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論文中文名稱:足底壓剪力量測之技術開發 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:The development of plantar pressure and shear force measuring technologies [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:機電學院
系所名稱:製造科技研究所
畢業學年度:99
出版年度:100
中文姓名:康維訓
英文姓名:Wei-Shui Kang
研究生學號:98568024
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2011-07-21
論文頁數:103
指導教授中文名:汪家昌
口試委員中文名:江卓培;陳金聖
中文關鍵詞:足底壓力剪力量測
英文關鍵詞:plantar pressureshear forcepressure imprint
論文中文摘要:本論文的主要目的是開發「足底壓剪力量測之技術」,相關的研究主題分為二部分研究。第一部分研究主題是建立「微結構複寫式足底壓剪力量測墊」,此量測墊是由彈性pu以及poly硬質不飽和聚酯樹脂所合成,並設計不同之微結構造型來做比較,期望可以與無碳複寫紙之試片在鞋內量測出足底壓力與剪力變化圖,並藉由所製造出的微結構複寫式足底壓剪力量測墊,取得行走以及運動時所留下之壓力與剪力行為,分析其最佳使用狀況以及行為判讀;第二部份的研究主題是「微結構影像式壓剪力量測法」,利用本實驗室先前所開發之足壓量測平台,擷取出足底壓力資料,將各別圖片作影像處理後,以足壓影像特徵面積的Pixel來做數值運算處理後,來分析出步行時足底壓力與剪力之關係,並推導出剪力行為,整合以上兩部分,以建立一創新可滿足裸足與鞋內量測足底壓剪力之技術。
藉由本研究計畫的實施,已成功建立「足底壓剪力量測之技術」的能力,設計出可放置於鞋內之足底壓剪力量測片,可以直接由無碳複寫紙觀察鞋內壓剪力變化情形,最後進行足底壓力量測及足底剪力分析,達到足底壓剪力量測的目的,對於現有之足壓量測技術實為一大突破。
論文英文摘要:This study is to develop the plantar pressure and shear force measuring technologies. There are two parts of this study. The first part is the planter pressure and shear force recording plate based on micro structure imprint. The second part is the image based planter pressure measuring and shear force calculation. For the recording plate, it is fabricated by hard poly and soft PU. There are many different geometric designs have been tested. For the image based measuring system, a way to calculate the shear force based on the normal pressure distribution has been proposed. By the combination of the above two measuring method, the plantar pressure and the shear force of the bear feet and wear shoes can be measured.
Different from conventional foot pressure technologies, the new system brings a new foresight in foot diagnostic by bring the foot pressure together with shear force measuring.
論文目次:摘 要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 1
1.3論文架構 2
第二章 參考文獻回顧 4
2.1足部醫學領域 4
2.1.1足部構造與功能簡介 4
2.1.2足底分區 7
2.1.3足部壓剪力之影響 10
2.1.4 足部醫學之小結 11
2.2步態研究領域 11
2.2.1步態週期 11
2.2.2地面反作用力與剪力 13
2.2.3步態研究之小結 15
2.3國內外足壓量測設備整理 15
2.3.1轉印式 16
2.3.2現代電學式 19
2.3.3光學式 26
2.3.4足壓量測設備現況 30
2.4文獻總結 30
第三章 微結構複寫式足底壓剪力量測法 31
3.1 足底壓剪力量測方法之構想 31
3.2微結構軟墊設計流程 32
3.3 微結構軟墊之製造 33
3.3.1 微結構之設計 33
3.3.2 壓克力模具設計及加工 34
3.3.3 NC程式碼之撰寫 37
3.3.4 矽膠模具製造 39
3.3.5 硬結構材料 43
3.3.6彈性材料鋪層 44
3.3.7 含硬結構之軟墊 50
3.4 微結構複寫式壓剪力量測片踩壓實驗 51
3.4.1 踩壓量測實驗準備 51
3.4.2 微結構複寫式壓剪力量測片使用條件 54
3.4.3 微結構之造型比較 56
3.5 實際運動測試 58
3.6 實驗討論 64
第四章 影像分析壓剪力量測法 65
4.1以微結構影像式之靜態足壓圖分析剪力之構想 65
4.2標準壓力與剪力量測實驗 69
4.2.1壓力資料取得 69
4.2.2標準壓力與剪力量測實驗之設計 71
4.2.3影像處理之流程 73
4.2.4標準壓力與剪力量測實驗與討論 74
4.3靜態足底壓剪力量測實驗 80
4.3.1 足底壓剪力圖繪製 80
4.3.2 靜止站立量測 82
4.4 動態足底壓剪力量測實驗 85
4.4.1動態足底壓剪力量測實驗方法 85
4.4.2動態足底壓剪力量測結果 85
4.5 完整步態實驗及驗證 90
4.6 實驗結果與討論 97
第五章 結論與未來研究方向 98
5.1結論 98
5.2未來研究方向 99
參考文獻 100
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