[發明專利]基于足部或鞋楦幾何特征的鞋楦設計方法

有效

• 申請號: 201210515007.8
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103020344A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 胡小春;趙寶;張晴晴;董亮
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.基于足部或鞋楦幾何特征的鞋楦設計方法，其特征是按如下步驟進行：

步驟一、建立鞋楦特征模型的數據結構和鞋楦特征數據庫

定義鞋楦特征包括：款式、楦型、楦長、楦寬、楦底中軸線、楦底輪廓線、鞋楦三圍線、鞋楦前蹺和鞋楦后蹺；根據鞋楦設計標準建立反映鞋楦特征之間邏輯關系的數據模型即為鞋楦特征模型的數據結構；根據鞋楦特征模型的數據結構，歸納鞋楦設計標準、人群腳型規律和已有各種款式鞋楦的鞋楦特征進入鞋楦特征數據庫作為鞋楦特征模型的數值空間；所述鞋楦三圍線是跗圍、跖圍和兜圍；

步驟二、提取新增各種款式的鞋楦數據模型的鞋楦特征并存入鞋楦特征數據庫

a、分別對新增各種款式的鞋楦數據模型在直角坐標系OXYZ中的三維點云數據進行稀疏，使相鄰曲面坐標點之間的距離不小于1毫米；對所述鞋楦數據模型在直角坐標系中的位置和方位進行調整，使鞋楦中軸面與YOZ面重合，并且使所述鞋楦數據模型在直角坐標系中能直接表達鞋楦設計標準中的部分鞋楦特征，所述部分鞋楦特征包括鞋楦前蹺、鞋楦后蹺和楦底中軸線；定義所述鞋楦數據模型在直角坐標系中的調整位置為標準位置，定義所述標準位置下的鞋楦數據模型為標準鞋楦數據模型；

b、提取所述標準鞋楦數據模型中的鞋楦特征，包括：

利用標準鞋楦數據模型在直角坐標系中的坐標計算獲得楦長和楦寬；

提取標準鞋楦數據模型中軸面與楦底面相交的曲線即為楦底中軸線；

分別提取標準鞋楦數據模型三圍線所在平面與鞋楦數據模型相交的曲線即為鞋楦三圍線；

通過判斷標準鞋楦數據模型中各橫截面曲線上的兩個曲率半徑最小點，并經光順得到楦底輪廓線；

根據標準鞋楦數據模型在直角坐標系中的標準位置和方位得到鞋楦前蹺和鞋楦后蹺；

c、在鞋楦特征數據庫中添加所述新增標準鞋楦數據模型的鞋楦特征；

步驟三、建立鞋楦特征模型驅動標準鞋楦數據模型重建的策略：

對每一個鞋楦特征，分別建立算法來實現以其變化量驅動標準鞋楦數據模型上的曲面坐標點重新分布，確定要重新分布的曲面坐標點的范圍和曲面坐標點坐標值的變化策略；通過調試算法和對應的程序，使每一個鞋楦特征的數值變化都能在標準鞋楦數值模型中得以反映、并且變形后的標準鞋楦數值模型仍保持光滑和光順、保持原標準鞋楦數值模型的款式特征；

步驟四、通過設計鞋楦特征模型得到滿足設計需求的鞋楦數據模型：

a、根據鞋楦特征數據庫或個體需求選擇鞋楦款式和鞋楦特征參數，設計鞋楦特征模型；

b、利用所建立的鞋楦特征模型對所選擇的鞋楦款式的標準鞋楦數據模型進行特征參數驅動重建，實現所選擇鞋楦款式的標準鞋楦數據模型的曲面坐標點重新分布，得到各項鞋楦特征參數滿足設計需求、同時保持款式特點的鞋楦數據模型。

2.根據權利要求1所述的基于足部或鞋楦幾何特征的鞋楦設計方法，其特征是：在完成步驟四之后，按如下方式進行基于足底壓力沖量分布的鞋楦數據模型的楦底曲面的參數化修改的足底壓力舒適性設計：

根據楦底輪廓線分離鞋楦數據模型為楦底曲面和楦面曲面，所述楦底曲面是XOZ面上的單值曲面、以y坐標值表征楦底曲面的凹凸；插值擬合和光順一個行走步態周期中的足底壓力沖量分布得到壓力沖量分布曲面，所述壓力沖量分布曲面為XOZ面上的單值曲面、以y坐標值表征壓力沖量分布數值；所述壓力沖量分布曲面與所述楦底曲面的坐標點在XOZ面上的投影一一對應，所述壓力沖量分布曲面與所述楦底曲面的外輪廓在XOZ面上的投影一致；將以y坐標值表征的壓力沖量分布數值乘以轉換系數k后與對應的楦底曲面的坐標點的y坐標值相加，實現根據所述足底壓力沖量分布曲面對所述楦底曲面的修改，得到修改后的楦底曲面；將所述修改后的楦底曲面與楦面曲面進行合并，并經光順處理得到足底壓力舒適性設計的鞋楦數據模型；所述轉換系數k通過實驗驗證確定。