数据驱动的鞋楦设计现状及发展综述

鞋楦是制鞋成型过程中的模具,是链接足与鞋的重要纽带,传统的鞋楦设计囿于楦师手工和经验,难以实现高效准确的大规模个性化定制。鉴于此,本文结合数字智能化技术的发展,对比国内外鞋楦设计的研究现状,明确当今鞋楦设计的趋势和我国在该领域面临的挑战;提出了数据驱动的鞋楦设计内涵、优势及新特点;介绍了数据驱动的足-楦一体式设计流程,为鞋楦领域研究人员提供参考与借鉴。

东北女青年参数化鞋楦定制研究

本文基于东北女青年的脚型特征及规律,构建了一种特征点的参数化建模方法。采用三维足部扫描仪提取东北女青年18个足部特征参数,分析其脚型特征及规律,利用逆向工程技术确定286个特征点。根据脚楦关系,调整东北女青年鞋楦尺寸参数,以脚长和基宽为自变量,建立其与特征点长度方向、宽度方向、高度方向的参数关系,以构建东北女青年参数化鞋楦模型。采用该方法获得的鞋楦模型数字化程度高,便于鞋楦参数调整,对于个性化鞋楦定制具有重要意义。

连帮注射鞋专用鞋楦创新设计

连帮注射鞋楦应用,行业需求量巨大。但是传统连帮注射鞋楦也存在操作繁琐、成鞋质量不稳定的缺点。本文通过结构创新设计,将传统连帮注射鞋楦结构进行了全新设计。其目的在于消除鞋楦纵向振动带来的螺丝松动等系列问题。新鞋楦将鞋楦分成前后两端,楦身与支撑座之间进行了闭锁结构设计,并在楦体前掌和后身之间加入了耐磨导槽设计。

鞋楦CAD中的鞋楦建模与局部修改技术

讨论了 CAD中的鞋楦建模方法 ,针对鞋楦曲面的不规则性 ,提出一种离散造型方法并给出一种计算鞋楦围度的逼近算法 ;同时 ,提出一个斜率定义 ,进而给出一个比较实用的基于斜率变化的自适应楦面局部修改算法 (简称 SAD算法 ) ;

定制鞋楦的分段自适应修改

采用光切扫描法提出了一种基于规则化点云数据的鞋楦定制算法。将规则化点云拟合为NURBS曲线后,在划分的各特征段内分别根据脚型对标准鞋楦进行整体缩放实现局部修改;然后,用基于能量优化原则同时修改控制点和权因子的方法,对标准鞋楦进行自适应修改来实现鞋楦的数字化定制。利用该算法对特定脚型进行自动化鞋楦定制,由脚型扫描至生成定制鞋楦模型的时间在120 s之内。根据此算法完成的定制鞋楦能够满足鞋楦美观性和舒适性的需求,并且缩短了常规手工定制鞋楦的时间。

基于脚部三维扫描的鞋楦建模方法研究

对脚部进行三维扫描,经过网格处理,采用特征节点和特征曲线及其拓扑关系建立脚部特征模型;以脚部特征模型上的特征节点和曲线建立局部坐标系,确定鞋楦特征模板上的顶点,并完成特征模板上顶点的拓扑关系;通过2D曲线的输入,建立鞋楦侧轮廓、底面和统口轮廓曲线;最后,对鞋楦曲面做细分处理,实现了一个符合扫描脚部模型特征和定制轮廓的鞋楦造型工作。

时尚男鞋鞋楦合脚性的研究与探讨

通过对时尚男鞋鞋楦合脚性的测评,对涉及的鞋楦相关数值进行分析、研究,并重新设计鞋楦数据,为时尚男鞋的设计、生产提供参考。

鞋楦数据库系统设计与开发

针对制鞋企业鞋楦设计和数据管理的难点及需求,分析了鞋楦数据库系统功能需求,对各类楦体数据进行规范化处理,设计数据库系统结构。以Visual FoxPro 9.0数据库软件为工具,开发了具有人机交互功能的鞋楦数据库系统,能够进行数据检索和维护(增加、删除、修改),实现了鞋楦数据的数字化和规范化管理。该数据库系统可以提高楦型数据检索的工作效率,为企业鞋楦设计和数据管理提供了更为科学有效的手段,同时提高企业的技术知识管理水平。

接触式数控鞋楦扫描机结构设计

通过分析国内外相关设备的结构形式及其性能特点,根据接触式数控鞋楦扫描机的功能要求,设计了数控鞋楦扫描机床总体结构;文章重点分析了其定位与旋转机构、接触式扫描机构、拖板驱动机构等机床关键部件的结构组成、功能作用及设计要点,经生产应用验证,该设备结构合理、动作可靠,工作性能稳定。

YS-200数控鞋楦扫描机关键部件的结构设计

通过对鞋楦与数控鞋楦扫描机工作原理的介绍,分析了该类设备的设计要点。在设计过程中,对扫描机的定位与旋转机构、接触式扫描机构、Z轴传动机构等关键部件进行重点分析,并设计出YS-200数控鞋楦扫描机。经生产验证,该设备结构合理、动作可靠,工作性能稳定。

个性化鞋楦CAD系统的设计与实现

从普通三维扫描仪获得人脚的点云数据及其特征点 ,并通过造型软件得到人脚的三角网格模型 ;然后从三角网格模型中抽取出关键的脚形参数 ,再根据制鞋业的经验公式得到相对应的鞋楦参数 ;最后输出所定制的个性化鞋楦 实践证明 ,利用文中系统得到的结果精确可靠 。

鞋楦三维数控加工算法分析

在使用三维离散法造型技术来描述鞋楦外轮廓表面的基础上简要介绍了数控刻楦机的加工原理 ,并主要针对加工过程中的刀位点确定进行了详细的算法分析。从空间解析几何的角度出发 ,为刻楦机建立了空间坐标系 ,推导出铣刀旋转包络面的空间方程 ,根据鞋楦加工特征提出最小距离法 ,并将其应用到鞋楦刀位点的计算中 。

鞋楦三维面形光电自动测量系统

介绍一种在制鞋工业中使用的鞋楦三维面形光电自动测量系统。系统由测量仪主体、微机、软件系统构成。用它对新设计的鞋楦母样,或者大批生产的鞋楦进行自动测量,得到所需的全楦面三维数据和特征部位点尺寸。这一技术的采用将从根本上促进制鞋计算机辅助设计系统和计算机辅助制造系统技术的发展,对于制鞋业整体技术和整体效益的提高具有重要意义。

数控刻楦机加工鞋楦的方法

描述了鞋楦CAD/CAM的系统结构 ,并介绍了系统输出设备—数控刻楦机的加工原理。着重分析了利用直接数字定义进行加工编程的方法 ,对圆整误差和步进电机的运行频率作了特别处理 ,不仅避免了误差的累积 ,而且使步进电机始终运行在最佳工作频率段上 ,从而提高了鞋楦的加工精度和速度 。

基于点云数据的鞋楦数控编程及其仿真

在刻楦机的数控编程中 ,文章针对测量所得的鞋楦点云数据 ,利用一种常见的方法来处理点云数据并进行了针对鞋楦离散模型的刀轨计算 ,并介绍了如何利用CGTech公司的Vericut软件来进行刀轨仿真。

OpenGL在鞋楦三维面形测量中的应用

阐述鞋楦测量、模型显示、利用测量数据采用直接数字定义编程加工之间的关系。并针对鞋楦的表面是由不规则异形曲面所构成的自由曲面体这一特征 ,着重描述了利用OpenGL的三维离散造型技术在一定的精度要求下近似描述鞋楦外轮廓表面。

皮鞋鞋楦CAD/CAM技术

介绍了基于光电测楦机 ,内腔测量仪和数控刻楦机等硬件支持的皮鞋鞋楦CAD/CAM系统及它的功能 ,给出了皮鞋鞋楦自由曲面的数学描述模型 ,解决了系统实现的一系列相关技术问题 ,并在VC5.0下进行了编程实现并调试成功 ,实现了鞋楦的测量、设计和数控加工的一体化。

鞋楦数控加工中三维刀补计算方法

介绍了鞋楦的加工原理 ,探讨了鞋楦的数学表示方法 ,文中应用拉格朗日插值方法根据鞋楦表面点周边的离散数据构造出表面的解析函数 ,并由此求出了该点的法线方向。再根据此法线导出刀具中心轨迹。文中应用计算机进行编程计算 ,结果表明本文的理论公式是正确的、方法是可行的。

基于点的鞋楦CAD/CAM技术

提出了实用的基于点的鞋楦CAD CAM技术,给出了基于点的鞋楦几何模型定义,由经过规则化处理的鞋楦表面数据点集表示鞋楦模型;在此基础上研究了鞋楦CAD方法,通过对点集的操作完成鞋楦设计;实现了鞋楦数控编程,建立刀具模型并给出刀位点计算的详细过程 该技术已经成功地用于鞋楦CAD CAM系统的开发,并用于实际生产。

鞋楦定制中非均匀有理B样条特征曲线的自适应变形

为实现无实体楦基础的数字化量足制鞋,提出了基于非均匀有理B样条(NURBS)特征曲线自适应变形的个性化鞋楦定制系统,将足部NURBS特征曲线依据一定的舒适度规则变形成相应的鞋楦特征曲线来实现鞋楦定制。该系统采用切平面法获取足部的特征点、特征曲线和特征尺寸,重建出足部NURBS特征曲线。建立了足楦舒适度匹配规则,并根据变形方式及次序不同将特征曲线分为四种类型。以特征点、特征结点和特征尺寸作为约束,结合足楦舒适度规律驱动足部特征曲线自适应变形,生成相应的鞋楦特征曲线。最后,构建出鞋楦特征框架,通过特征曲线增添操作和曲面细分造型完成定制鞋楦的设计。给出了男士皮鞋鞋楦的设计实例和定制结果,定制时间在480s内,定制的鞋楦美观大方。该系统具有实用性,且定制鞋楦的再设计利用率显著提高。