本發(fā)明涉及足部掃描，尤其涉及一種負重位柔性工況條件下全足形態(tài)掃描裝置。

背景技術(shù)：

1、足部掃描裝置是一種創(chuàng)新的技術(shù)，旨在收集和分析足部的形態(tài)和壓力分布數(shù)據(jù)，為醫(yī)生、工程師、運動員等專業(yè)人士提供關(guān)于足部生物力學特性的深入了解，它在足部健康和運動損傷預(yù)防方面具有重要價值，可以幫助專業(yè)人士更精確地評估足部的結(jié)構(gòu)和功能，制定個性化的治療和康復(fù)方案，減少運動員受傷的風險，提高他們的運動表現(xiàn)，同時，足部掃描裝置還可以為足部醫(yī)學診斷和治療提供更為準確的信息，可以幫助醫(yī)生對足部疾病進行更準確的診斷和分類，為手術(shù)提供重要參考信息，有助于提高患者的治療效果和生活質(zhì)量。此外，它還可以為工程師和其他相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人士提供有價值的信息，幫助他們設(shè)計出更加符合人體工程學的鞋子和足底矯形支具產(chǎn)品，并為足部康復(fù)領(lǐng)域提供有力支持?？傊?，足部掃描裝置是一種多領(lǐng)域應(yīng)用的創(chuàng)新技術(shù)，對足部健康和相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人士具有重要價值；

2、目前，在實際應(yīng)用中，足部掃描裝置通常采用非接觸式掃描和踩平掃描這兩種方式，或者將這兩種方式結(jié)合起來，以獲取足部的形態(tài)信息，非接觸式掃描方式利用激光或者其他光學元件對足部表面進行掃描，得到高精度的三維圖像，踩平掃描方式則是通過讓受試者踩在一個平面上，通過傳感器測量足部對該平面的壓力分布情況，從而推測足部的形態(tài)。

3、但是上述足部掃描裝置在使用過程中存在以下缺陷：

4、非接觸式掃描雖然可以獲得足部的三維形態(tài)和高精度的壓力分布數(shù)據(jù)，但由于掃描時足部并沒有受到外力，因此無法獲得足部在受力狀態(tài)下的真實形態(tài)；踩平掃描雖然可以采集到足部接觸面的信息，但由于足部的高負載部分受力狀態(tài)失真，丟失大量形態(tài)細節(jié)，因此無法完整地反映出足部在受力狀態(tài)下的真實形態(tài)。

5、因此，為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種負重位柔性工況條件下全足形態(tài)掃描裝置。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述現(xiàn)有足部掃描裝置足底部分形態(tài)細節(jié)丟失的問題，本發(fā)明提供了一種負重位柔性工況條件下全足形態(tài)掃描裝置。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個目的，本發(fā)明提供一種負重位柔性工況條件下全足形態(tài)掃描裝置，機架以及設(shè)置于所述機架上的彈性采集模塊和掃描模塊，所述彈性采集模塊的下表面被設(shè)置適于在足部踩于其上表面時反映出足部處于負重位狀態(tài)時的形態(tài)，所述掃描模塊被設(shè)置適于獲取足部形態(tài)，所述掃描模塊基于線結(jié)構(gòu)光掃描技術(shù)實現(xiàn)，所述彈性采集模塊包括：

3、托板，所述托板設(shè)置于所述機架上方，所述探頭通過連通所述托板上下端的豎直安裝孔活動安裝于所述托板上，所述安裝孔包括沿所述水平方向依次連接的進入部和限位部；

4、探頭，所述探頭在所述托板上陣列式排布，所述探頭包括沿長度方向依次連接的頭部、中部和尾部，所述探頭的外側(cè)沿長度方向設(shè)置有彈性件，所述彈性件的第一端和所述探頭的頭部相連接，所述探頭的尾部被設(shè)置由上至下穿過所述進入部，所述彈性件的第二端抵接于所述安裝孔的上端以預(yù)壓縮所述彈性件，所述探頭的中部位于所述安裝孔的內(nèi)側(cè)，所述探頭的中部被設(shè)置適于沿水平方向由所述進入部滑動至所述限位部，并且所述探頭的中部被設(shè)置適于通過所述限位部沿豎直方向活動，所述探頭的尾部用于限制所述探頭在所述限位部沿豎直方向向上活動的距離；

5、限位保持架，所述限位保持架安裝于所述托板上，所述限位保持架被設(shè)置適于在水平方向上將所述探頭的中部約束于限位部內(nèi)。

6、優(yōu)選的，所述探頭的頭部用于限制所述探頭在所述限位部沿豎直方向向下活動的距離；

7、所述探頭的尾部和頭部均在徑向上向外延伸至所述探頭中部的外側(cè)，所述探頭的頭部和所述探頭的中部之間形成階梯，所述彈性件為彈簧，所述彈性件套設(shè)于所述探頭中部的外側(cè)，所述彈性件的第一端和所述階梯相抵接。

8、優(yōu)選的，所述進入部和所述限位部均為圓形孔，所述進入部的孔徑大于所述限位部的孔徑，所述進入部和所述探頭的尾部直徑一致，所述限位部和所述探頭的中部直徑一致；

9、所述探頭呈圓柱狀，所述進入部中心和所述限位部中心之間設(shè)置有過渡部，所述過渡部的尺寸以靠近所述限位部的方式逐漸減小。

10、優(yōu)選的，相鄰所述探頭的周側(cè)相互貼近，所述限位保持架設(shè)置于所述托板上方，所述限位保持架內(nèi)側(cè)的形狀和所述探頭的分布形態(tài)相對應(yīng)，所述限位保持架的內(nèi)側(cè)和位于所述彈性采集模塊周側(cè)的所述探頭相貼合。

11、優(yōu)選的，所述掃描裝置還包括直線運動模組，所述掃描模塊設(shè)置于所述直線運動模組上，當足部踩于所述底部采集模塊的上表面時，所述掃描模塊可掃描所述探頭底部得到足底形態(tài)，以及掃描足部兩側(cè)，拼接后得到完整的足部形態(tài)。

12、優(yōu)選的，所述掃描模塊的數(shù)量為多個，所述掃描模塊分為底部采集模塊和側(cè)面采集模塊，所述底部采集模塊設(shè)置于所述機架的底部并對應(yīng)所述探頭的下端，以獲取足底形態(tài)數(shù)據(jù)，所述側(cè)面采集模塊分布于所述彈性采集模塊上足部的內(nèi)外兩側(cè)，所述直線運動模組的數(shù)量為一個，所述直線運動模組同時驅(qū)動連接所述側(cè)面采集模塊和所述底部采集模塊活動。

13、優(yōu)選的，所述掃描模塊基于線結(jié)構(gòu)光掃描技術(shù)實現(xiàn)，所述底部采集模塊包括底部線激光器和底部采集相機，所述側(cè)面采集模塊包括側(cè)面線激光器和側(cè)面采集相機。

14、優(yōu)選的，所述機架的兩側(cè)設(shè)置有延伸平臺，所述延伸平臺用于放置另一足部，所述延伸平臺上安裝有稱重模塊，所述稱重模塊被設(shè)置適于在一足部踩于彈性采集模塊上另一足踩于所述延伸平臺上時獲取數(shù)據(jù)，所述掃描模塊掃描得到的數(shù)據(jù)可依據(jù)所述稱重模塊獲取的數(shù)據(jù)獲得負重位下的足部形態(tài)。

15、優(yōu)選的，所述掃描裝置的數(shù)量為兩個，兩個所述掃描裝置中的機架并排布置，兩個所述掃描裝置中的所述彈性采集模塊被設(shè)置適于分別放置一足部，以同時測量雙足負重位柔性工況條件下的足部形態(tài)。

16、優(yōu)選的，所述直線運動模組設(shè)置于所述機架的底部，所述彈性采集模塊設(shè)置于所述機架的正中；

17、所述掃描裝置還包括：

18、外殼，所述外殼罩設(shè)于所述機架的外側(cè)，所述外殼上端的中部開設(shè)有供所述彈性采集模塊上表面暴露的開口，位于所述開口兩側(cè)的所述外殼頂面向上延伸形成用于罩設(shè)所述側(cè)面采集模塊的凸起；

19、電氣控制模塊，所述電氣控制模塊設(shè)置于所述機架的底部，所述電氣控制模塊控制連接所述直線運動模組。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

21、該負重位柔性工況條件下全足形態(tài)掃描裝置，采用線結(jié)構(gòu)光掃描技術(shù)相結(jié)合的方式對足部進行掃描，避免了采集過程中足底部分形態(tài)細節(jié)丟失的問題；

22、在裝配時，可將裝配有彈性件的探頭尾部插入進入部內(nèi)，并進一步將探頭沿水平方向推動至限位部內(nèi)，配合限位保持架對探頭在限位部內(nèi)的位置進行約束，使探頭僅能夠沿豎直方向在限位部內(nèi)側(cè)活動，在使用時，探頭的上端和下端分別形成彈性采集模塊的上表面和下表面，受試者的足部站于彈性采集模塊的上表面時，彈性件提供支撐力，探頭受壓下移，探頭的尾部向下凸出，以在彈性采集模塊的下表面反映出足部處于負重位狀態(tài)時的形態(tài)，進一步配合掃描模塊，實現(xiàn)對足部形態(tài)的采集數(shù)據(jù)采集。

23、以下結(jié)合附圖及實施例進一步說明本發(fā)明。