[發明專利]一種3D打印鞋墊的定制方法及系統

在審

• 申請號: 202110147345.X
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN113021897A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 梁小華
• 申請（專利權）人: 廣東蘭灣智能科技有限公司
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;B29C64/393;B29C65/52;B33Y50/00;B33Y50/02;B29L31/50
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 葉潔勇

1.一種3D打印鞋墊的定制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S100，讀取足部數據，對足部數據進行分類；

S200，按照足部數據的類型選用預設的相應足弓墊模板；

S300，對足弓墊模板進行調整；

S400，根據調整后的足弓墊模板進行3D打印得到足弓墊成品；

S500，組裝足弓墊成品得到成品鞋墊。

2.根據權利要求1所述的一種3D打印鞋墊的定制方法，其特征在于，在S100中，通過三維掃描儀對人體足部進行掃描,為了得到準確的腳型參數數據，腳型測量過程中的軸線為腳底輪廓點集中通過第二跖趾中心端點與后跟凸點的連線，足部數據至少包括腳型、足跟、腳趾、足弓數據，腳型數據指掃描出來的腳的三維模型。

3.根據權利要求2所述的一種3D打印鞋墊的定制方法，其特征在于，在S100中，三維掃描儀包括非接觸式激光掃描及自動測量系統、手持式三維激光掃描儀、復合式三維掃描儀、全局式三維掃描儀、彩色三維掃描儀、跟蹤三維掃描儀、自動化三維檢測系統中任意一種。

4.根據權利要求1所述的一種3D打印鞋墊的定制方法，其特征在于，在S100中，對足部數據進行分類，具體的分類方法包括以下步驟：

S101，對足部數據中足部的底部圖像進行邊緣檢測；

S102，計算在足部的拇趾到后跟內外邊緣切線，獲取掃描數據的足底接觸面積；

S103，比較足弓位置的足底接觸面與非接觸面，即足底與掃描底面的接觸面與非接觸面，以兩者的面積比較得到一個Ratio值；

S104，當Ratio值的范圍在0.8～1.0，則判斷足部數據的類型為扁平足；

S105，當Ratio值的范圍在0.5～0.8，則判斷足部數據的類型為正常足；

S106，當Ratio值的范圍在0.0～0.5，則判斷足部數據的類型為高弓足。

5.根據權利要求1所述的一種3D打印鞋墊的定制方法，其特征在于，在S300中，對足弓墊模板進行調整的方法為通過足部優化模型對足弓墊模板的底面的接觸面的面積進行調整。

6.根據權利要求5所述的一種3D打印鞋墊的定制方法，其特征在于，足部優化模型的方法為：

通過足部的掃描數據文件獲得足部的長，寬，及相關足部姿態數據；

構建以下足部優化模型：式中：R是足底與掃描底面的接觸面的面積，M為根據體重得到計算的足底與掃描底面的接觸面所受到的壓力，E_(H)為3D打印材料打印時的厚度為H時的彈性模量，L為3D打印材料的線脹系數，V_c為3D打印材料的泊松比，i取值范圍為整數1至3，不同足部數據的類型的受力強度f_i(H)分為:

f₁(H)為足部數據的類型為扁平足的受力強度，f₁(H)＝Ratio*f(H)^2/3；

f₂(H)為足部數據的類型為正常足的受力強度，f₂(H)＝Ratio*f(H)^2/3；

f₃(H)為足部數據的類型為高弓足的受力強度，f₃(H)＝Ratio*f(H)^2/3；

Ratio為對應類型的足部數據的足底與掃描底面的接觸面與非接觸面的比值，f(H)為3D打印材料打印時的厚度為H時，根據體重得到的足底與3D鞋墊的接觸面所受到的最大壓強。