體數(shù)字采用上面描述所提及的，設(shè)導(dǎo)電棒總長(zhǎng)10厘米，多孔板上方4.5厘米，下方5.5厘米。導(dǎo)線與導(dǎo)電棒接觸位置在開始狀態(tài)時(shí)在多孔板下1厘米。這樣設(shè)下壓導(dǎo)電塑料棒x厘米，導(dǎo)線與導(dǎo)電棒接觸位置的電壓為y伏特，則x與y的關(guān)系為，在起始位置，x＝0，該點(diǎn)電壓隨著下壓距離的增加而降低。設(shè)備制作過程中需要注意以下幾點(diǎn)，1)多孔板上方距離決定了其量程，之所以選擇4-5厘米，是因?yàn)榇蠖鄶?shù)人的足弓高度不超過5厘米，2)為安全與節(jié)約起見，建議當(dāng)開始測(cè)量時(shí)，再給恒壓電源通電，3)每根導(dǎo)電塑料棒底部的彈簧壓縮距離應(yīng)該大于等于5厘米，且彈性系數(shù)不宜過大(本發(fā)明目的是測(cè)量在足底受壓盡可能小的情況下的三維形狀)。

本發(fā)明的有益效果是，可以快速測(cè)量足底三維曲面形狀，測(cè)量設(shè)備僅采用電阻元件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的構(gòu)造圖。

圖2是三維曲面測(cè)量裝置之一根導(dǎo)電塑料棒壓縮前后之比較。

圖3是用該裝置測(cè)量足底三維形狀時(shí)的示意圖

圖中1.導(dǎo)電塑料棒，2.彈簧，3.多孔板，4.測(cè)電壓點(diǎn)，5絕緣層。

具體實(shí)施方式

在圖1中，導(dǎo)電塑料棒(1)、多孔板(3)、彈簧(2)與測(cè)電壓點(diǎn)(4)串聯(lián)，多空板接10V電壓，孔與棒接觸良好。彈簧電壓接地。這樣棒頂部受壓向下移動(dòng)的距離就可以用測(cè)電壓點(diǎn)的電壓計(jì)算出來。

在圖2所示實(shí)施例中，導(dǎo)電塑料棒(1)在頂部外力作用下，下滑delta?X距離，期間一直保持與多孔板的良好接觸。彈簧(2)受壓變形，測(cè)電壓點(diǎn)與多孔板(3)距離增加，測(cè)電壓點(diǎn)(4)的電壓改變。

在圖3所示的另一個(gè)實(shí)施例中，多根導(dǎo)電塑料棒(1)在頂部三維曲面壓力作用下，不同程度沿著多孔板(3)的孔下滑。其每個(gè)點(diǎn)的下滑距離與測(cè)電壓點(diǎn)(4)的電壓有關(guān)。該裝置量程與彈簧(2)的彈性范圍以及多空板上方導(dǎo)電塑料棒(1)的長(zhǎng)度有關(guān)。導(dǎo)電塑料棒(1)頂部絕緣層(5)的作用是防止待測(cè)三維曲面帶電。