人體工學設計的鞋履

簡介

本項目透過整合足部生物力學、動態三維掃描、足部人體測量學和物料科學來開發人工智能(AI)算法和設計一個框架，用以設計在不同負重條件下均可以精確控制界面壓力分佈的矯形鞋墊。為功能性鞋類設計和工程提供了新的方向和技術，提升健康。

商品化機會

非獨家專利授權許可; 鞋墊評估服務

解決方案

由於糖尿病患者的保護性感覺受損和行走時引致的高足底壓力，足部潰瘍比較常見。於醫院或診所定制的矯形鞋墊，目的是減少足底壓力、足部疼痛和潰瘍的風險。然而，泡沫橡膠等傳統鞋墊軟材料缺乏透氣和吸潮等功能，影響舒適度。它的製造過程也非常複雜、耗時且容易出錯。

創新技術

通過多層感知器(MLP)神經網絡模型和嵌入技術開發AI算法框架，只需透過輸入傳統二維足跡腳印，便可準確預測動態足底壓力在各種鞋墊材料下的變化，優化鞋墊處方和診斷過程。
開發具有三維嵌體編織結構的新型紡織鞋墊供糖尿病患者使用，以增強支撐力、熱舒適性和鞋類微氣候。
通過使用四維足部掃描和三維打印技術達致個人化的三維足跟墊和足弓支撐，具有獨特的拉脹結構，貼合腳形，且增強減震效果，保護足部在步態過程中免受反覆衝擊力。

主要成效

所建立的AI算法框架簡化了矯形師的診斷和鞋墊處方程序，為臨床醫生提供準確的診斷，以推進鞋墊的設計和貼合性，降低糖尿病患者的足底壓力。
AI算法框架為糖尿病患者提供了一種簡單且低成本的方法，在家中也可以評估和監測他們的足底壓力。
新開發的鞋墊可作為傳統鞋墊泡沫橡膠材料和三維成型工藝的替代品。
新的鞋墊還為鞋類製造商提供了新的方法來實現個人化的鞋墊設計，提升足部保護，卸載以及改善鞋內微環境。

應用範疇

提供一種簡單且低成本的方法，在家中也可以評估和監測他們的足底壓力。
提供具有三維嵌體編織結構的新型紡織鞋墊供糖尿病患者使用，替代傳統泡沫橡膠鞋墊。
AI算法框架簡化矯形師的診斷和鞋墊處方程序。
新的鞋墊還為鞋類製造商提供了新的方法來實現個人化的鞋墊設計，提升足部保護，卸載以及改善鞋內微環境。

專利申請

足底壓力檢測方法及裝置、存儲介質及電子設備 (申請號: CN 202211391068.8)

AiDLab是首個結合人工智能（AI）及設計的研究所。研究所由香港理工大學（PolyU）和英國皇家藝術學院（RCA）共同建立，並由香港特別行政區政府InnoHK創新香港研發平台資助。坐落於香港科學園，AiDLab在設計領域創建一個嶄新的人工智能平台，並以其領導國際的地位帶領跨學科研究，促進為行業和社會帶來正面影響的創新研發和可持續發展。研究所雲集兩所院校多個領域的頂尖科研人員，進行三大範疇相關的科研項目:人體工學與包容性設計、創新產品與服務設計，及智能時裝設計與品質控制。