[发明专利]用于确定舒适的鞋床形状的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及可以用于舒适的鞋床(footbed)形状的确定及测量的装置。还涉及用来将足部放置在模拟鞋床上时获得足部完整形状的系统。从该装置获得的一个或多个形状对应不同表面且随后可以用于制作穿着舒适的鞋垫或定制鞋。

背景技术

有很多方法或装置被用来获得足部的足底形状。这些方法或装置包括在可塑材料上模制足部形状、石膏型铸造、光学传感、用传感器接触测量等。当在可塑材料上用人的足部施加力时，该可塑材料将变成足印的形状，该形状随后可用于制作鞋垫或其它定制鞋床。此方法提供受到较小的材料阻力时足部的自然形状。实际上，由于足部内骨骼和软组织结构的不一致性，足部的自然形状用处很小。也就是说，足部不同部位的变形不同，而中性形状无法与足部的不同硬度相匹配。诸如石膏型铸造之类的方法因为其只能给出足部的中性形状，因而也存在相同的缺点。光学传感和接触传感器方法尽管非常精确，但是也存在其自身的缺陷。它们对于获得足部的中性形状是非常理想的，但是即使是在支撑表面具有和鞋对应的相同参数时对鞋进行模拟的情况下，它们也不能用来确定鞋内的形状。

透明材料被用来获得足部的足底形状，但是没有一种之前的方法可以一起模拟所有的鞋类参数以确定对足部舒适的形状。此外，大部分鞋，尤其是高跟鞋，其所具有的形状对于正在穿着它们的人而言并不舒适。尽管已采用很多不同的方法来确定足部形状，但是仍然没有一种可靠的方法对鞋床表面的长度、角度以及缓冲性能给予充分的考虑，从而确定出舒适的形状。

发明内容

鉴于现有技术中的缺点，需要能够确定并利用对人来说舒适的鞋床形状。并且也需要测量和/或捕捉当足部实际位于鞋中，用高跟垫起或其它情况下时，和/或行走、奔跑、就座或站立时足部表面的图像。

足部由26块骨骼和软组织组成，而且站立在表面上时足部的最佳结构与足部无负荷时的结构实际上是不同的。足部的骨骼和软组织结构会以不同的方式变形，且考虑到足部的不同特性，需要能够对足部形状进行捕捉。本发明旨在提供一种装置和方法，用于确定并测量足部的足底形状以及具有各种后跟长度、后跟角度、后跟高度、鞋头角度以及中足(midfoot)支撑长度的舒适形状。

本发明的第一形态提供了一种装置，其包括：

用于支撑足部后部的后部平台；

用于支撑前脚掌的前部平台；

其中，所述前部平台和后部平台中的至少一个平台的高度相对所述平台中的另一个平台的高度可以调节，并可相对所述另一个平台固定在选定高度；

以及用来容纳足部的足底表面的支撑表面，所述支撑表面包括一段长度的柔性材料，所述柔性材料可固定地安装在所述前部平台和后部平台之上，并在所述前部平台和后部平台之间延伸。

该前部平台和后部平台中的至少一个平台的高度，但优选为两个平台的高度均可调节。该前部平台和/或后部平台的倾斜角也可调节。此外该后部平台和该前部平台的前脚掌容纳部分之间的水平间隔也可调节。

高度，间隔，以及角度的调节可为连续的调节，或按离散的级(step)调节，取决于该装置的设计。

使用一个器件，该装置可用来获得对人来说舒适的鞋床形状。通过调节上述的高度，间隔和角度，该装置可以模拟鞋的任何后跟高度，后跟长度，后跟角度，鞋头角度和中足支撑长度。调节可为机械调节，气动调节或使用电力致动器。此外，该支撑表面可用具有不同形状或不同硬度或不同弹性特性的表面替换。

支撑表面优选地由弹簧钢制成，并且在该支撑表面上可放置其它材料以模拟鞋的鞋底材料。此其它材料可更换以获得对于具有不同缓冲水平的不同材料的舒适的足部形状。使用压缩试验机可对缓冲进行量化，从而找出在硬度、能量损失、抗挠刚度、弹性、挠度、反作用力及其它测量值方面理想的材料。

该装置可具有用来与该支撑表面的一部分相接触的可调节中足支撑构件。该中足支撑构件在必要时给足部提供额外的支撑，且如果支撑表面的硬度或抗挠刚度不合适，该中足支撑构件可防止该支撑表面翘曲。它还影响支撑表面的曲率，并可进行调节以改变该支撑表面的曲率。例如该中足支撑构件的高度，侧向定位和/或角度均可调节。

为了提供所需的高度和角度调节，装置的各种设计均有可能。例如，该前部平台或后部平台可绕轴线旋转，而它的倾斜角可由支撑该平台的一个或多个调节构件(如螺丝，电力或气动致动器)而改变。平台可安装在能相对轴线旋转的铰链上。平台的高度可(例如)由多个可彼此重叠放置的高度调节滑块来调节，或者通过用来支撑该平台的螺丝、高度可调节杆件或支撑、或致动器来调节。对于本领域技术人员，其它的可能性也将显而易见。