[發明專利]電阻式足弓三維形狀測量裝置

無效

• 申請號: 200910058872.2
• 申請日: 2009-04-08
• 公開（公告）號: CN101858726A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 張會雄
• 申請（專利權）人: 張會雄
• 主分類號: G01B7/28
• 分類號: G01B7/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種測量三維曲面的裝置，尤其是針對足底三維幾何形狀的曲面測量裝置。

背景技術

目前，公知的測量足底三維幾何形狀的方法是用腳踩在長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點的三維坐標，以獲得曲面形狀。這種方法的缺點是：1)費用高，長方體塊狀可壓碎泡沫每塊只能用一次，不能重復使用，2)速度慢，石膏模型硬化需要大約20個小時，技術員用威力手采集大約300個點的三維坐標需要大約20分鐘時間。

發明內容

為了客服現有足底三維形狀測量方法的費用高和速度慢的缺點，本發明提供一種電阻式三維曲面測量裝置，該裝置可以直接測量足底三維形狀，而無需經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節。所測得的信息經模數轉換后是數字化的，可以直接用電腦存儲并通過網絡進行傳輸。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：建造一個導電塑料棒陣列，每根導電塑料棒電阻隨長度均勻分布，底部為一彈簧。底部彈簧統一接地(電壓為0伏特)，上部距離棒頂部4-5厘米處裝一多孔板，每個孔恰好允許導電塑料棒穿過，且孔壁與棒之間接觸良好。各個孔壁之間相互并聯在一起，統一接到一個10V的恒壓電源。在每根導電塑料棒上，多空板下面1厘米處，用導電膠連接導線出去至數據采集板，在導電塑料棒頂部受壓時，其將沿著多孔板下滑，所下滑距離可以根據導線與導電塑料棒連接處的電壓算出。每根導電塑料棒頂部涂有一層絕緣層。過程如下，具體數字采用上面描述所提及的，設導電棒總長10厘米，多孔板上方4.5厘米，下方5.5厘米。導線與導電棒接觸位置在開始狀態時在多孔板下1厘米。這樣設下壓導電塑料棒x厘米，導線與導電棒接觸位置的電壓為y伏特，則x與y的關系為，在起始位置，x＝0，該點電壓隨著下壓距離的增加而降低。設備制作過程中需要注意以下幾點，1)多孔板上方距離決定了其量程，之所以選擇4-5厘米，是因為大多數人的足弓高度不超過5厘米，2)為安全與節約起見，建議當開始測量時，再給恒壓電源通電，3)每根導電塑料棒底部的彈簧壓縮距離應該大于等于5厘米，且彈性系數不宜過大(本發明目的是測量在足底受壓盡可能小的情況下的三維形狀)。

本發明的有益效果是，可以快速測量足底三維曲面形狀，測量設備僅采用電阻元件，結構簡單。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的構造圖。

圖2是三維曲面測量裝置之一根導電塑料棒壓縮前后之比較。

圖3是用該裝置測量足底三維形狀時的示意圖

圖中1.導電塑料棒，2.彈簧，3.多孔板，4.測電壓點，5絕緣層。

具體實施方式

在圖1中，導電塑料棒(1)、多孔板(3)、彈簧(2)與測電壓點(4)串聯，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的距離就可以用測電壓點的電壓計算出來。

在圖2所示實施例中，導電塑料棒(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，測電壓點與多孔板(3)距離增加，測電壓點(4)的電壓改變。

在圖3所示的另一個實施例中，多根導電塑料棒(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。其每個點的下滑距離與測電壓點(4)的電壓有關。該裝置量程與彈簧(2)的彈性范圍以及多空板上方導電塑料棒(1)的長度有關。導電塑料棒(1)頂部絕緣層(5)的作用是防止待測三維曲面帶電。