专利名称：流体曲面测量装置的制作方法
技术领域：
流体曲面测量装置
技术领域：
本实用新型涉及一种机械光学测量装置，尤其涉及一种曲面测量装置。背景技术：
在某些特定场合，需要测量人体部位或者物件的不规则曲面，比如人体 脚底在承受体重状态下的曲面形状，但是由于这些曲面形状的不规则性，很 难直接进行测量。
现有的测量装置和方法有不少缺陷，现以测量脚底曲面为例来说明现有 测量装置的缺陷。
一种传统的测量方法是间接测量法，即利用成型材料，例如石膏，套取 脚底模型，再用工业测量方法获得模型的曲面数据。然而这种测量方法效率 低，且不能做到动态实时测量。
另一种传统的测量方法是直接测量法，其又包括光学测量法和传感器阵 列测量法。光学测量法是使人体站立在玻璃等透明材料上，再用光学方法透 过透明材料获得脚底曲面数据。这种方法的缺点是，脚底受力部位被体重压 迫成平面，测量结果失真较大。传感器阵列测量法是采用一定数量的传感器， 例如位移传感器，分布在测量装置中，人体站立在这些传感器上，再通过计 算机或其他电子系统获得传感器信号，并转换为脚底曲面数据。这种方法有
3两个缺点，第一是受到传感器单元尺寸的限制，无法在脚底范围内布置大量
的传感器，测量的分辨率不高；第二是传感器及信号处理的成本较高，并且 测量装置的生产成本高。
因此有必要设计一种新的曲面测量装置，以克服上述缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种测量效率和精度高、并且成本低廉的曲 面测量装置。
为了达到前述目的，本实用新型所涉及的曲面测量装置包括槽状箱体、 安装在箱体下底面上的透明窗、安装在箱体上方的仿形膜、以及被密封在箱 体、透明窗和仿形膜之间的透明流体、设置在透明窗下方的光学测量装置， 其中仿形膜上放置被测物时会变形并紧密贴合在该被测物上。
所述仿形膜由厚度均匀、柔软、且具有一定拉伸强度的膜状材料制作而成。
所述流体可以为气体、液体或果冻状胶体。 所述透明窗为玻璃或其他透明材料制成。
所述光学测量装置可采用激光三维扫描、双目视差照相或成像光源照相 等工业用三维测量产品。
所述曲面测量装置可用于测量脚底曲面、除脚底曲面以外的人体其他部 分曲面、或者人体以外的其他物件的曲面。
与现有技术相比，本实用新型的优点为由于采用了上述的构造，本实用新型的曲面测量装置测量效率和测量精度高、结构简单、成本低廉。
图1是本实用新型曲面测量装置测量单脚的主3见图。
图2是本实用新型曲面测量装置测量单脚的左^L图。 图3是本实用新型曲面测量装置测量双脚的主#见图。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本实用新型所曲面测量装置的一种实施方式包括槽状 箱体4、安装在箱体4下底面上的透明窗5、安装在箱体4上方的仿形膜2、以 及被密封在箱体4、透明窗5和仿形膜2之间的透明流体3，其中透明窗5的下 方设有光学测量装置6。
在需要测量人体脚底曲面的时候，人体站立在仿形膜2上，在人体体重 和流体3的压力的共同作用下，仿形膜2紧贴在被测脚1的底面，仿形膜2的曲 面形状与^皮测脚1的脚底曲面相吻合。此时，透明窗5下方的光学测量装置6 透过透明窗5以及透明流体3获得仿形膜2在流体3—侧的曲面数据，并输入计 算机通过相应软件作进一步分析，从而得到被测脚l的底部曲面数据。
所述流体3的作用，是对仿形膜2施加方向向上的压力，使仿形膜2紧贴 -陂测脚l的脚底。由于采用光学方法测量曲面，所以要求流体3是透明的。
光学测量装置6在获得仿形膜在流体3—侧的曲面数据后，可以通过等距 偏移互相转换获得被测脚的脚底曲面数据，因此要求仿形膜2的厚度均匀准确，并且在测量过程中厚度不发生变化。仿形膜2的材料需要具有足够的拉 伸强度，以保证被测量人的安全和设备的可靠，同时，仿形膜2的材料应当 是柔软的，以便容易与被测脚l的脚底贴合。用作仿形膜2的材料有多种选择， 考虑到上述对仿形膜的要求， 一般采用经碾压或模具成型的膜状橡胶或塑料 产品，这类产品的厚度尺寸比较精确。
所述流体3可采用气体、液体及果冻状的胶体。采用纯净水是一种比较 经济的选择。
所述透明窗5可以采用玻璃等透明材料。
所述光学测量装置6可采用激光三维扫描、双目#见差照相或成像光源照 相等工业用三维测量产品。
仿形膜2、透明窗5与箱体4的装配，必须达到可靠的密封性，以防止流 体3泄漏。
双脚测量的装置如图3所示，其基本原理与单脚测量装置相同，不同之 处仅在于在箱体4的上方安装2个彼此不受影响的仿形膜2，当人体站立在仿 形膜2上时，通过光学测量装置6分别测量仿形膜2在流体3—侧的曲面数据 后，即可转换获得双脚的脚底曲面数据。
当然，本实用新型曲面测量装置也可以除脚底曲面以外的人体其他部分 曲面、或者人体以外的其他物件的曲面，其基本原理与测量脚底曲面原理相 同，在此不再赘述。
根据上面的描述可知，本实用新型的曲面测量装置不仅结构简单、成本 低廉，而且还具有较高的测量效率和测量精度。
权利要求1. 一种曲面测量装置，其特征在于该曲面测量装置包括槽状箱体、安装在箱体下底面上的透明窗、安装在箱体上方的仿形膜、以及被密封在箱体、透明窗和仿形膜之间的透明流体、设置在透明窗下方的光学测量装置，其中仿形膜上放置被测物时会变形并紧密贴合在该被测物上。
2. 如权利要求1所述的曲面测量装置，其特征在于所述仿形膜由厚度 均匀、柔软、且具有一定拉伸强度的膜状材料制作而成。
3. 如权利要求2所述的曲面测量装置，其特征在于所述流体可以为气体、 液体或果冻状胶体。
4. 如权利要求3所述的曲面测量装置，其特征在于所述透明窗为玻璃或 其他透明材料制成。
5. 如权利要求4所述的曲面测量装置，其特征在于所述光学测量装置可 采用激光三维扫描、双目视差照相或成像光源照相。
专利摘要本实用新型涉及一种曲面测量装置，其包括槽状箱体、安装在箱体下底面上的透明窗、安装在箱体上方的仿形膜、以及被密封在箱体、透明窗和仿形膜之间的透明流体、设置在透明窗下方的光学测量装置，其中仿形膜上放置被测物时会变形并紧密贴合在该被测物上。
文档编号G01B11/24GK201285282SQ20082018937
公开日2009年8月5日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者翟泳通 申请人:翟泳通
专业数控铣床产品供应商
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