一种足部形态检测与压力匹配装置

    公开(公告)号:CN117717331A

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202311172171.8

    申请日:2023-09-12

    Abstract: 本发明涉及足部形态检测技术领域,具体地,涉及一种足部形态检测与压力匹配装置,包括机架,所述机架中部设有凸起,所述机架外侧套设有外壳,所述外壳与所述机架活动连接;柔性采集组件,所述柔性采集组件设置于所述凸起表面,所述柔性采集组件包括若干探针,所述探针用于检测足部数据,且所述探针在竖直方向限位移动;扫描组件,所述扫描组件设置于所述机架上,所述扫描组件用于获取足部形态。与现有技术相比,本申请提出的技术方案具有如下的有益效果:可以采集完整的负重位足部形态和足底压力分布的数据信息,能够更加准确地反映出足部在负重情况下的形态和压力分布情况,从而提供足病诊断数据支持或足底矫形支具定制等需求。

    基于光学的柔性高分辨率多维力触觉传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN115144117A

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN202210672467.5

    申请日:2022-06-15

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开了基于光学的柔性高分辨率多维力触觉传感器,包括:传感层,为弹性透明硅胶材料,用于捕获外界的力学信息;支撑层,为透明硅胶材料,设置在传感层的下方,用于支撑并抬高传感层;LED灯,设置在支撑层的下方,用于为传感器创造均匀光学环境;RGB摄像头,设置在整个传感器的底部中央位置,用于将力学信息转换为光学信息;包裹层,为全黑硅胶层,包裹在传感层的外部,用于隔绝外部光;软件系统,包括神经网络,神经网络用于建立外部力学信息与光学信息之间的对应关系,实现传感器标定。其中,传感层微粒在外部力学刺激下产生运动学信息,并通过RGB摄像头捕获,处理后将其保存为光学信息。经过训练的神经网络将光学信息进行运算得到力学信息。

    一种无级调节的免持下肢行走康复辅具

    公开(公告)号:CN114469654A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202011268213.4

    申请日:2020-11-13

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种无级调节的免持下肢行走康复辅具,包括:小腿部件,具有小腿管、设置在小腿管底部与小腿管一体成型的足件以及设置在小腿管一侧的用于提供小腿轴向支撑力的足底平台;小腿紧固件,设置在小腿管上,用于固定小腿;小腿辅助部件,具有可移动地套设在小腿管上的小腿连接管、设置在小腿连接管的外表面的沿小腿连接管的长度方向延伸的导轨以及固定在小腿连接管的外表面的与导轨相对设置的齿条;膝关节套筒,套设在小腿连接管上,内部设有与齿条啮合的齿轮以及用于与导轨配合的凹槽;大腿管,其一端固定插在膝关节套筒中;以及大腿紧固件,设置在大腿管上,用于固定大腿。

    一种两体接触界面内剪切分布力的计算方法

    公开(公告)号:CN114323393A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111630448.8

    申请日:2021-12-28

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供一种两体接触界面内剪切分布力的计算方法,采用六维力传感器和压力分布传感器采集受力平面的六维力数据以及压力分布数据,通过六维力数据和压力分布数据计算得到的组成合力以及合力矩的分量,计算获取到受力平面内剪切力分布情况,由于采用的六维力传感器和压力分布传感器较易获得,无需多维力传感器阵列也可获得界面剪切力分布,因此解决了现有测量方法所需传感器数量众多且成本高的问题,同时,该两体接触界面内剪切分布力的计算方法大大提高了检测精度,为后续工程测量、精密制造和医学组织病理研究等领域中涉及界面剪切力计算提供了新的技术支持。

    一种非侵入式骨重建预测系统
    6.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118447186A

    公开(公告)日:2024-08-06

    申请号:CN202410446656.X

    申请日:2024-04-15

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于生物力学技术领域,具体为一种非侵入式骨重建预测系统。本发明系统包括图像采集及预处理模块、光学三维运动捕捉模块、地反力采集模块、肌肉骨骼动力学分析模块、骨力学分析模块、骨重建预测模块;本发明首先由光学运动捕捉模块获取人体体运动的标记点位置数据,由地反力采集模块分析人体在体运动过程中地面反作用力数据;通过输入的运动学数据、地反力进行逆动力学分析,求解相应运动下的关节力和肌肉力;通过骨应力分析模块仿真骨骼受力,获取应力、应变能;通过骨重建预测模块预测一段时间内骨的形态和密度分布。本发明能够准确地计算在相应运动状态下骨的形态和密度分布,模拟力学环境对骨量的调节过程,预测人骨重建的过程及结果。

    一种下肢辅具翻滚形状仿生设计方法

    公开(公告)号:CN116831792A

    公开(公告)日:2023-10-03

    申请号:CN202310808613.7

    申请日:2023-07-04

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开了一种下肢辅具翻滚形状仿生设计方法。该翻滚形状仿生设计方法包括:获取从脚后跟接触力板到对侧脚后跟接触力板,足底地面反作用力的压力中心位置数据和下肢关节标记位置数据;基于下肢关节标记位置数据构建下肢局部坐标系;将压力中心位置数据拟合到局部坐标系中,得出下肢局部部位的翻滚坐标,将整个支撑相翻滚坐标拟合的圆弧作为下肢局部部位翻滚形状;所述下肢局部部位为足部、踝‑足部或膝‑踝‑足部。本发明的一种下肢辅具翻滚形状仿生设计方法能够合理准确地确定下肢局部部位翻滚形状,为评估和设计假肢、矫形器和足部辅具翻滚形状提供了有效的技术支撑。

    一种具备地面环境探测能力的假肢足趾部件及其制备方法

    公开(公告)号:CN116211558A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202310255804.5

    申请日:2023-03-16

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供一种具备地面环境探测能力的假肢足趾部件及其制备方法,其中假肢足趾部件包括:底部触觉传感层,包括含微粒的透明弹性体,用于将外部受力转化为微粒的空间位移;拍摄模块,主要包括微型RGB摄像头和LED灯板,微型RGB摄像头用于捕获底部触觉传感层受力时微粒光流特征,并将其转化为光流图,LED灯板用于提供均匀充足的照明环境;外接件,连接在基座上,用于连接外部器件;透明填充层,用于提供内部力学支承;不透光封装层,包裹在外部,用于隔绝外部光线且作为与地面直接接触的界面。本假肢足趾部件结构独特,基于光流法原理,能实现力觉传感和地面环境探测,制备方法简单,在踝足假肢设计和应用领域具有重要的价值。

    一种获取足底软组织粘弹性力学属性的方法

    公开(公告)号:CN116172597A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202310137497.0

    申请日:2023-02-20

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开了一种获取足底软组织粘弹性力学属性的方法,包括以下步骤:步骤1,搭建结合双平面荧光透视成像和分布式足底测力板的测试平台,并对测试平台采集到的图像进行校准;步骤2,获得受试者赤足于测试平台上行走情况下足部所有骨块的动态透视图像以及与其同步的足底各区域压力数据;步骤3,选择所研究软组织垂直方向上直接接触的骨块,获取每一采集帧下软组织的厚度,同步获取每一采集帧对应的骨块处各压力感应器的压力值和接触面积;步骤4,根据每一采集帧下软组织的厚度,计算患者赤足于实施测试平台上行走情况下每一采集帧下软组织纵向形变,之后计算软组织的应力和应变,利用已知的粘弹性材料模型,逆向求解其材料属性参数。

    基于动态点云分割的多节段足部运动学分析系统及方法

    公开(公告)号:CN113180645A

    公开(公告)日:2021-07-30

    申请号:CN202110591048.4

    申请日:2021-05-28

    Abstract: 本发明提供一种基于动态点云分割的多节段足部运动学分析系统及方法,该系统包括3D点云采集部、计算处理部和服务器,3D点云采集系统包括物理平台、多个支撑云台以及多个深度传感器模组;所述物理平台由支撑架、上板构成;该方法包括如下步骤:步骤1,检查系统是否需要重新标定,当需要时,则进入步骤2,当不需要时,则进入步骤3;步骤2,系统标定;步骤3,数据采集。本发明由于无需标记物,可以测量受试者更加接近真实步态的多节段足部运动学参数;整个系统的精度能够使用标定物进行标定;同时,由于可以实现端到端的处理功能,采集效率很高、能够支持多节段足部运动学数据的大批量采集和分析。

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