專利名稱：一種接觸式三維足形測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種足形測(cè)量方法，特別是涉及一種接觸式三維足形測(cè)量方法。
人的足部是身體很重要的部分，但由于生理緣故，長(zhǎng)年累月的步行，很多人的足部都會(huì)產(chǎn)生變形，嚴(yán)重者更可變成畸形，導(dǎo)致走路不便或站立時(shí)姿勢(shì)不正確，鑒于足部對(duì)于人體運(yùn)動(dòng)的重要意義，應(yīng)用高科技測(cè)量方法測(cè)量人體腳形，矯正生物力線垂中，幫助兒童足部骨骼正常發(fā)育，預(yù)防及矯正扁平足，開(kāi)展運(yùn)動(dòng)生理分析，在世界范圍內(nèi)引起普遍的關(guān)注，而能為足部進(jìn)行三維精確測(cè)量，籍此開(kāi)發(fā)醫(yī)療足健產(chǎn)品，將在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)和制鞋業(yè)有廣闊的前景。中國(guó)專利專利號(hào)為ZL 98245724.3，名稱為“非接觸式足部掃描器”的實(shí)用新型專利通過(guò)激光掃描組件對(duì)足部掃描，從而讀出足部三維數(shù)據(jù)，但此技術(shù)方案的測(cè)量精度不高，效果不穩(wěn)定，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要輔助設(shè)施的配合以便人能平躺才能讀出有效數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的目的是提供一種方便、快捷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量精度較高，效果穩(wěn)定的接觸式三維足測(cè)量方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括傳感器組、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)處理器組成，其中傳感器組是由若干個(gè)Ф4mm線性位移傳感器組成的豎直排列矩形點(diǎn)陣，線性位移傳感器之間的中心線間隔為15mm或更小，且為等距分布，數(shù)據(jù)采集器由比較器、數(shù)據(jù)采集單片機(jī)，多路程控開(kāi)關(guān)、采樣/保持電路、A/D轉(zhuǎn)換器和可編程I/O接口組成；數(shù)據(jù)處理器由數(shù)據(jù)處理單機(jī)片機(jī)、電腦組成。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量方便，因線性位移傳感器輸出量與機(jī)械位移成線性關(guān)系，當(dāng)人體踏足在傳感器矩陣上產(chǎn)生線性位移，傳感器矩陣對(duì)應(yīng)點(diǎn)輸出離散的模擬數(shù)量，經(jīng)數(shù)據(jù)采集，A/D變換成數(shù)字量，通過(guò)數(shù)據(jù)處理將離散數(shù)據(jù)擬合成三維圖形，讀出各類數(shù)據(jù)及圖形，因而測(cè)量精度較高，效果穩(wěn)定。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述

圖1是本發(fā)明的流程框圖；圖2是本發(fā)明的傳感器組矩形點(diǎn)陣示意圖。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括傳感器組1、數(shù)據(jù)采集器2、數(shù)據(jù)處理器3；傳感器組1是由若干個(gè)Ф4mm的光柵式線性位移傳感器4組成的豎直排列的矩形點(diǎn)陣，光柵式線性位移傳感器4之間的中心線間隔為15mm或更小，且為等距離分布，光柵式線性位移傳感器4的矩形點(diǎn)陣區(qū)域大小為150mm×300mm足以容納人體足部，當(dāng)人足踏到測(cè)量區(qū)域內(nèi)時(shí)，各光柵式線性移傳感器4根據(jù)腳底表狀的不同，輸出相位相差90度的二路位移信號(hào)；數(shù)據(jù)采集器2由比較器5、數(shù)據(jù)采集單片機(jī)6、多路程控開(kāi)關(guān)7、采樣/保持電路8、A/D轉(zhuǎn)換器9、可編程I/O接口10組成，當(dāng)傳感受器組1輸出相位相差90度的二路位移離散模擬數(shù)量到比較器5，經(jīng)數(shù)據(jù)采集單片機(jī)6，通過(guò)多路程控開(kāi)關(guān)7及采樣/保持電路8，由A/D變換器9變換成數(shù)字量，再由可編程I/O接口10將數(shù)字量傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理器3；數(shù)據(jù)處理器3包括數(shù)據(jù)處理單片機(jī)11及電腦12，數(shù)據(jù)處理器單片機(jī)11將收集到的數(shù)字量擬合成三維圖形，并輸送到電腦12內(nèi)讀出各類數(shù)據(jù)及圖形。
線性位移傳感器也可采用容柵式。
權(quán)利要求
1.一種接觸式三維足形測(cè)量方法，包括數(shù)據(jù)采集器(2)數(shù)據(jù)處理器(3)；其特征在于傳感器組(1)是由若干個(gè)線性位移傳感器(4)組成的矩形點(diǎn)陣，線性位移傳感器(4)間的中心線間隔≤15mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種接觸式三維足形測(cè)量方法，其特征在于線性位移傳感器(4)的截面直徑是Ф4mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種接觸式三維足形測(cè)量方法，其特征在于由若干個(gè)線性位移傳感器(4)組成的矩形點(diǎn)陣區(qū)域大小為150mm×300mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的一種接觸式三維足形測(cè)量方法，其特征在于線性位移傳感器(4)是光柵式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的一種接觸式三維足形測(cè)量方法，其特征在于線性位移傳感器(4)是容柵式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的一種接觸式三維足形測(cè)量方法，其特征在于線性位移傳感器(4)間的排列中心線間隔為等距離的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的一種接觸式三維足形測(cè)量方法，其特征在于數(shù)據(jù)采集器(2)由比較器(5)、數(shù)據(jù)采集單片機(jī)(6)、多路程控開(kāi)關(guān)(7)、采樣/保持電路(8)、A/D轉(zhuǎn)換器(9)、可編程I/O接口(10)組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的一種接觸式三維足形測(cè)量方法，其特征在于數(shù)據(jù)處理器(3)是由數(shù)據(jù)處理單片機(jī)(11)，電腦(12)組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種接觸式三維足形測(cè)量方法,它包括傳感器組1、數(shù)據(jù)采集器2、數(shù)據(jù)處理器3;其中傳感器組1為若干個(gè)線性位移傳感器4組成的矩形點(diǎn)陣,線性位移傳感器4間的中心線間隔為15mm或更小,當(dāng)人體踏足在傳感器組1上時(shí),傳感器矩陣對(duì)應(yīng)點(diǎn)輸出離散的模擬數(shù)據(jù),經(jīng)數(shù)據(jù)采集、A/D變換成數(shù)字量,通過(guò)三維圖型和數(shù)據(jù)處理將離散數(shù)據(jù)平滑,在電腦上顯示足部的各類數(shù)據(jù),本發(fā)明方便快捷、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高,效果穩(wěn)定。
文檔編號(hào)A61B5/107GK1382419SQ01114649
公開(kāi)日2002年12月4日 申請(qǐng)日期2001年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月24日
發(fā)明者梁志強(qiáng), 馮少榮, 梁建雄 申請(qǐng)人:順德市容桂鎮(zhèn)依嘉實(shí)業(yè)有限公司