一种人体力线调控装置的制作方法

技术特征：
1.一种人体力线调控装置，其特征在于：该调控装置包括两个主要组成部分，一个部分是人体力线测量分析模块，主要包括三维相机1、分析控制计算机2；另一部分是人体力线调控模块，主要包括四象限升降台3。2.根据权利要求1所述的一种人体力线调控装置，其特征在于：所述三维相机1用来采集人体三维数据点云；所述分析控制计算机2用该三维数据点云来计算人体三维力线；所述四象限升降台3包括四块可以独立升降的调整平台，用于调节人体前后左右四个方位的力学结构。3.根据权利要求2所述的一种人体力线调控装置，其特征在于：所述四象限升降台3放置于平整地面，被测者4站在所述四象限升降台3上，身穿紧身非黑色服装背对所述三维相机1；所述三维相机1安装于支撑架7上，支撑架7距离被测者4后背0.5米-2米，所述三维相机1的镜头对准被测者4且被测者4的全部身体位置完全进入所述三维相机1的视场范围；所述三维相机1通过数据线6连接到所述分析控制计算机2的信号采集端口；所述四象限升降台3通过数据线5连接于所述分析控制计算机2的信号采集端口，且不与数据线6连接于同一端口。4.根据权利要求3所述的一种人体力线调控装置，其特征在于：所述四象限升降台3包括四组完全相同的并安装于一块底板12上的自动控制升降机构11；每两个升降机构11实现一只脚的承托功能；每个升降机构11的上顶面安装压力传感器9，压力传感器9通过数据线5与所述分析控制计算机2的信号采集端口相连；压力传感器9的上接触面安装承托足部的承托板8；上述自动控制升降机构11的升降由伺服电机10驱动；伺服电机10通过减速机构与自动控制升降机构11相连；伺服电机10通过数据线5与所述分析控制计算2的控制端口相连；所述分析控制计算机2控制升降机构11上升和下降。5.根据权利要求1所述的一种人体力线调控装置，其特征在于：人体力线结构特征参数的获取方法如下：[1]分析控制计算机2通过数据线6控制三维相机1扫描被测者4的全身三维数据点云；[2]分析控制计算机2收到三维数据点云后，通过局部曲率最大原则，识别出臀裂终止点、脑后发际线尖点、左右腋窝点、左右髂后上棘点；[3]计算后背上每一个位置的空间曲率值，取人体中线处局部曲率最大的位置构建脊沟空间曲线13；[4]以步骤[2]中识别的关键点作为控制点，相邻的三个控制点形成三角形，计算三角形内的所有数据点云的平均深度、平均横纵坐标；计算脊沟空间曲线13对侧对应位置处的三角形内所有数据点云的平均深度、平均横纵坐标；接着计算上述脊沟空间曲线13两侧对应位置点云的平均深度差值和平均横纵坐标差值，作为该位置的对称度评价指标；依次构建出脊沟空间曲线13其他位置的对称度评价指标，所有评价指标共同形成对称度评价指标矢量，该对称度评价指标矢量即为第一组力线结构特征参数；[5]检测脊沟空间曲线13自颈七开始在人体背部脊沟终止位置16，在该位置竖直向上绘制垂直线14，绘制脊沟空间曲线13在人体背部脊沟终止位置16处的空间切线15；垂直线14和空间切线15构成的空间夹角定义为侧凸角17，作为第二组力线结构特征参数。6.根据权利要求6所述的一种人体力线调控装置，其特征在于：该装置的使用步骤如下：
<1>被测者4站立在三维相机1前的扫描视场内，脱掉被检测部位衣物或穿非深色紧身衣；<2>启动三维相机1，分析控制计算机2对被测者4的体表进行三维扫描，扫描得到的三维图像数据通过数据线6传入分析控制计算机2；<3>根据上述权利要求5步骤[1]至[5]得到两组力线结构特征参数，同时四象限升降台3的四个压力传感器9测量足底综合压力，通过数据线5传输至分析控制计算机2，分析控制计算机2通过控制算法控制四象限升降台3的四个升降机构11的形态；<4>重复上述步骤<3>，以达到最优的足底力学支撑结构，即：使权利要求5步骤[4]中的对称度评价指标矢量的模最小，并且使权利要求5步骤[5]中的侧凸角17在预设范围内。

技术总结
本发明的一种人体力线调控装置，该调控装置包括两个主要组成部分，一个部分是人体力线测量分析模块，主要包括三维相机、分析控制计算机；另一部分是人体力线调控模块，主要包括四象限升降台。所述三维相机用来采集人体三维数据点云；所述分析控制计算机用该三维数据点云来计算人体三维力线；所述四象限升降台包括四块可以独立升降的调整平台，用于调节人体前后左右四个方位的力学结构。本发明从人体整体力线结构出发，设计了脊柱曲线、侧凸角、三角对称区差异等一系列控制元素，将足底支撑结构简化到了四块，分别控制前后脚、左右脚，这样实际工程才能实现。该方法已经在临床验证非常有效。效。效。


技术研发人员：冯伟 郭伟 刘晓民
受保护的技术使用者：中国人民解放军空军特色医学中心
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/3/25