[0042] 如图1‑2所示,基于液压传动的接触式脚型动态测量装置有两个状态:
[0043] 一个是空置时无负载自由状态,此时底部的三个主动液压缸推杆处于伸出状态,而被动液压缸处于全收缩的状态;
[0044] 一个是加载测量的终止状态,底部的三个主动液压缸推杆处于加压收缩状态,而被动液压缸处于伸出的状态。
[0045] 本发明的技术方案为一种基于液压传动的接触式脚型动态测量装置,包括主动液压缸支架9、被动液压缸支架8和辅助支架19,所述的主动液压缸支架9为空箱体,在空箱体的顶壁上中间设有开口,在开口处设有被动液压缸支架8,在被动液压缸支架8的一侧设有辅助支架19,辅助支架19的一横端架设在空箱体的开口上方,所述的被动液压缸支架8为环形支架,该装置包括脚底面、脚顶面和脚前面、脚后面、脚左侧面和脚右侧面,共同从这6面来测量脚型的动态形状;
[0046] 在主动液压缸支架9内的底壁上为脚底面,在脚底面处设有三个主动液压缸10、11、12,主动液压缸通过推杆外侧的端面安装在主动液压缸支架9上,所述的辅助支架19的横端为脚顶面,在脚顶面上设有四个脚顶被动液压缸1、2、3、18,在被动液压缸支架8包括脚前面、脚后面、脚左侧面和脚右侧面,在脚前面上设有一脚前被动液压缸17,在脚后面设有一脚后被动液压缸7,在脚左侧面设有三个脚左被动液压缸4、5、6,在脚右侧面设有三个脚右被动液压缸13、14、15;
[0047] 三个主动液压缸、四个脚顶被动液压缸、一脚前被动液压缸、一脚后被动液压缸、三个脚左被动液压缸和三个脚右被动液压缸的液压缸进出液口26通过油路16连通在一起,且每个液压缸25的结构相同,液压缸25的缸体均通过安装板24固定在各自的支架上,为了让每个液压缸25测量脚型后回退到空置时无负载自由状态,液压缸25的推杆上设有弹簧22,每个液压缸的推杆上附有滑变电阻器23,滑变电阻器一个固定端231和滑变电阻器另一个固定端234固定在液压缸25的推杆的两端,滑变电阻器移动端232固定在液压缸安装板24的端面上,与推杆上的滑变电阻器23在滑变电阻器接触点233接触,推杆伸缩时,滑变电阻器接触点233跟随滑动,在液压缸的安装板24端面上的滑变电阻器移动端232可以指出推杆的伸出量。
[0048] 本实施例中,辅助支架19的另一端竖架固定在空箱体顶壁上。
[0049] 本实施例中,三个脚左被动液压缸与三个脚右被动液压缸对称设在脚左侧面、脚右侧面上。
[0050] 本实施例中,弹簧22的一端固定在安装板24上,另一端设在推杆的活塞中点21上。
[0051] 本实施例中,每个液压缸均为单向液压缸。
[0052] 本实例的工作过程:基于液压传动的接触式脚型动态测量装置由装置在六个面上的15个液压缸组成。测量时,脚对准底部的三个大号液压缸踩下。由于所有的液压缸都连通在一起,因此踩下底部的三个液压缸时,其它的液压缸推杆都推出。由于尺寸和位置设计得当,每个液压缸的推杆都会顶在脚的合适位置上。液压缸的推杆上都安装有滑变电阻器,测量推杆的位置。因此在知道每个推杆位置后就能测量出脚的关键点尺寸,恢复出脚的三维形状。又由于底部的三个液压缸推杆位置会根据脚踩时的形状有所不同,脚可以按行走时的步态踩在三个液压缸推杆上,可以测量运动过程中变化的形状。
[0053] 一种基于液压传动的接触式脚型动态测量方法,包括以下步骤:
[0054] 步骤1)根据单向液压缸按直线运动,设其直线方程为:
[0055]
[0056] 步骤2)当单向液压缸活塞伸出量为L1时,活塞中点A坐标为(X1,Y1,Z1)[0057]
[0058] 步骤3)单向液压缸活塞伸出量为L2时,活塞中点A坐标为(X2,Y2,Z2)[0059]
[0060] 步骤4)标定时测量单向液压缸活塞的两个位置和相应伸出量,分别为位置(X1,Y1,Z1)、(X2,Y2,Z2),伸出量L1=0、L2,那么a1…a6分别为
[0061]
[0062] 因此测量单向液压缸运动直线上的两个点(X1,Y1,Z1)、(X2,Y2,Z2)及相应伸出量L1、L2,就可以标定单向液压缸的运动直线。
[0063] 步骤5)标定后,如果已知当前伸出量Lc,就可以知道当前活塞的空间位置(Xc,Yc,Zc)
[0064]
[0065] 如果有多个单向液压缸径向环绕目标四周、每个单向液压缸的活塞顶在目标表面,就可以根据每个活塞的空间位置计算出目标的三维形状。
[0066] 如果每个单向液压缸的油口连接在一起,那么可以保证每个活塞同步伸出、压力相等。
[0067] 为了保证各种大小、形状的脚都经过对各种脚型的统计分析,液压缸推杆活塞在空置时无负载自由状态和加载测量的最常终止状态的两个位置分别为(单位:毫米):
[0068]
[0069]
[0070] 以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。