整鞋步态仿真设备制造技术

本发明专利技术公开了一种整鞋步态仿真设备，包括有管理控制系统、机器人、腿部支撑部件、楦头及地面仿真模块，本发明专利技术通过机器人支撑腿部支撑部件，腿部支撑部件再连接楦头，由楦头套系鞋子的模式，机器人能够模拟人的多种行动或运动方式，提供多样的测试方式，同时鞋子和楦头能够依据测试的对象进行调整和使用，能够模拟多种运动环境，既能满足不同鞋型的测试需求，又能满足不同人群的测试需求，特别是针对专业的运动员，具有更好地适应性。

【技术实现步骤摘要】
整鞋步态仿真设备
本专利技术涉及鞋子，尤指一种针对鞋子进行耐折测试和耐磨测试的整鞋步态仿真设备。
技术介绍
在制鞋领域，耐折测试和耐磨测试是测试鞋的质量和适用性的两个重要指标，特别是在运动鞋领域已成为主要指标。耐折测试国际上一般要求在模仿人正常行走的情况下，连续屈挠从4万次到50万次以上而达到指定的指标。耐磨测试要求经一定的测试时间，考查外底的磨痕长度来衡量外底的耐磨性能。除此之外鞋的适用性成为当今鞋型设计的主要课题，其中在行走中，脚前掌的压力和脚踝与鞋的压力是影响舒适度的主要因素。如专利申请201610382822.X公开了一种鞋底耐磨能力测试装置及其应用，属于检测设备领域。所述鞋底耐磨能力测试装置，包括实验台底座，其前端设置有摩擦实验装置，两组摩擦实验装置间隔安装，并在实验台底座的两端分别安装控制其运动的驱动电机、联轴器和扭矩传感器；位于实验台底座上安装有可调节高度的支架，支架上装有脚部模拟装置，所述脚部模拟装置的液压伸缩杆和弹性装置输出端连接脚模型装置，所述脚模型装置位于摩擦实验装置的顶部。该专利申请杠杆原理将将行走时脚的复杂运动分为三段，模拟人走路时脚的运动规律，导致测试过程复杂，控制繁琐，不易为人们所接受。又如专利申请202010034471.X公开了一种基于柔性传感器的运动鞋功能测试机器人系统，包括地台，所述地台的中部上表面设置有跑步机，且地台的侧面安装有支架，所述支架的上端设置有气撑杆，且支架通过气撑杆与电机驱动器相互连接，所述电机驱动器的下端设置有机械腿，且机械腿的连接处设置有柔性传感器本体。该基于柔性传感器的运动鞋功能测试机器人系统，通过电机驱动器和机械腿的使用，使该装置能够模拟出人在奔跑的样子，之后便可将运动鞋套在机械脚的外侧，使机械脚能够在跑步机的上表面跑动，而当受到压力时，会通过机械腿将压力传输到柔性传感器本体，从而检测到力度的大小，使该装置能够将得到的数据传输到电脑的内部，方便操作人员的记录。但是，由于机械脚是固定的，且对鞋楦的无适应性的需求，因此，该专利申请的测试手段只有跑步的动作，测试动作单一，且仅仅能够实现固定鞋底的耐磨性试验，无法根据不同鞋型进行耐磨试验，也无法针对人脚的行为模式进行针对性试验，特别是不同的人其行走方式不同，耐磨的部位不同，与机械脚的平整或固定鞋底所形成的磨损部位差别是非常大的，上述专利申请的测试所形成的数据只能是粗略的、不准确的并不能满足实际的测试需要。
技术实现思路
缘此，鉴于现有鞋底测试存在的问题，本专利技术之主要目的在于提供一种整鞋步态仿真设备，该仿真设备能够模拟多种测试环境、多种行动或运动动作，有效地对鞋底进行耐磨、耐折测试，为鞋子的制作或生产提供真实可靠的依据。本专利技术之另一个目的在于提供一种整鞋步态仿真设备，该仿真设备能够满足多种鞋型和款式，并能够结合人们的实际步态实现仿真测试，提高了测试的准确性和可靠性。基于此，本专利技术是这样实现的：一种整鞋步态仿真设备，包括有管理控制系统、机器人、腿部支撑部件、楦头及地面仿真模块，所述管理控制系统提供对系统测试的运动姿态规划，并显示运动中的实时采集数据；可根据实际测试情况，提供重力，步长，落地角度，脚面内外倾等相关参数；所述管理控制系统至少对机器人进行管理和控制，以实现模拟人运动的仿真功能；所述机器人，前端连接有腿部支撑部件，在管理控制系统的控制下，用以模仿人类走路、跑步及其它的运动姿态；所述腿部支撑部件，用以仿真小腿功能部分，主要起支撑和连接作用，一段连接于机器人，另一端则连接于楦头；所述楦头，用以仿真足部，由软性硅胶或弹簧部件和硬性硅胶组合而成，被测试的鞋子套设在楦头上，以实现鞋子的耐折测试或耐磨测试；所述地面仿真模块，位于楦头的下方，对应于楦头设置，用于模拟运动的真实环境，以便于实现对鞋子的测试。机器人通过一个腿部支撑部件连接楦头，而不是直接通过固定的机械脚穿鞋，使得楦头可以依据需要而进行更换，便于进行不同款式、不同鞋型的测试，同时楦头也可以依据具体的脚形进行设计，满足个性化的需求，特别是针对运动员的特殊需求；地面仿真模块，可以通过更换的具体的模拟环境的方式模拟多种的测试环境，克服了现有跑步机的单纯模拟跑步动作的缺陷。所述管理控制系统可以通过计算机或者服务器来实现。进一步，所述管理控制系统还可连接有外部数据采集系统，针对有特殊要求的测试，可用外部的数据采集系统，获取相关人员运动姿态信息，定制机器人步行运动姿态，达到仿真测试目的。进一步，所述腿部支撑部件的两端连接处加有弹性减震部件，即腿部支撑部件与机器人的连接处，腿部支撑部件与楦头的连接处都设置有弹性减震部件。更进一步，所述弹性减震部件，包括但不限于弹簧、橡胶件、乳胶件。更进一步，所述腿部支撑部件包括有连接件、减震弹簧、支撑体、衔接件及减震胶垫，其中，连接件用以与机器人连接，连接件下方固定有减震弹簧，减震弹簧的下部则固定连接有支撑体，支撑体的底部具有减震胶垫，且同时伸出有衔接件，衔接件能插设于楦头中，衔接件连接楦头，减震胶垫则起到了减震和缓冲的作用。进一步，所述楦头，楦头上对应于脚底和脚踝的位置设置有压力传感器，所述压力传感器通过有线或无线的方式连接于管理控制系统，可以将采集到的数据传给管理控制系统。更进一步，所述楦头是由30％软性硅胶或弹簧部件和硬性硅胶组合而成，30％软性硅胶或弹簧部件构成软性部分，软性部分设置在楦头对应于脚掌的弯曲处，便于进行弯折测试。进一步，所述地面仿真模块是由运动马达和地面摩擦模块组成。运动马达收到计算机管理系统命令与机器人运动配合模仿人运动的真实环境。地面摩擦模块可根据实际要测试的环境进行更换，以满足不同测试环境的要求。更进一步，所述地面仿真模块包括有运动马达、马达转轴和地面摩擦模块，运动马达伸出有马达轴，马达轴上具有螺纹，通过螺纹连接于地面摩擦模块。可以通过控制运动马达的转速可以精确控制摩擦模块的前后运动速度和距离与机器人运动配合模仿人运动的真实环境。本专利技术所实现的仿真设备，具有以下几个主要特点。1、使用机器人系统完全模仿人类走路，及跑步等运动姿态。2、提供人体重力仿真。3、地面摩擦模块模仿运动时的地面如普通地面，马路，跑道，混凝土等，并可根据用户需求而更换。4、测试鞋内的楦头由柔性高的硅胶或弹簧部件(模仿脚前掌弯折)和硬度高的硅胶(模仿足部其它部位)组合而成。即提供足够支撑力，也提供弯折的仿真。5、在楦头脚踝处和脚底提供压力传感器，实时提供足部压力值给管理控制系统。6、管理控制系统提供定制数据输入功能，可根据用户需求，规划不同的运动姿态，特别是可以对专业运动人员的特殊要求提供测试定制。本专利技术所具备的有益效果如下：本专利技术通过机器人支撑腿部支撑部件，腿部支撑部件再连接楦头，由楦头套系鞋子的模式，机器人能够模拟人的多种行动或运动方式，提供多样的测试方式，同时鞋子和楦头能够依据测试的对象进行调整和使用，能够模拟多种运动环境，既本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整鞋步态仿真设备，其特征在于该仿真设备包括有管理控制系统、机器人、腿部支撑部件、楦头及地面仿真模块，/n所述管理控制系统提供对系统测试的运动姿态规划，并显示运动中的实时采集数据；可根据实际测试情况，提供重力，步长，落地角度，脚面内外倾等相关参数；所述管理控制系统至少对机器人进行管理和控制，以实现模拟人运动的仿真功能；/n所述机器人，前端连接有腿部支撑部件，在管理控制系统的控制下，用以模仿人类走路、跑步及其它的运动姿态；/n所述腿部支撑部件，用以仿真小腿功能部分，主要起支撑和连接作用，一段连接于机器人，另一端则连接于楦头；/n所述楦头，用以仿真足部，由软性硅胶或弹簧部件和硬性硅胶组合而成，被测试的鞋子套设在楦头上，以实现鞋子的耐折测试或耐磨测试；/n所述地面仿真模块，位于楦头的下方，对应于楦头设置，用于模拟运动的真实环境，以便于实现对鞋子的测试。/n

【技术特征摘要】
1.一种整鞋步态仿真设备，其特征在于该仿真设备包括有管理控制系统、机器人、腿部支撑部件、楦头及地面仿真模块，
所述管理控制系统提供对系统测试的运动姿态规划，并显示运动中的实时采集数据；可根据实际测试情况，提供重力，步长，落地角度，脚面内外倾等相关参数；所述管理控制系统至少对机器人进行管理和控制，以实现模拟人运动的仿真功能；
所述机器人，前端连接有腿部支撑部件，在管理控制系统的控制下，用以模仿人类走路、跑步及其它的运动姿态；
所述腿部支撑部件，用以仿真小腿功能部分，主要起支撑和连接作用，一段连接于机器人，另一端则连接于楦头；
所述楦头，用以仿真足部，由软性硅胶或弹簧部件和硬性硅胶组合而成，被测试的鞋子套设在楦头上，以实现鞋子的耐折测试或耐磨测试；
所述地面仿真模块，位于楦头的下方，对应于楦头设置，用于模拟运动的真实环境，以便于实现对鞋子的测试。


2.如权利要求1所述的整鞋步态仿真设备，其特征在于所述管理控制系统连接有外部数据采集系统，针对有特殊要求的测试，利用外部的数据采集系统，获取相关人员运动姿态信息，定制机器人步行运动姿态，达到仿真测试目的。


3.如权利要求1所述的整鞋步态仿真设备，其特征在于所述腿部支撑部件的两端连接处加有弹性减震部件，即腿部支撑部件与...

【专利技术属性】
技术研发人员：范庆伟，
申请(专利权)人：泛擎科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44