專利名稱：三維曲面測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量三維曲面的裝置，尤其是針對足底三維幾何形狀的曲面
測量裝置。
背景技術(shù)：
目前，公知的測量足底三維幾何形狀的方法是用腳踩在長方體塊狀可壓碎泡沫 上，留下腳印，再在該腳印里澆鑄石膏，形成腳的石膏模型，再用三維威力手(microscribe) 采集該模型腳底多個點的三維坐標(biāo)，以獲得曲面形狀。這種方法的缺點是1)費用高，長方 體塊狀可壓碎泡沫每塊只能用一次，不能重復(fù)使用，2)速度慢，石膏模型硬化需要大約20 個小時，技術(shù)員用威力手采集大約300個點的三維坐標(biāo)需要大約20分鐘時間。
發(fā)明內(nèi)容為了客服現(xiàn)有足底三維形狀測量方法的費用高和速度慢的缺點，本實用新型提供 一種電阻式三維曲面測量裝置，該裝置可以直接測量足底三維形狀，而無需經(jīng)過塊狀可壓 碎泡沫留下腳印，澆鑄石膏模型，用威力手采集等中間環(huán)節(jié)。所測得的信息經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后是 數(shù)字化的，可以直接用電腦存儲并通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是建造一個導(dǎo)電塑料棒陣列，每 根導(dǎo)電塑料棒電阻隨長度均勻分布，底部為一彈簧。底部彈簧統(tǒng)一接地(電壓為0伏特)， 上部距離棒頂部4-5厘米處裝一多孔板，每個孔恰好允許導(dǎo)電塑料棒穿過，且孔壁與棒之 間接觸良好。各個孔壁之間相互并聯(lián)在一起，統(tǒng)一接到一個IOV的恒壓電源。在每根導(dǎo)電 塑料棒上，多孔板下面1厘米處，用導(dǎo)電膠連接導(dǎo)線出去至數(shù)據(jù)采集板，在導(dǎo)電塑料棒頂部 受壓時，其將沿著多孔板下滑，所下滑距離可以根據(jù)導(dǎo)線與導(dǎo)電塑料棒連接處的電壓算出。 每根導(dǎo)電塑料棒頂部涂有一層絕緣層。過程如下，具體數(shù)字采用上面描述所提及的，設(shè)導(dǎo)電 棒總長10厘米，多孔板上方4. 5厘米，下方5. 5厘米。導(dǎo)線與導(dǎo)電棒接觸位置在開始狀態(tài) 時在多孔板下1厘米。這樣設(shè)下壓導(dǎo)電塑料棒χ厘米，導(dǎo)線與導(dǎo)電棒接觸位置的電壓為y
伏特，則χ與y的關(guān)系為，少二10^1-^^ °在起始位置，χ = 0，P10xJV丄“)。該點
V 5,5 J
電壓隨著下壓距離的增加而降低。設(shè)備制作過程中需要注意以下幾點，1)多孔板上方距離 決定了其量程，之所以選擇4-5厘米，是因為大多數(shù)人的足弓高度不超過5厘米，2)為安全 與節(jié)約起見，建議當(dāng)開始測量時，再給恒壓電源通電，3)每根導(dǎo)電塑料棒底部的彈簧壓縮距 離應(yīng)該大于等于5厘米，且彈性系數(shù)不宜過大(本實用新型目的是測量在足底受壓盡可能 小的情況下的三維形狀)。本實用新型的有益效果是，可以快速測量足底三維曲面形狀，測量設(shè)備僅采用電 阻元件，結(jié)構(gòu)簡單。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的構(gòu)造圖。圖2是三維曲面測量裝置之一根導(dǎo)電塑料棒壓縮前后之比較。圖3是用該裝置測量足底三維形狀時的示意圖圖中1.導(dǎo)電塑料棒，2.彈簧，3.多孔板，4.測電壓點，5絕緣層。
具體實施方式
在圖1中，導(dǎo)電塑料棒(1)、多孔板(3)、彈簧⑵與測電壓點⑷串聯(lián)，多空板接 IOV電壓，孔與棒接觸良好。彈簧電壓接地。這樣棒頂部受壓向下移動的距離就可以用測電 壓點的電壓計算出來。在圖2所示實施例中，導(dǎo)電塑料棒(1)在頂部外力作用下，下滑delta X距離，期 間一直保持與多孔板的良好接觸。彈簧⑵受壓變形，測電壓點與多孔板⑶距離增加，測 電壓點(4)的電壓改變。在圖3所示的另一個實施例中，多根導(dǎo)電塑料棒⑴在頂部三維曲面壓力作用下， 不同程度沿著多孔板⑶的孔下滑。其每個點的下滑距離與測電壓點⑷的電壓有關(guān)。該 裝置量程與彈簧(2)的彈性范圍以及多空板上方導(dǎo)電塑料棒(1)的長度有關(guān)。導(dǎo)電塑料棒 (1)頂部絕緣層(5)的作用是防止待測三維曲面帶電。
權(quán)利要求一種三維曲面測量裝置，由導(dǎo)電塑料棒(1)，多孔板(3)組成，其特征是每根導(dǎo)電塑料棒電阻隨長度均勻分布，底部為一彈簧，底部彈簧統(tǒng)一接地，上部距離棒頂部4 5厘米處裝一多孔板，每個孔恰好允許導(dǎo)電塑料棒穿過，且孔壁與棒之間接觸良好，各個孔壁之間相互并聯(lián)在一起，統(tǒng)一接到一個10V的恒壓電源，在每根導(dǎo)電塑料棒上，多孔板下面1厘米處，用導(dǎo)電膠連接導(dǎo)線出去至數(shù)據(jù)采集板，每根導(dǎo)電塑料棒頂部都涂有一層絕緣層。
專利摘要本實用新型涉及一種測量三維曲面尤其是足弓三維形狀的裝置，由導(dǎo)電塑料棒陣列和多孔板構(gòu)成。每根導(dǎo)電塑料棒一端都連接有彈簧，所有彈簧統(tǒng)一接地。每根導(dǎo)電塑料棒都穿過多孔板的一個孔，孔壁與棒壁保持光滑良好導(dǎo)電接觸，并且每根導(dǎo)電塑料棒可以獨立沿孔滑動。開始測量時每根導(dǎo)電塑料棒頂部都接有一定安全電壓。多孔板與接地位置距離固定。每根導(dǎo)電塑料棒伸出多孔板的部分可以被壓縮。當(dāng)有曲面放到導(dǎo)電塑料棒陣列上方時，隨著位置的不同，每根導(dǎo)電塑料棒底端接地彈簧被不同程度的壓縮，這些彈簧壓縮距離可以通過多孔板孔壁的電壓計算出來，從而可以獲得三維曲面的形狀。本實用新型克服了現(xiàn)有足底三維形狀測量方法的費用高和速度慢的缺點，可以直接測量足底三維形狀，而無需經(jīng)過塊狀可壓碎泡沫留下腳印，澆鑄石膏模型，用威力手采集等中間環(huán)節(jié)。
文檔編號G01B7/287GK201688824SQ20092008008
公開日2010年12月29日 申請日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
發(fā)明者張會雄 申請人:張會雄