申请/专利权人：黑龙江省体育科学研究所(黑龙江省反兴奋剂中心)

申请日：2023-10-27

公开（公告）日：2024-01-09

公开（公告）号：CN117359941A

主分类号：B29C64/393

分类号：B29C64/393;B33Y50/00;B33Y50/02

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.01.26#实质审查的生效;2024.01.09#公开

摘要：本发明涉及鞋垫加工领域,具体涉及一种用于速度滑冰鞋的3D打印辅助鞋垫制作方法及系统。针对现有的速度滑冰鞋的鞋垫存在设计时间长，制作成本高的问题，提供了本发明的一种专门用于速度滑冰鞋的3D打印辅助鞋垫的制作方法及鞋垫，三维扫描技术可快速获得运动员足部脚型数据，通过不同区域材料的组合使其几何结构改变，进而实现鞋垫的功能化。获取个体脚型数据后进行建模，根据运动员真实情况及足底压力特征进行个性化定制，采用3D打印技术定制的速滑鞋辅助鞋垫，制作周期短、成本低且方便调整的运动装备来适应青少年运动员足部形态变化，避免运动损伤，同时提高蹬冰表现。解决了现有的速度滑冰脚型鞋垫存在设计时间长，制作成本高的问题。

主权项：1.一种用于速度滑冰鞋的3D打印辅助鞋垫制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、足型扫描获取足部模型；具体过程如下：S1.1：利用计算机断层扫描仪获取受试者足无负重中立位时的影像学数据；S1.2：所述S1.1中获取的受试者足无负重中立位时的影像学数据输入到医学图像处理软件中进行处理，得到足三维几何表面模型，并对足三维几何表面模型进行初步优化处理，得到初步优化处理的足三维几何表面模型；所述足三维几何表面模型包括软组织、骨骼模型；S1.3：在逆向工程软件中对所述S1.2获得的初步优化处理的足三维几何表面模型进一步优化表面质量和几何形状，得到一个足部模型；S2：采集足底压力数据并分析：具体过程为：S2.1：使用足底压力测试系统采集受试者自然站立及蹬冰滑行状态下左右脚的足底压力数据，S2.2：根据受试者自然站立时左右脚的足底压力数据进行足型的判定；S2.3：足底压力特征分析；具体过程为：所述足底压力特征分析是通过对运动员在蹬冰滑行状态下足底压力数据进行分析，判定足部发力模式，所述足部发力模式包括：足跟发力为主，足内侧发力为主、足外侧发力为主及前脚掌发力；S3：建立鞋垫模型：根据设计要求和受试者的足部数据，进行鞋垫模型的扩展和调整，具体过程为：S3.1：将S1.3获取的足部模型导入三维建模软件Rhino中，得到一个足部三维模型，然后将足底投影到一个平面上，得到一个平面鞋垫模型；S3.2：将平面鞋垫模型的上表面映射到足部三维模型的底部，得到一个贴合脚底的三维曲面；并进行调整，确保映射后的三维曲面与平面鞋垫模型相距5mm；S3.3，将S3.2获得的三维曲面与S3.1获得的原平面鞋垫模型进行连接操作，得到一个完整的三维鞋垫模型；S4：应用有限元仿真软件对建好的鞋垫模型进行足底压力仿真模拟，得到足底压力云图；根据得到的足底压力云图，判断鞋垫模型是否满足要求；如果满足要求，获得最优三维鞋垫模型进入S5，若不满足则返回S3重新进行优化设计；所述要求为压力云图中的压力不超范围且压力分布符合正常受力；S5：使用3D打印机制备鞋垫：具体过程为：根据S4获得的最优三维鞋垫模型，采用熔融层积技术的3D打印机打印制作出材料为TPU的支撑垫，支撑垫的四周边缘进行斜坡过渡加工处理；然后在支撑垫上加装一层与速滑鞋内里一致的绒皮材质，得到专门用于速度滑冰鞋的3D打印辅助鞋垫，全掌标准厚度为5mm。

全文数据：

权利要求：

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