[發明專利]一種基于走路不穩的增材制造矯形鞋墊的制作方法

在審

• 申請號: 201911214908.1
• 申請日: 2019-12-02
• 公開（公告）號: CN110959955A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 李楠;余意;潘榮遠
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院;東莞巨銘體育科技有限公司
• 主分類號: A43B17/00
• 分類號: A43B17/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;侯柏龍

本發明提供一種基于走路不穩的增材制造矯形鞋墊的制作方法，包括步驟(1)數據采集：利用足部壓力板測得測試者的足底靜態壓力數據和足底動態壓力數據；(2)數據分析：分析足底靜態壓力數據和足底動態壓力數據；(3)矯形鞋墊建模：基于足底靜態壓力數據，利用Easy CAD軟件進行鞋墊建模，導入足底足底動態壓力數據，計算鞋墊厚度；(4)矯形鞋墊優化：利用magics軟件生成蜂窩狀多孔結構的矯形鞋墊模型；(5)增材制造矯形鞋墊：將矯形鞋墊的三維模型打印得到鞋墊初品；(6)后處理：對打印好的鞋墊去除支撐、拋光和打磨；(7)成品：對后處理完的鞋墊粘附面料，并沿邊緣進行打磨。本申請還提供了一種上述制作方法制得的矯形鞋墊。

技術領域

本發明涉及矯形鞋墊技術領域，更具體的涉及一種基于走路不穩的增材制造矯形鞋墊的制作方法。

背景技術

當前市場上矯形鞋墊的制作主要有以下幾種方法：一種是傳統石膏模型鞋墊制作方法，需對患者足部用石膏繃帶取陰型、石膏陽形修型以及使用塑料板材進行高溫成型或金屬材料手工敲來制成的鞋墊。該方法制作時間較長，對制作者的技術要求較高。另外，也有通過電腦獲取患者的信息來進行矯形鞋墊的制備，常用的方法是：根據足部壓力制作鞋墊，平面鞋墊尺寸是根據采集足部靜態壓力數據并生成壓力圖，鞋墊高度是壓力分散原理對足部壓力數據進行有限元數據利用公式分析設計，綜上得到模型，進行3D打印出鞋墊。然而其僅考慮了患者的靜態壓力，鞋墊高度是根據靜態壓力有限元公式計算得出，沒有考慮測試者的運動生物力學，因此，以此方法制備的鞋墊的高度不精確，不符合患者的運動生物力學，長時間走路會導致步態線異常，姿勢異常，嚴重會影響髖、膝蓋等部位。

有鑒于此，有必要提供一種基于走路不穩的增材制造矯形鞋墊的制作方法以解決現有的問題。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種基于走路不穩的增材制造矯形鞋墊的制作方法，具有制作周期短、原料浪費少、舒適性好、能最大化符合個人的運動生物力學的優點，避免了單單只是利用靜態足底壓力來進行制作個性化矯形鞋墊的不準確性。

本發明的目的之二在于提供一種采用上述制作方法制備的矯形鞋墊。

為實現上述目的，本發明提供一種基于走路不穩的增材制造矯形鞋墊的制作方法，包括步驟：

(1)數據采集：利用足部壓力板測得測試者在站立與行走兩個自然狀態下的足部壓力數據，得到足底靜態壓力數據和足底動態壓力數據，所述足底動態壓力數據包括動態壓力分布、步態線和步態周期；

(2)數據分析：根據足底靜態壓力數據判斷左右腳壓力分布是否對稱、前后掌壓力是否過于集中、最大受力點是否前移、是否存在內外八字腳；根據足底動態壓力數據判斷步態線是否正常、步態周期擺動情況，動態壓力分布用以判斷左右腳壓力分布是否對稱、前后掌壓力是否過于集中、最大受力點是否前移、是否存在內外八字腳；步態線用以判斷是否存在扁平足、弓形足、跖骨痛、馬蹄足后跟痛和重心不穩的情況，步態周期用以判斷步行是否有異常，并配合步態線判斷重心是否存在不穩；

(3)矯形鞋墊建模：基于足底靜態壓力數據，利用Easy CAD軟件中的矯治模塊數據庫進行鞋墊建模，導入足底足底動態壓力數據，進行計算鞋墊厚度；

(4)矯形鞋墊優化：利用magics軟件生成蜂窩狀多孔結構的矯形鞋墊模型；

(5)增材制造矯形鞋墊：利用增材制造技術將矯形鞋墊的三維模型打印得到鞋墊初品；

(6)后處理：將鞋墊初品邊緣多余面料切除并去除支撐、拋光和打磨；

(7)成品：對后處理完的鞋墊粘附面料，并沿邊緣進行打磨。

較佳地，步驟(1)中，還包括利用2D掃描儀獲取數字腳印，用于掌握測試者的足部形狀。

較佳地，步驟(4)中，所述蜂窩狀多孔結構的為六邊形。