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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:簡怡棻
研究生(外文):Yi-Fen Jian
論文名稱:二維及三維足型的應用與高跟鞋足壓的量測分析
論文名稱(外文):Measurement and Analysis of Foot Shape and Pressure for High-Heeled Shoes
指導教授:林上智林上智引用關係
指導教授(外文):Shang-Chih Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:82
中文關鍵詞:三維足型客製化足壓高跟鞋鞋墊
外文關鍵詞:3D Foot ShapeFoot PressureInsoleHigh-heeled Shoescustom-made
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近年來由於生物力學及運動醫學之蓬勃發展,使得足部疾病逐漸受重視。一般人或多或少都有生物力學上的缺陷,然而並非所有生物力學上的不正常都會造成臨床症狀,本研究利用二維及三維之足型資訊作為客製化鞋墊的參考依據,讓使用者在日常生活中藉由穿著鞋墊的同時,調整身體生物力學的結構,提供一種更理想、有效、方便且不影響生活的治療方式。
另外,穿著高跟鞋時也改變了人體原本站立及行走時的生物力學,常造成的傷害有腳踝扭傷、腰酸背痛、加速膝關節磨損等;若能參考穿著高跟鞋時的足型與足壓資訊,針對高跟鞋的設計作改善,或製作客製化的高跟鞋鞋墊,皆是將來開發具健康概念的高跟鞋之目標。因此,本研究中規劃高跟鞋足型的量測裝置,同時製作不同設計參數的高跟鞋足壓量測模型,透過足壓的分析,判定量測高跟鞋足壓時傳統的油墨足印器並非合適的工具,將來希望開發合適的量測系統以進行量測,期望透過完整的足壓資訊分析,提供最佳化的高跟鞋大底設計給相關製鞋業者作為參考,讓社會更多女性走得更美更健康。
In recent years, biomechanics and sport medicine advance vigorously and make the people gradually pay much attention to the foot diseases. Everyone has more or less defect of biomechanics, but not all abnormal biomechanics can lead to the effect in clinical symptoms, this research use 2D and 3D foot shape models as the reference basis to make custom-made insoles, which can let users adjust the structure of biomechanics of body by wearing them in daily life. That offers a more ideal, effective, convenient way to treat without influence daily life.
In addition, wearing high-heeled shoes also change the biomechanics while standing and walking. The injuries that often caused including: ankle spraining, pains in the loins and back, accelerating the knee joint to wear and tear etc. We can take the foot shape and foot pressure as the basis of improving the designs of high-heeled shoes or making custom-made insoles of high-heeled shoes. These are our targets of make a pair of high-heeled shoes that consider healthy ideas. Therefore, we work out a device of measuring the foot pressure while wearing high-heeled shoes. We also produce some measuring models that consider different design factors. By analyzing the data that we got from experiments, we can determine that use the traditional instrument to print foot pressure while wearing high-heeled shoes by ink is not a suitable way. So we have to develop another proper measure instrument to get correct data for analysis. Through the data, we can get the optimal curve of the base of high-heeled shoes, and to serve as a standard for shoes manufacturing industry, let more women walk in more beautiful and healthier gait.
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 viii
表目錄 xiv
一、緒論 1
1-1 研究的動機與目的 1
1-2 文獻回顧 2
1-2-1 足部解剖學 2
1-2-2 足部病理學 4
1-2- 3 足型與足壓量測系統設備回顧 8
1-2-4 市售鞋墊種類介紹 12
1-2-5 鞋子的基本構造 16
二、材料與方法 18
2-1 二維足型 18
2-1-1 感光耦合元件式足型量測平台的驗證與修改 18
2-1-1-1 影像反射裝置擺設角度對足型影像的影響 18
2-1-1-2廣角攝像裝置 21
2-1-2 二維客製化鞋墊之設計參數規劃與加工機台 23
2-2 三維足型的量測與應用 24
2-2-1 三維雷射掃描儀器簡介與實驗規劃 24
2-2-2 高貼合度三維客製化鞋墊量測系統平台 26
2-2-3 鞋墊模型的製作 27
2-2-4 鞋墊材料與表面皮革的選用 28
2-3 高跟鞋足型及足壓的量測與分析 30
2-3-1 高跟鞋足型之量測裝置建構 30
2-3-2 高跟鞋足壓之量測 31
2-3-2-1油墨足壓墨印品質檢測 31
2-3-2-2高跟鞋足壓量測模型建立 34
2-3-2-3 油墨高跟鞋足壓量測實驗規劃 36
2-4 程式與驗證 37
2-4-1 雙足影像擷取與編輯程式 37
2-4-2 足型邊緣辨識程式與驗證 40
2-4-3 油墨足壓分析程式與驗證 41
三、結果 43
3-1 二維足型的量測系統進化與應用結果 43
3-1-1 感光耦合元件式足型量測平台的驗證與修改結果 43
3-1-1-1 影像反射裝置擺放角度對足型影像的影響比較 43
3-1-1-2 一般與廣角攝像裝置對足型影像的影響比較 45
3-1-1-3 感光耦合元件式足部量測平台與展示架之整合 46
3-1-2 二維客製化鞋墊之模型處理過程與成品 48
3-2 高貼合度三維客製化鞋墊 48
3-2-1 不同掃描方式所得之足部模型結果比較 49
3-2-2 高貼合度三維客製化鞋墊量測系統平台 49
3-2-3 高貼合度三維客製化鞋墊模型的模擬製作結果 50
3-3高跟鞋足型及足壓的量測與分析結果 52
3-3-1高跟鞋足型之量測裝置與量測結果 52
3-3-2 高跟鞋足壓之量測 53
3-3-2-1 墨印品質檢測結果 53
3-3-2-2 使用油墨足壓方式量測高跟鞋足壓結果 55
四、討論 57
4-1感光耦合元件式足型量測平台的驗證與修改討論 57
4-1-1 影像反射裝置擺放角度對足型影像的影響討論 57
4-1-2 廣角攝像裝置對足型影像的影響討論 59
4-2 掃描方式對高貼合度三維客製化鞋墊模型的影響討論 60
4-3高跟鞋足型及足壓的量測與分析討論 61
4-3-1高跟鞋足型之量測討論 61
4-3-2 墨印品質檢測討論及改善方法 64
4-3-3 使用油墨足壓方式量測高跟鞋足壓之結果討論 67
4-4 程式驗證與討論 74
4-4-1 足型邊緣辨識程式驗證討論 74
4-4-2 油墨足壓分析程式驗證討論 76
五、結論與未來展望 78
參考文獻 81
﹝1﹞Martini, Bartholomew, Essentials of Anatomy & Physiology,林自勇、鄧志娟、 陳瑩玲等譯,解剖生理學,全威圖書,2003.
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﹝20﹞陳子敬:跟鞋的隱憂—腰酸背痛症候群。取自http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1205081814912
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