徐州医科大学徐航获国家专利权
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龙图腾网获悉徐州医科大学申请的专利基于生物力学数据与规则库的矫形鞋垫参数化设计方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN121365563B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511939200.8,技术领域涉及:G06F30/23;该发明授权基于生物力学数据与规则库的矫形鞋垫参数化设计方法是由徐航;伍鑫明;赵祥雨;冯鑫鑫;符心宇;宋子涵设计研发完成,并于2025-12-22向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于生物力学数据与规则库的矫形鞋垫参数化设计方法在说明书摘要公布了:本发明属于参数化设计技术领域,本发明公开了基于生物力学数据与规则库的矫形鞋垫参数化设计方法,包括:通过获取儿童膝关节以下足部的高精度三维扫描数据,对足部点云进行去噪处理与三维重建,识别出足部的几何特征参数与力学分布特征,并据此对足部进行区域功能分割;通过分析足弓平坦度量化指标与足跟姿态偏差特征,计算足部矫正需求程度,从而筛选出个性化设计参数范围;并通过融合足部几何特征、仿真分析结果以及材料力学属性,构建优化鞋垫设计方案,预测矫正效果并与仿真分析结果进行对比分析,得到设计精度评估结果;并将其应用于个性化鞋垫设计方案;本发明实现了对儿童足部问题的精准识别与个性化矫正。
本发明授权基于生物力学数据与规则库的矫形鞋垫参数化设计方法在权利要求书中公布了:1.基于生物力学数据与规则库的矫形鞋垫参数化设计方法,其特征在于,包括: 步骤S1:对儿童膝关节以下足部进行高精度三维扫描,采集足部点云数据并基于其重建足部三维模型;基于足部三维模型进行足部力学分析,得到足部校正需求数据; 步骤S2:构建参数化设计候选方案库,根据足部校正需求数据进行参数规则匹配和方案筛选,得到个性化鞋垫设计方案,并对其进行材料属性配置,得到鞋垫材料参数数据; 鞋垫材料参数数据的获取过程包括: 基于正交试验设计理论进行三因素三水平参数化组合矩阵构建,得到鞋垫参数组合设计空间,并对其进行约束边界设定,得到可行参数范围数据;基于可行参数范围数据进行标准化参数组合生成,得到参数化设计候选方案库;所述参数化设计候选方案库由若干个基础设计候选方案组成; 根据足部矫正需求数据进行参数智能匹配决策规则构建,得到多层级匹配规则树;对多层级匹配规则树进行权重系数自适应优化,得到自适应匹配规则集; 基于自适应匹配规则集对基础设计候选方案进行适应性评分排序,并基于适应性评分排序选取最佳匹配的基础设计候选方案,将其标记为个性化鞋垫设计方案; 获取儿童体重与活动数据,并基于其进行EVA材料硬度智能选择,得到材料硬度参数;基于个性化鞋垫设计方案和材料硬度参数生成完整鞋垫设计方案;对完整鞋垫设计方案进行材料力学属性配置,得到鞋垫材料参数数据; 步骤S3:基于所获得的个性化鞋垫设计方案构建生物力学仿真模型,基于其进行多姿态力学仿真分析和矫正效果评估,得到设计效果预测结果;并基于其对个性化鞋垫设计方案进行参数迭代优化;得到优化鞋垫设计方案; 步骤S4:根据优化鞋垫设计方案进行智能制造加工,得到实体矫形鞋垫,并对实体矫形鞋垫进行压力分布测试;将压力分布测试结果与相应仿真分析结果进行对比分析,得到设计精度评估结果;并将其应用于个性化鞋垫设计方案。
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