人体工学设计的鞋履

人工智能设计研究所
简介

本项目通过整合足部生物力学、动态三维扫描、足部人体测量学和物料科学来开发人工智能(AI)算法和设计一个框架,用来设计在不同负重条件下均可以精确控制界面压力分布的矫形鞋垫。为功能性鞋类设计和工程提供了新的方向和技术,提升健康。

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商品化机会
非独家专利授权许可; 鞋垫评估服务
解决方案

由於糖尿病患者的保护性感觉受损和行走时引致的高足底压力,足部溃疡比较常见。於医院或诊所定制的矫形鞋垫,目的是减少足底压力、足部疼痛和溃疡的风险。然而,泡沫橡胶等传统鞋垫软材料缺乏透气和吸潮等功能,影响舒适度。它的制造过程也非常复杂、耗时且容易出错。

创新技术
  • 通过多层感知器( MLP )神经网络模型和嵌入技术开发AI算法框架,只需要通过输入传统二维足迹脚印,就可以准确预测动态足底压力在不同种类鞋垫材料下的变化,优化鞋垫处方和诊断过程。
  • 开发具有三维嵌体编织结构的新型纺织鞋垫供糖尿病患者使用,以增强支撑力、热舒适性和鞋类微气候。
  • 通过使用四维足部扫描和三维打印技术达致个人化的三维足跟垫和足弓支撑,具有独特的拉胀结构,贴合脚形,且增强减震效果,保护足部在步态过程中免受反复冲击力。
主要成效
  • 所建立的AI算法框架简化了矫形师的诊断和鞋垫处方程序,为临床医生提供准确的诊断,以推进鞋垫的设计和贴合性,降低糖尿病患者的足底压力。
  • AI算法框架为糖尿病患者提供了一种简单且低成本的方法,在家中也可以评估和监测他们的足底压力。
  • 新开发的鞋垫可作为传统鞋垫泡沫橡胶材料和三维成型工艺的替代品。
  • 新的鞋垫是为鞋类制造商提供了新的方法来实现个人化的鞋垫设计,提升足部保护,卸载以及改善鞋内微环境。
应用范畴
  • 提供一种简单且低成本的方法,在家中也可以评估和监测他们的足底压力。
  • 提供具有三维嵌体编织结构的新型纺织鞋垫供糖尿病患者使用,替代传统泡沫橡胶鞋垫。
  • AI算法框架简化矫形师的诊断和鞋垫处方程序。
  • 新的鞋垫为鞋类制造商提供了新的方法来实现个人化的鞋垫设计,提升足部保护,卸载以及改善鞋内微环境。

专利申请

  • 足底压力检测方法及装置、存储介质及电子设备 (申请号: CN 202211391068.8)

AiDLab是首个结合人工智能(AI)及设计的研究所。研究所由香港理工大学(PolyU)和英国皇家艺术学院(RCA)共同建立,并由香港特别行政区政府InnoHK创新香港研发平台资助。坐落于香港科学园,AiDLab在设计领域创建一个崭新的人工智能平台,并以其领导国际的地位带领跨学科研究,促进为行业和社会带来正面影响的创新研发和可持续发展。研究所云集两所院校多个领域的顶尖科研人员,进行三大范畴相关的科研项目:人体工学与包容性设计、创新产品与服务设计,及智能时装设计与品质控制。

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