【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种乳房相对位移减少率的测试装置和方法，属于乳房健康运动生物力学。
技术介绍
1、随着体育运动的普及，女性运动健康逐渐受到关注。调查发现，约70％的女性在运动过程中常常感到乳房不适，甚至乳房疼痛。乳房相对于胸壁的过度位移是引起乳房不舒适甚至疼痛的主要原因，而运动文胸、紧身衣等乳房束缚装备可以有效减少乳房相对位移，这种功能被称为防震功能。乳房位移减少率是一种评价乳房束缚装备防震功能的重要指标。
2、随着乳房束缚装备的防震功能测试需求不断增加，针对乳房相对位移减少率的测试方法逐渐发展起来。目前乳房相对位移减少率的主流测试方法是真人实验测试，例如：milligan alexandra等(milligan alexandra,mills chris,scurr joanna.within-participant variance in multiplanar breast kinematics during 5km treadmillrunning.[j].journal of applied biomechanics,2014,30(2).)、胡霓嘉(胡霓嘉.不同支撑强度文胸对乳房运动特征的影响[d].北京体育大学,2018.)均采用真人实验测试乳房相对位移减少率。但是，真人实验测试存在可重复性差、时间成本高、费用成本高、实验对象招募困难和测试场地要求高等问题，具体如下：
3、1)真人实验测试可重复性差，主要是因为实验对象存在较大个体差异，且缺少客观测试设备：首先，同一批实验对象之间存在差异，人体
4、2)真人实验测试成本高，主要体现在时间成本和费用成本上：真人实验测试需要招募合适的实验对象，这需要一定的时间，由于实验对象的个体差异，一般需要招募一定数量的实验对象，具体测试人数与测试数据的变异系数有关；招募到的实验对象每人都需要穿着乳房束缚装备样品进行运动测试，因此总的实验测试时间较长，即时间成本高；由于实验对象人数、测试人员工作时长、测试设备和测试场地的用时都很长，造成总的测试费用增高，即费用成本高。
5、3)真人实验对象招募困难，对测试场地要求高：真人实验测试过程中需要实验对象穿着乳房束缚装备(运动文胸、紧身衣或者普通文胸甚至不穿文胸)在跑步机上进行运动，并在乳房束缚装备表面或人体表面粘贴标记点以采集数据，由于实验测试需要的运动时间长，且需要在乳房部位粘贴标记点，部分实验对象无法接受，造成招募工作困难，不但花费大量的人力物力，还可能造成测试进展缓慢，影响测试进度；同时，考虑到要更换乳房束缚装备测试样衣，且需要采集不穿乳房束缚装备状态时的乳房位移数据，因此对测试环境的私密性要求较高。
6、为了解决以上问题，需要开发出一种客观的乳房相对位移减少率测试装置和方法，以满足可重复性好、测试时间短、测试成本低、测试场地要求低等条件。
7、lee cheuk wing等人(lee cheuk wing,yick kit lun,ng sun pui,yipjoanne.analysis of dynamic vertical breast displacement for the design ofseamless moulded bras[j].the journal of the textile institute,2021,113(4).)使用了一种软体运动假人测试了无缝模杯文胸的乳房位移，但该运动假人只能模拟步行速度为2.30km/h和4.08km/h时的躯干运动和75d罩杯的乳房形态，乳房竖直相对位移分别为20.95mm和22.31mm。但是在乳房健康运动生物力学领域，由于运动越剧烈对乳房位移减少的需求越高，常用的运动速度为5～10km/h，尤其能代表剧烈运动的10km/h更为常用。因此，lee cheuk wing等人采用的假人实验测试实用性不高。为了满足对乳房位移减少率测试的常规需求，需要开发能模拟高速运动条件下的测试装置和方法。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种乳房相对位移减少率的测试装置和方法。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种乳房相对位移减少率的测试装置，为运动假人，所述运动假人包括动力装置和设于动力装置上的软体假人，所述动力装置是用于模拟躯干在竖直方向的运动轨迹，所述软体假人是用于模拟真人的躯干形态和乳房动态特征，所述动力装置采用专利cn202111588268.8中的运动假人动力装置，所述软体假人包括假人本体和设于假人本体底部的底板，所述假人本体包括骨骼层、肌肉层、脂肪层、皮肤层和乳房内部填充层，制作假人本体需要的模具均按照人体的三维形态制成，所述骨骼层为假人本体的最内层，所述肌肉层包覆在骨骼层的外部，所述脂肪层包覆在肌肉层的外部，所述皮肤层为假人本体的最外层，所述乳房内部填充层位于脂肪层与皮肤层之间，所述骨骼层的材质为空心钢，所述肌肉层的材质为发泡硅胶，所述脂肪层的材质为pu胶，所述皮肤层的材质为硅胶，所述乳房内部填充层的材质为明胶，且，在骨骼层与肌肉层之间以及肌肉层与脂肪层之间分别设有纱布层。
4、一种实施方案，所述骨骼层上下贯穿，上半部分为类十字形，在对应人体的肩部位置具有模拟肩关节，模拟肩关节能在额状面内转动，下半部分为三空心柱式结构，底部具有三个螺孔。
5、一种实施方案，所述底板的四角及中间部分均设有螺孔，底板中间部分的螺孔与骨骼层底部的螺孔一一对应。
6、一种实施方案，所述骨骼层采用的空心钢的壁厚为1～2mm，外径为2.5～3.5cm，所述皮肤层的厚度为1.0～1.5cm。
7、一种优选方案，上乳房位置处的皮肤层厚度大于下乳房位置处的皮肤层厚度。
8、一种实施方案，所述肌肉层的软度为5～10度，所述脂肪层的软度为3～8度，所述乳房内部填充层的软度为-2～3度。
9、一种实施方案，所述假人本体的底部与底板之间设有纱布层。
10、一种实施方案，所述软体假人的制作，包括如下步骤：
11、a)制作软体假人三维模型；
12、b)制作软体假人模具：对软体假人三维模型进行分层建模，分别构建骨骼层、肌肉层、脂肪层、皮肤层和乳房内部填充层的三维模型，根据肌肉层、乳房内部填充层的三维模型分别制作出肌肉模具和乳房模具，根据软体假人三维模型的整体外观形状制作躯干模具，躯干模具由躯干前模具和躯干后模具组成；
13、c)根据构建的骨骼层三维模型，采用空心钢制作骨骼层；
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【技术保护点】
1.一种乳房相对位移减少率的测试装置，为运动假人，所述运动假人包括动力装置和设于动力装置上的软体假人，所述动力装置是用于模拟躯干在竖直方向的运动轨迹，所述软体假人是用于模拟真人的躯干形态和乳房动态特征；其特征在于：所述动力装置采用专利CN202111588268.8中的运动假人动力装置，所述软体假人包括假人本体和设于假人本体底部的底板，所述假人本体包括骨骼层、肌肉层、脂肪层、皮肤层和乳房内部填充层，制作假人本体需要的模具均按照人体的三维形态制成，所述骨骼层为假人本体的最内层，所述肌肉层包覆在骨骼层的外部，所述脂肪层包覆在肌肉层的外部，所述皮肤层为假人本体的最外层，所述乳房内部填充层位于脂肪层与皮肤层之间，所述骨骼层的材质为空心钢，所述肌肉层的材质为发泡硅胶，所述脂肪层的材质为PU胶，所述皮肤层的材质为硅胶，所述乳房内部填充层的材质为明胶，且，在骨骼层与肌肉层之间以及肌肉层与脂肪层之间分别设有纱布层。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述骨骼层上下贯穿，上半部分为类十字形，在对应人体的肩部位置具有模拟肩关节，模拟肩关节能在额状面内转动，下半部分为三空心柱式
3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于：底板的四角及中间部分均设有螺孔，底板中间部分的螺孔与骨骼层底部的螺孔一一对应。
4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述骨骼层采用的空心钢的壁厚为1～2mm，外径为2.5～3.5cm，所述皮肤层的厚度为1.0～1.5cm；所述肌肉层的软度为5～10度，所述脂肪层的软度为3～8度，所述乳房内部填充层的软度为-2～3度。
5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述假人本体的底部与底板之间设有纱布层。
6.一种乳房相对位移减少率的测试方法，其特征在于，采用权利要求1所述的运动假人作为实验对象，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，步骤3)中，采集三维绝对坐标，包括如下步骤：
8.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，步骤6)中，计算乳房竖直相对位移，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种乳房相对位移减少率的测试装置，为运动假人，所述运动假人包括动力装置和设于动力装置上的软体假人，所述动力装置是用于模拟躯干在竖直方向的运动轨迹，所述软体假人是用于模拟真人的躯干形态和乳房动态特征；其特征在于：所述动力装置采用专利cn202111588268.8中的运动假人动力装置，所述软体假人包括假人本体和设于假人本体底部的底板，所述假人本体包括骨骼层、肌肉层、脂肪层、皮肤层和乳房内部填充层，制作假人本体需要的模具均按照人体的三维形态制成，所述骨骼层为假人本体的最内层，所述肌肉层包覆在骨骼层的外部，所述脂肪层包覆在肌肉层的外部，所述皮肤层为假人本体的最外层，所述乳房内部填充层位于脂肪层与皮肤层之间，所述骨骼层的材质为空心钢，所述肌肉层的材质为发泡硅胶，所述脂肪层的材质为pu胶，所述皮肤层的材质为硅胶，所述乳房内部填充层的材质为明胶，且，在骨骼层与肌肉层之间以及肌肉层与脂肪层之间分别设有纱布层。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述骨骼层上下贯穿，上半部分为类十字形，在对应人体的肩部...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓娜，关思嘉，卢娅娅，杨文波，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：
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