[发明专利]一种基于液压传动的接触式脚型动态测量装置

说明书

本发明提供一种基于液压传动的接触式脚型动态测量装置，包括主动液压缸支架、被动液压缸支架和辅助支架，所述的主动液压缸支架为空箱体，在空箱体的顶壁上中间设有开口，在开口处设有被动液压缸支架，在被动液压缸支架的一侧设有辅助支架，辅助支架的一横端架设在空箱体的开口上方，所述的被动液压缸支架为环形支架；还介绍了一种基于液压传动的接触式脚型动态测量方法，具体包括5个步骤。本发明的有益效果是由于底部的三个主动液压缸推杆位置会根据脚踩时的受力不同其位置有所不同，因此脚可以按行走时的姿势踩在三个主动液压缸推杆上，测量运动过程中的动态形状。

技术领域

本发明属于脚型三维测量技术领域，尤其是涉及一种基于液压传动的接触式脚型动态测量装置。

背景技术

测量脚型是鞋袜定制、步态分析、脚疾诊断等多种应用的关键技术。只有实时、动态地测量脚部形状，才能准确分析脚的运动过程。目前的测量脚型主要采用激光扫描、多视重建，或者在袜子上安装形变测量单元等方法，具有设备复杂、计算难度大，难以全周测量，也难以测量运动过程中的形状动态变化等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于液压传动的接触式脚型动态测量装置及其测量方法，可实时、动态地测量脚部形状，也可测量运动过程中的形状变化，尤其适合用于鞋袜定制、步态分析、脚疾诊断等多种测量脚型时。

本发明的技术方案是：一种基于液压传动的接触式脚型动态测量装置，包括主动液压缸支架、被动液压缸支架和辅助支架，所述的主动液压缸支架为空箱体，在空箱体的顶壁上中间设有开口，在开口处设有被动液压缸支架，在被动液压缸支架的一侧设有辅助支架，辅助支架的一横端架设在空箱体的开口上方，所述的被动液压缸支架为环形支架；

在主动液压缸支架内的底壁上为脚底面，在脚底面处设有三个主动液压缸，主动液压缸通过推杆外侧的端面安装在主动液压缸支架上，所述的辅助支架的横端为脚顶面，在脚顶面上设有四个脚顶被动液压缸，在被动液压缸支架包括脚前面、脚后面、脚左侧面和脚右侧面，在脚前面上设有一脚前被动液压缸，在脚后面设有一脚后被动液压缸，在脚左侧面设有三个脚左被动液压缸，在脚右侧面设有三个脚右被动液压缸；

三个主动液压缸、四个脚顶被动液压缸、一脚前被动液压缸、一脚后被动液压缸、三个脚左被动液压缸和三个脚右被动液压缸的液压缸进出液口通过油路均连通在一起，且每个液压缸的结构相同，液压缸的缸体均通过安装板固定在各自的支架上，液压缸的推杆上设有弹簧，每个液压缸推杆上有滑变电阻器，滑变电阻器一个固定端和滑变电阻器另一个固定端固定在液压缸的推杆的两端，滑变电阻器移动端固定在液压缸的推杆侧的端面上。

优选地，辅助支架的另一端竖架固定在空箱体顶壁上。

优选地，三个脚左被动液压缸与三个脚右被动液压缸对称设在脚左侧面、脚右侧面上。

优选地，弹簧的一端固定在安装板上，另一端设在推杆的活塞中点上。

优选地，每个液压缸均为单向液压缸。

该装置在六个面上的15以上的单向液压缸组成。液压缸的推杆上都安装有滑变电阻器，测量推杆伸出量，就可以计算出活塞的终止位置，也就是脚的关键点位置，因此可以恢复出脚的三维形状。又由于底部的三个主动液压缸推杆位置会根据脚踩时的受力不同其位置有所不同，因此脚可以按行走时的姿势踩在三个主动液压缸推杆上，测量运动过程中的动态形状。

一种基于液压传动的接触式脚型动态测量方法，包括以下步骤：

步骤1)根据单向液压缸按直线运动，设其直线方程为：

步骤2)当单向液压缸活塞伸出量为L1时，活塞中点A坐标为(X1,Y1,Z1)

步骤3)单向液压缸活塞伸出量为L2时，活塞中点A坐标为(X2,Y2,Z2)