【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于计算机辅助设计领域，具体涉及一种基于脚趾动态数据的超轻学步鞋鞋头模型设计方法及装置。
技术介绍
1、专利号cn114996786b名称为《基于脚部动态数据进行鞋体模型设计的方法及装置》的提出的鞋体模型设计方法设计和生产的鞋依赖于静态数据(如脚型数据、静态压力分布等)来确定鞋子的形状和厚度，虽然这些静态设计可以满足部分需求，但它们无法反映鞋子在实际行走过程中的动态变化，并且学步鞋的使用过程是动态的，鞋子在行走中的弯曲和压缩会随着步态的变化而变化，传统方法无法捕捉这些动态变化，导致鞋头和鞋底的设计往往无法与实际使用情况匹配。例如，在行走过程中，鞋头的弯曲角度和中底压缩量随着步伐的推进会发生变化，传统静态设计无法根据这些变化进行调整。
2、学步鞋的设计需要确保鞋头和鞋底的互动协调，特别是鞋头弯曲和中底压缩的配合。鞋头的弯曲角度影响脚趾的活动范围和舒适度，而中底的压缩性则决定了鞋底的弹性和支撑力，如果鞋头的弯曲角度与中底压缩性能之间的差异过大，可能导致以下问题：鞋头弯曲角度不足而中底压缩过多，鞋底无法提供足够的支撑力，导致行走过程中脚部疲劳，容易出现不适感或疼痛，影响步态的稳定性和舒适性。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出基于脚趾动态数据的超轻学步鞋鞋头模型设计方法，可以优化鞋头厚度调整鞋头的弯曲角度和中底的压缩性能，使其能够更好地适应小孩的行走过程；
2、本专利技术的第
3、为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出一种基于脚趾动态数据的超轻学步鞋鞋头模型设计方法中底压缩量；
4、s100，获取学步鞋的行走动态数据和学步鞋鞋头厚度；
5、s200，根据学步鞋的行走动态数据计算鞋头弯折角度平衡量和鞋头中底压缩形变平衡量；
6、s300，通过学步鞋鞋头厚度、鞋头弯折角度平衡量和鞋头中底压缩形变平衡量计算鞋头适度厚度；
7、s400，通过鞋头适度厚度生成新的学步鞋体模型。
8、根据本专利技术实施例的设计方法，可以优化鞋头厚度调整鞋头的弯曲角度和中底的压缩性能，使其能够更好地适应小孩的行走过程。
9、进一步的，在步骤s100中，获取学步鞋的行走动态数据和学步鞋鞋头厚度，其中学步鞋的行走动态数据包括鞋头弯曲角度和中底压缩量包括：
10、通过专利号cn114996786b名称为《基于脚部动态数据进行鞋体模型设计的方法及装置》的提出的鞋体模型设计方法设计和生产学步鞋，针对该方法生产的学步鞋通过拍摄5秒不同角度的学步鞋的单次动态行走视频，将视频帧的时间间隔t设置为[0.1]秒，这个时间间隔用于确保每一帧图像反映出学步鞋在行走中的动态变化，根据时间间隔t对拍摄的行走视频进行分帧处理，得到学步鞋行走过程中多个静态图像，这些图像对应不同时间点的动态状态；通过对学步鞋运动时的静态图像进行图像识别得到学步鞋的行走动态数据，其中学步鞋的行走动态数据包括鞋头弯曲角度和中底压缩量(中底压缩量或称为中底的压缩形变量)；
11、进一步的，获取学步鞋鞋头厚度，其中获取学步鞋鞋头厚度的方法为通过学步鞋的鞋体模型鞋头的厚度参数获取。
12、由于学步鞋的设计需要确保鞋头和鞋底的互动协调，特别是鞋头弯曲和中底压缩的配合；鞋头的弯曲角度影响脚趾的活动范围和舒适度，而中底的压缩性则决定了鞋底的弹性和支撑力，如果鞋头的弯曲角度与中底压缩性能之间的差异过大，可能导致以下问题：鞋头弯曲角度不足而中底压缩过多，鞋底无法提供足够的支撑力，导致行走过程中脚部疲劳，容易出现不适感或疼痛，影响步态的稳定性和舒适性。为了解决上述问题，本专利技术提出步骤s200；
13、进一步的，在步骤s200中，根据学步鞋的行走动态数据计算鞋头弯折角度平衡量和鞋头中底压缩形变平衡量包括：
14、记head(tk)为学步鞋的在第k个时间间隔的鞋头弯曲角度，sol(tk)为学步鞋的在第k个时间间隔的中底压缩量，其中，tk＝[(k-1)*t,k*t]，k＝1,2,…,c,c＝50；获取head(tk)中的最大值记为head(tm)，将tm记为弯折时间，获取sol(tk)中的最大值记为sol(tx)，将tx记为压缩时间，m∈[1，c]，x∈[1，c]；
15、计算鞋头中底压缩形变平衡量和鞋头弯折角度平衡量；
16、在学步鞋的行走过程中，首先确定最大中底压缩量sol(tm)，它是在鞋头弯曲角度最大时(即tm时刻)的中底压缩值；计算从第1个到第c个时间点的压缩量sol(tk)与sol(tm)之间的差异的和为差异和，以1减差异和除以时间间隔数量c和sol(tm)的乘积作为修正比例，将修正比例乘以sol(tm)得到鞋头中底压缩形变平衡量solk。其中solk的数学表达式为：
17、
18、其中，鞋头中底压缩形变平衡量和鞋头弯折角度平衡量的原理基于学步鞋在行走过程中的动态表现，反映鞋头与中底的互动关系，鞋头中底压缩形变平衡量通过对学步鞋在行走过程中不同时间点的中底压缩量进行分析，特别是在鞋头弯曲角度达到最大时(弯折时间)，计算每个时刻压缩量与最大中底压缩量之间的差异。通过鞋头中底压缩形变平衡量调整厚度可以保证在鞋头弯曲角度达到最大值时其鞋底的自身应力与外界的载荷产生平衡而不会产生不可逆转的物理弯折即鞋身的稳定性。
19、进一步的，通过鞋头中底压缩形变平衡量计算鞋头弯折角度平衡量headk，这个角度基于最大弯曲角度head(tm)和鞋头中底压缩形变平衡量solk计算；
20、其中，鞋头弯折角度平衡量headk的计算步骤包括：
21、将最大弯曲角度head(tm)作为基准值乘以平衡比例记为headk，其中平衡比例为鞋头中底压缩形变平衡量solk和sol(tx)之间的比例。其中鞋头弯折角度平衡量headk的计算公式为：
22、
23、其中，鞋头弯折角度平衡量则是通过最大弯曲角度与修正后的中底压缩形变之间的比例来确定的，它衡量鞋头弯曲程度与中底压缩性能的平衡关系。如果鞋头的弯曲与压缩差异过大，可能表示鞋头的厚度不足，不能有效支撑脚部；反之，如果弯曲与压缩差异较小，鞋头可能过厚，影响舒适性。两者结合，有助于通过动态数据优化鞋头厚度，以实现最佳的舒适性与支撑性。
24、本步骤的有益效果为：步骤s200通过对学步鞋的行走动态数据进行计算，精准地获得鞋头弯折角度平衡量和鞋头中底压缩形变平衡量，进而为鞋头厚度设计提供科学依据；通过拍摄学步鞋在行走过程中的动态视频，结合图像识别技术提取鞋头弯曲角度和中底压缩量等动态数据，可以定量反映鞋头和鞋底在不同时间点的动态变化；通过最大弯折角度和最大中底压缩量的比较，计算鞋头弯折角度平衡量和鞋头中底压缩形变平衡量，进而分析鞋头弯曲与压缩之间的时序关系，可以确保学步鞋既能有效支撑脚部的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于脚趾动态数据的超轻学步鞋鞋头模型设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于脚趾动态数据的超轻学步鞋鞋头模型设计方法，其特征在于，获取学步鞋的行走动态数据和学步鞋鞋头厚度的方法包括：通过拍摄5秒不同角度的学步鞋的单次动态行走视频，将视频帧的时间间隔T设置为[0.1]秒，这个时间间隔用于确保每一帧图像反映出学步鞋在行走中的动态变化，根据时间间隔T对拍摄的行走视频进行分帧处理，得到学步鞋行走过程中多个静态图像，这些图像对应不同时间点的动态状态；通过对学步鞋运动时的静态图像进行图像识别得到学步鞋的行走动态数据，其中学步鞋的行走动态数据包括鞋头弯曲角度和中底压缩量；
3.根据权利要求2所述的一种基于脚趾动态数据的超轻学步鞋鞋头模型设计方法，其特征在于在步骤S200中，根据学步鞋的行走动态数据计算鞋头弯折角度平衡量和鞋头中底压缩形变平衡量包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于脚趾动态数据的超轻学步鞋鞋头模型设计方法，其特征在于，在步骤S400中，通过鞋头适度厚度生成新的学步鞋体模型包括：使用学步鞋鞋头的适度
5.一种基于脚趾动态数据的超轻学步鞋鞋头模型设计装置，其特征在于，所述一种基于脚趾动态数据的超轻学步鞋鞋头模型设计装置包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1到4中的任意一项所述的一种基于脚趾动态数据的超轻学步鞋鞋头模型设计方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于脚趾动态数据的超轻学步鞋鞋头模型设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于脚趾动态数据的超轻学步鞋鞋头模型设计方法，其特征在于，获取学步鞋的行走动态数据和学步鞋鞋头厚度的方法包括：通过拍摄5秒不同角度的学步鞋的单次动态行走视频，将视频帧的时间间隔t设置为[0.1]秒，这个时间间隔用于确保每一帧图像反映出学步鞋在行走中的动态变化，根据时间间隔t对拍摄的行走视频进行分帧处理，得到学步鞋行走过程中多个静态图像，这些图像对应不同时间点的动态状态；通过对学步鞋运动时的静态图像进行图像识别得到学步鞋的行走动态数据，其中学步鞋的行走动态数据包括鞋头弯曲角度和中底压缩量；
3.根据权利要求2所述的一种基于脚趾动态数据的超轻学步鞋鞋头...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿，梁嘉荣，江羚，
申请(专利权)人：广东足迹鞋业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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