[發明專利]一種基于液壓傳動的接觸式腳型動態測量裝置

有效

• 申請號: 201711404302.5
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108007338B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 羅勝;徐玲杰
• 申請（專利權）人: 溫州大學激光與光電智能制造研究院
• 主分類號: G01B7/28
• 分類號: G01B7/28;A43D1/02
• 代理公司: 溫州市品創專利商標代理事務所(普通合伙) 33247
• 代理人: 程春生

本發明提供一種基于液壓傳動的接觸式腳型動態測量裝置，包括主動液壓缸支架、被動液壓缸支架和輔助支架，所述的主動液壓缸支架為空箱體，在空箱體的頂壁上中間設有開口，在開口處設有被動液壓缸支架，在被動液壓缸支架的一側設有輔助支架，輔助支架的一橫端架設在空箱體的開口上方，所述的被動液壓缸支架為環形支架；還介紹了一種基于液壓傳動的接觸式腳型動態測量方法，具體包括5個步驟。本發明的有益效果是由于底部的三個主動液壓缸推桿位置會根據腳踩時的受力不同其位置有所不同，因此腳可以按行走時的姿勢踩在三個主動液壓缸推桿上，測量運動過程中的動態形狀。

技術領域

本發明屬于腳型三維測量技術領域，尤其是涉及一種基于液壓傳動的接觸式腳型動態測量裝置。

背景技術

測量腳型是鞋襪定制、步態分析、腳疾診斷等多種應用的關鍵技術。只有實時、動態地測量腳部形狀，才能準確分析腳的運動過程。目前的測量腳型主要采用激光掃描、多視重建，或者在襪子上安裝形變測量單元等方法，具有設備復雜、計算難度大，難以全周測量，也難以測量運動過程中的形狀動態變化等缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于液壓傳動的接觸式腳型動態測量裝置及其測量方法，可實時、動態地測量腳部形狀，也可測量運動過程中的形狀變化，尤其適合用于鞋襪定制、步態分析、腳疾診斷等多種測量腳型時。

本發明的技術方案是：一種基于液壓傳動的接觸式腳型動態測量裝置，包括主動液壓缸支架、被動液壓缸支架和輔助支架，所述的主動液壓缸支架為空箱體，在空箱體的頂壁上中間設有開口，在開口處設有被動液壓缸支架，在被動液壓缸支架的一側設有輔助支架，輔助支架的一橫端架設在空箱體的開口上方，所述的被動液壓缸支架為環形支架；

在主動液壓缸支架內的底壁上為腳底面，在腳底面處設有三個主動液壓缸，主動液壓缸通過推桿外側的端面安裝在主動液壓缸支架上，所述的輔助支架的橫端為腳頂面，在腳頂面上設有四個腳頂被動液壓缸，在被動液壓缸支架包括腳前面、腳后面、腳左側面和腳右側面，在腳前面上設有一腳前被動液壓缸，在腳后面設有一腳后被動液壓缸，在腳左側面設有三個腳左被動液壓缸，在腳右側面設有三個腳右被動液壓缸；

三個主動液壓缸、四個腳頂被動液壓缸、一腳前被動液壓缸、一腳后被動液壓缸、三個腳左被動液壓缸和三個腳右被動液壓缸的液壓缸進出液口通過油路均連通在一起，且每個液壓缸的結構相同，液壓缸的缸體均通過安裝板固定在各自的支架上，液壓缸的推桿上設有彈簧，每個液壓缸推桿上有滑變電阻器，滑變電阻器一個固定端和滑變電阻器另一個固定端固定在液壓缸的推桿的兩端，滑變電阻器移動端固定在液壓缸的推桿側的端面上。

優選地，輔助支架的另一端豎架固定在空箱體頂壁上。

優選地，三個腳左被動液壓缸與三個腳右被動液壓缸對稱設在腳左側面、腳右側面上。

優選地，彈簧的一端固定在安裝板上，另一端設在推桿的活塞中點上。

優選地，每個液壓缸均為單向液壓缸。

該裝置在六個面上的15以上的單向液壓缸組成。液壓缸的推桿上都安裝有滑變電阻器，測量推桿伸出量，就可以計算出活塞的終止位置，也就是腳的關鍵點位置，因此可以恢復出腳的三維形狀。又由于底部的三個主動液壓缸推桿位置會根據腳踩時的受力不同其位置有所不同，因此腳可以按行走時的姿勢踩在三個主動液壓缸推桿上，測量運動過程中的動態形狀。

一種基于液壓傳動的接觸式腳型動態測量方法，包括以下步驟：

步驟1)根據單向液壓缸按直線運動，設其直線方程為：

步驟2)當單向液壓缸活塞伸出量為L1時，活塞中點A坐標為(X1,Y1,Z1)

步驟3)單向液壓缸活塞伸出量為L2時，活塞中點A坐標為(X2,Y2,Z2)