автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.06, диссертация на тему:Разработка метода получения антропометрических данных и проектирования внутренней формы обуви с использованием цифровых и информационных технологий

На правах рукописи

БУЙ ВАН ХУАН

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ АНТРОПОМЕТРИЧЕСКИХ ДАННЫХ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ФОРМЫ ОБУВИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (НА ПРИМЕРЕ АНТРОПОМЕТРИИ ВЬЕТНАМСКИХ ШКОЛЬНИКОВ)

Специальность 05.19.06 "Технология обувных и кожевенно-галантерейных изделий"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва — 2006

хоое а

5Ъ2£

На правах рукописи

БУЙ ВАН ХУАН

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ АНТРОПОМЕТРИЧЕСКИХ ДАННЫХ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ФОРМЫ ОБУВИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (НА ПРИМЕРЕ АНТРОПОМЕТРИИ ВЬЕТНАМСКИХ ШКОЛЬНИКОВ)

Специальность 05.19.06 "Технология обувных и кожевенно-галантерейных изделий"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2006

' I /п

Работа выполнена в Московском государственном университете дизайна и технологии

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Фукин Виталий Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Зак Илья Самуилович

кандидат технических наук Гараев Марат Марсович

Ведущая организация:

ООО «Аквелла» г. Москва

Защита состоится «19» апреля 2006 г. в' 10:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.144.01 в Московском государственном университете дизайна и технологии по адресу: 115998, г. Москва, ул. Садовническая, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологии.

Автореферат разослан «15» марта 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

. Жихарев А.П.

'ОСНЛЦ*о*АЛ>НА*} библиотека |

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Исследованию и разработке способов получения антропометрических данных о стопе, проектированию внутренней формы обуви посвящены работы многих ученых-обувщиков Ю. П. Зыбина, Б. П. Хо-хлова, М. В. Игнатьева, М. Я. Орлова, К. И. Ченцовой, О. В. Фарниевой, Т. С. Кочетковой, В. М. Кранса, Г. П. Крамаренко, В. А. Фукина, В. В. Костылевой, С. Ю. Киселева, В. П. Дыбы и др. Однако, в настоящее время существующие способы обмера стоп в России все еще не обеспечивают получения полной и объективной информации для проработки сложной формы колодки, обеспечивающей удобство обуви. Традиционный процесс преобразования результатов обмера стоп, составляющих базу данных для проектирования обувной колодки, является трудоемким, недостаточно точным, содержит элементы эвристики. Вместе с тем, в последнее время в России и за рубежом интенсивно развивается автоматизация процесса проектирования обуви по антропометрическим данным стопы. Для этого требуется соответствующая антропометрическая информация о стопе, полученная бесконтактными способами обмера. Поэтому разработка методики получения пространственных антропометрических данных, позволяющей формировать базу данных непосредственно в процессе обмера стопы на компьютере для автоматизированного проектирования обувной колодки, и методики проектирования внутренней формы обуви на основе этих данных, является актуальной.

Вьетнамская кожевенно-обувная промышленность сформировалась 15 лет тому назад, интенсивно развивается и играет важную роль в экономике страны. В настоящее время Вьетнам занимает восьмое место в мире по производству и четвертое по значимости мирового экспорта обуви. Производственные мощности обувной промышленности составляют 420 млн. пар в год. Около 90 % производимой обуви Вьетнама экспортируется в Европу, США, Японию и другие страны мира. В 2005 г. вьетнамский экспорт обуви и кожи исчислялся в 3 млрд. долларов.

С развитием обувной промышленности, повышением уровня жизни в стране, растет внутренний обувной рынок Вьетнама. К сожалению, до сих пор

нет антропометрических данных, учитывающих особенности стоп вьетнамского населения. Это отрицательно влияет на обоснованное проектирование обуви и, как следствие, на нормальное функционирование и развитие стоп людей, особенно детей и подростков, численность которых составляет около 27 млн. чел. Поэтому исследование формы и размеров стоп вьетнамских школьников для проектирования обувной колодки является особенно актуальной.

Целью диссертационной работы является разработка научно-обоснованных методик и программ получения обобщенных антропометрических данных о стопе, автоматизированного проектирования внутренней

формы обуви (на примере антропометрии вьетнамских детей школьного

г

возраста) на основе использования цифровых и информационных технологий.

Объектом исследования являются методики и программы получения антропометрических данных о стопе и автоматизированного проектирования внутренней формы обуви. Предметом исследования являются стопы вьетнамских детей и обувные колодки для детской обуви.

В соответствии с темой и целью работы решены следующие задачи:

- на основе анализа существующих методов обмера стоп обоснован современный способ получения антропометрических данных о стопе;

- разработаны методика и аппаратура для получения трехмерной (ЗБ) антропометрии стопы с использованием цифровых и информационных технологий;

- исследованы форма и размеры стоп школьников Вьетнама, выделены средне-средние стопы для проектирования обувных колодок, рассчитан ассортимент обуви;

- получены данные о форме и размерах условных средне-средних стоп;

- проанализированы существующие способы проектирования внутренней формы обуви, обоснована новая методика проектирования обувных колодок;

- разработаны методика и программа проектирования внутренней формы обуви с использованием цифровых и информационных технологий;

- спроектированы обувные колодки для вьетнамских детей;

- изготовлены эталоны обувной колодки на оборудовании с ЧПУ.

Методы исследования. В работе использованы общенаучные методы и

приемы исследований:

- существующие способы обмера стопы и проектирования обувной колодки;

- теория вероятности и методы математической статистики;

- математические модели преобразования формы и размеров стопы в параметры колодки; 1

-теории алгоритмизации и программирования;

- технологии и конструирования изделий из кожи;

- графоаналитическая обработка данных на ЭВМ.

Использованы следующие технические средства:

- измерительные приборы;

- ПЭВМ и периферийное оборудование (в том числе цифровые камеры);

- стенд для получения фотоизображений стопы.

Научная новизна заключается в:

- современном подходе к исследованию стоп, формированию поверхности обувной колодки и ее проектированию;

- установлении особенностей формы и размеров стоп школьников Вьетнама, определении корреляционной связи между основными размерными признаками;

- научном обосновании бесконтактного способа и конструкции прибора для получения антропометрических параметров стопы;

- создании базы антропометрических данных для проектирования обувных колодок;

- разработке новой методики автоматизированного проектирования обувной колодки;

- совершенствовании классификации способов обмера стоп. Практическую значимость работы составляют:

- впервые получен антропометрический банк данных стоп вьетнамских

школьников;

, I л г

- методика и аппаратура получения антропометрических данных о стопах, инвариантных к проектированию обувных колодок различных половозрастных групп и другой технологической оснастки обувного производства;

- результаты антропометрических исследований для построения размерной типологии стоп вьетнамских детей;

- выделение анатомических характеристик стоп вьетнамских детей;

- программа автоматизированного проектирования обувной колодки;

- изготовленные рациональные обувные колодки для школьников Вьетнама.

Реализация результатов. Полученные результаты использованы на обувных предприятиях Вьетнама и в учебном процессе кафедры технологии изделий из кожи Московского государственного университета дизайна и технологии (МГУДТ).

Апробация результатов работы. Результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры технологии изделий из кожи и научной конференции МГУДТ. Полученные ЗО антропометрические характеристики стоп и методика автоматизированного проектирования колодок апробированы и внедрены в учебный процесс кафедры технологии изделий из кожи МГУДТ.

Практическая значимость работы подтверждена результатами промышленной апробации в условиях фабрики, выпускающей пресс-формы фирмы НОАРНАТ (Вьетнам). Рациональность обувных колодок для вьетнамских детей подтверждена отзывами носчиков опытной партии обуви.

Публикации. Основные положения проведенных исследований отражены в пяти печатных работах и свидетельстве об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006610414.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, выводов по главам и работе в целом, списка литературы и приложений. Работа изложена на 159 страницах машинописного текста,

включая 108 рисунков, 19 таблиц, Библиография содержит 110 наименований литературных источников. Приложение представлено на 40 страницах, включающее 46 рисунков и 45 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, отражены научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе проведен анализ существующих методов обмера стоп для обоснования методики получения антропометрических параметров с использованием цифровых и информационных технологий.

Антропометрическая информация может быть получена различными способами, обеспечивающими достаточную точность и полноту измерений, скорость фиксации данных. Точность отображения данных во многом определяется взаимодействием измерительного устройства со стопой. По этому принципу способы обмера подразделяются на контактные и бесконтактные. В зависимости от полноты получаемой информации выделены три группы: дискретные, аналоговые и интегральные В последнее время, с развитием информационных и цифровых технологий, совершенствуются существующие способы и приборы для обмера стопы, разрабатываются новые, что приводит к необходимости включить в ранее предложенную классификацию следующие способы обмера стопы: контактные информационные стопомеры и контурографы, бесконтактное интегральное сканирование (3D сканеров), бесконтактный интегральный способ светотеневых сечений.

Контактный метод не дает достаточно точные данные, однако он ещё широко используется для массового исследования стоп населения. За рубежом контактные приборы и устройства совершенствуются при помощи датчиков и ЭВМ и используются, в основном, для определения основных размеров стопы с целью выбора удобной обуви.

Для получения антропометрической информации о стопе целесообразно использовать бесконтактные методы обмера. Наиболее мощным из них является бесконтактное 3D сканирование.

Лазерные 3D сканеры позволяют быстро получать достаточную и точную информацию о стопе, однако они пока не нашли широкого применения в обувной промышленности из-за высокой стоимости.

Способ светотеневого сечения дает достаточно точный результат обмера стопы и имеет перспективность развития. На основе этого способа, с использованием информационных и цифровых технологий можно разработать новую экономичную методику и аппаратуру для получения 3D антропометрии стопы.

Во второй главе разработана методика и аппаратура для получения антропометрических параметров стопы с использованием цифровых и информационных технологий.

Анализ наиболее распространенных универсальных САПР «AutoCAD», «3D Studio Мах», «SolidWorks», «Т-flex CAD», «Рго/ENGINEER», CAD/CAM система Cimatron, Maya и др. показывает, что использование 3D технологий способно в корне изменить представление о процессе проектирования колодок. Объемное проектирование позволяет исключить многие трудоемкие этапы проектирования благодаря изначальному позиционированию объекта в 3D пространстве. В качестве универсальной программы, в которой нами созданы программы для получения 3D антропометрии стопы «Foot-Measurement» (измерение стопы), проектирования внутренней формы обуви «Last-Design» (проектирование колодки), выбрана система «Мауа» из-за ее обширного инструментария, мощи, точности и неограниченной возможности расширения. Для реализации изготовления эталонов колодки, спроектированная поверхность которой получена нами с помощью программы «Last-Design», на станке с ЧПУ выбрана система «Cimatron» (только САМ подсистема). Эта система может быть связана с любой другой CAD/CAM системой и гарантирует изготовление детали точно в соответствии с требованиями.

Разработанная нами методика и программа получения антропометри-

ческих параметров стоп основана на принципе способа светотеневых сечений. В отличие от способа, предложенного в 70-гт. XX в. В.А. Фукиным, в данную методику внесены следующие изменения:

1) в качестве узких параллельных лучей света использованы проецируемые на стопу горизонтальные теневые линии;

2) кроме фотографирования тыльной поверхности стопы под углом 45* с обеих сторон, проводится фотографирование плантарной поверхности стопы для получения ее отпечатка и габарита;

3) вместо обычного фотоаппарата используются цифровые фотокамеры, которые позволяют получить и сохранить фотоизображения стопы непосредственно на компьютере, обработать их с помощью программы «Роо^ МеаэигетепЬ). В результате получаются не только горизонтали стопы, но и ее данные по длине, ширине и обхвату, ЗБ изображение.

Для доказательства точности предложенного метода и правильности трансформации, т. е. приведения изображения к ортогональному нами проведено исследование результатов отображения объекта. В качестве контрольного объекта съемки использована пространственная сетка размерами 300x100x100 мм с делением 20x20x20 мм.

Для получения фотоизображения стопы нами разработан стенд экспериментальной установки (рис. 1). Установка состоит из металлического каркаса 10, к которому крепят вертикальные штанги 9 для установки трехцифровых камер 1 и ручки б. На каркасе 10 устанавливают проекторы 3, опорную площадку со стеклом 2 (толщина 5 ... 7 мм). На стекле и площадке обозначены базисные линии аппарата, на продольной расположены упоры 4 для правильной установки стопы. К ручке 6 креплен винтами упор 5 для опоры второй ноги испытуемого во время съемки. Фотоизображения стопы, получаемые цифровыми камерами, записывают на компьютер 8 через кабели 7.

Боковые камеры установлены симметрично с обеих сторон вертикальной оси стенда так, чтобы оптическая ось их объективов проходила через точку пересечения базисных линий опорной площадки, и составляла с последней угол

45°. Нижняя цифровая камера установлена так, чтобы оптическая ось 'ее объектива также проходила через точку пересечения базисных линий опорной поверхности и перпендикулярно последней. Использованы цифровые камеры «Cyber-shot 4.1 mega pixels», проекторы CP-S310 фирмы Sony (Япония).

Перед тем, как фотографировать стопу, на нее проецируют проекторами параллельные линии, расположенные на высотах: 0,7; 1,4; 2,1; 2,8; 3,5; 4,5; 5,5; 6,5; 7,5; 8,5; 9,5 см. Далее стопу фотографируют с боковых сторон и снизу одинаковыми цифровыми камерами. В результате получают фотоизображения наружной, внутренней сторон тыльной и плантарной поверхностей стопы. Полученные фотоизображения переписывают на жесткий диск компьютера для последующей обработки с помощью программы «Foot-Measurement», алгоритм которой представлен на рис. 2.

В интерактивном режиме программы Maya фотоизображения спроецированных на стопу линий последовательно обводят сплайн-линиями. Проводят корректировку линий обвода, по формулам, полученным при обработке фотоизображения контрольного объекта. Соединяя линии обвода наружной и внутренней сторон тыльной поверхности стопы, получают ее горизонтали.

Аналогично обрабатывают фотоизображение плантарной поверхности стопы и получают модель поверхности отпечатка и линии габарита. Строят тыльную, поверхность стопы, которая соединяется с плантарной поверхностью в объединенную. Последней стадией является считывание модели — получение основных размерных признаков по длине, ширине и обхвату, периметров горизонтальных сечений стопы.

Рис. 1. Алгоритм обработки изображений стопы Схема структуры программы «Foot-Measurement» представлена на рис. 3.

1

Рис. 3. Схема структуры программы «Foot-Measurement»

Подпрограммы: ' **

Plantar - обвод изображения плантарной поверхности; Outside - обвод изображенпя наружной боковой стороны; Inside - обвод изображения внутренней боковой стороны; RFoot - построение 3-D изображения правой стопы; LFoot - построение 3-D изображения левой стопы; DataFoot - получение данных о стопе.

Работа программы «Foot-Measurement» осуществляется следующим образом.

В рабочем окне программы «Maya» открывается фотоизображение план-тарной поверхности стопы. С помощью подпрограммы «Plantar» обводят сплайнами линии отпечатка и габарита стопы. Количество узловых точек на каждой обводной линии равно 23, при этом первая точка совпадает с последней. Сохраняют файл и закрывают сценарий.

Открывают новый сценарий. В рабочее окно импортируют фотоизображение наружной стороны тыльной поверхности стопы и с помощью подпрограммы «Outside» обводят его сплайн-линиями с 12 узловыми точками на каждой линии. Сохраняют файл и закрывают сценарий.

Аналогично, используя подпрограмму «Inside», обводят изображения внутренней стороны тыльной поверхности стопы сплайнами. Не закрывая сценарий, используют одну из подпрограмм «RFoot» или «LFoot» (в данном случае - подпрограмму «RFoot»). На экране монитора представляются горизонтали стопы, линия габарита и ее 3D изображение с поперечно-вертикальными сечениями (рис. 4).

Рис. 4.3D изображение правой стопы и ее параметры

Для оценки точности данного способа проведен многократный обмер (15 измерений) одной и той же стопы. Результаты обработки данных обмера, представленные в табл. 1, показали, что разработанный способ обеспечивает достаточную точность антропометрического обмера стоп для проектирования обувной колодки.

Таблица. 1. Результат оценки точности разработанного способа

Статистический параметр, мм, для размеров стопы: длиннотных широтных обхватных периметров горизонтальных сечений

Среднеквадратичное отклонение 0,533 0,264 ... 0,328 0,341 ... 0,796 0,829

Ошибка среднеарифметического, ± 0,210 0,154... 0,209 0,167... 0,378 0,367

В третьей главе проведено исследование формы и размеров стоп . Вьетнамских детей, получение антропометрических данных о их средне-средних стоп, расчет размерного ассортимента обуви.

По общей методике антропометрического исследования, проведено измерение стоп 2364 школьников в возрасте от 7 до 15 лет (в том числе* 1189 девочек, 1175 мальчиков) трех школ в различных районах города Ханоя. Объем выборки для каждой половозрастной группы составляет от 106 до 169 детей, что обеспечивает достоверность исследования. При этом измеряли рост школьника, фиксировали возраст, с каждой стопы снимали плантограмму, определяли значения 21 размерного признака. Измерение обхвата проводили с помощью гибкой миллиметровой ленты, а высоты - с помошью высотомера. Размеры по длине и ширине, коэффициент продольного свода, угол отклонения первого пальца стопы определяли по плантограмме.

Статистическую обработку данных обмера стоп детей производили по каждой половозрастной группе. Для всех изучаемых признаков стопы определяли максимальное, минимальное и среднеарифметическое значения, среднеквадратичное отклонение, коэффициент вариации. Результаты расчета показали, что средние значения основных признаков стопы в интервале обследованных возрастов варьируют в широких пределах. У мальчиков в этом

возрастном периоде соответствующие размерные признаки увеличиваются с большей интенсивностью, чем у девочек. Кроме того, каждый возраст характеризуют не только средние значения признаков, но и их большая изменчивость.

Количество мальчиков, имеющих резко выраженное продольное плоскостопие (21,15 %) больше, чем количество девочек (13,36 %). Кроме того, резко выраженное продольное плоскостопие в процентах у школьников младшего возраста (от 7 до 10 лет) выше, чем у школьников старшего возраста (от 11 до 15 лет). Это связано с незавершением этапа развития продольного свода стопы.

По среднеарифметическим значениям размерных признаков стоп школьников построены графики их зависимости от возраста. Рассчитанные уравнения и коэффициенты корреляции показали, что между размерными признаками стопы школьников и их возрастом имеется устойчивая корреляционная связь (г = 0,72... 0,93).

Для выделения параметров средне-средних стоп для проектирования обувной колодки и построения размерного ассортимента обуви проведено группирование половозрастных групп. В настоящее время существуют разные мнения об объединении возрастных групп детей. Используя критерий Стью-дента, оценивающий достоверность различий между среднеарифметическими величинами двух выборок, мы составили две объединенные половозрастные группы девочек и мальчиков: 7-11 и 12 - 15 лет. Размерные признаки стоп по объединенным группам показали, что ширина стоп на уровне головки первой плюсневой кости на 4...5 мм больше, чем ширина стопы на уровне головки пятой плюсневой кости. Это обусловило анатомо-физическими характеристиками стоп вьетнамского детского населения. Так как дети используют обувь короткое время, в основном зимой, на развитие носочной части стопы обувь не влияет. Увеличенная ширина стопы приводит к увеличению обхвата внутреннего пучка.

Построенные кривые теоретического и эмпирического распределений ведущих признаков, построенные корреляционные поля, рассчитанные критерии, оценивающие расхождения между эмпирическим и теоретическим распре-

делениями для каждой объединенной группы детей, позволили принять распределения длины и обхватов в пучках стоп вьетнамских школьников нормальными. Это допускает установление взаимосвязи между размерными признаками стопы для разработки научных основ конструирования обуви для детей.

Впервые для детей Вьетнама по результатам антропометрических данных составлены уравнения линейной регрессии и определены коэффициенты корреляции, оценивающие корреляционные связи между шириной, высотой и обхватом с длиной стопы, также между обхватом стопы и шириной ее по внутреннему пучку. Следует отметить, что связь между размерными признаками по длине стопы устойчивая (г = 0,75 ... 0,86). Хорошая связь прослеживается для размеров по ширине (г - 0,60 ... 0,75), обхвату стопы (г = 0,64 ... 0,84), Между высотными размерами стопы и ёе длиной обнаруживается средняя и слабая связь (г = 0,38 ... 0,59).

Размерный ассортимент обуви для вьетнамских детей составлен отдельно

по каждой объединенной половозрастной группе. Согласно ГОСТ 11373-88

«Обувь. Размеры» интервал между смежными размерами обуви составляет 5

Ч

мм. В результате рекомендуется производить обувь размеров 185,190,195,200, 205, 210, 215 для девочек 7-11 лет; 220, 225, 230, 235, 240 для девочек 12-15 лет; 190, 195, 200, 205, 210, 215, 220 для мальчиков 7 - И лет и 225, 230, 235, 240,245,250 для мальчиков 12-15 лет.

На разработанном нами приборе сняты фотоизображения стоп, размерные признаки которых близки к размерам средне-средних. Далее с помощью программы «Foot-Measurement» обработана информация и получены антропо-метриические данные для автоматизированного проектирования обувных колодок.

В четвертой главе разработана методика и программа проектирования обувной колодки «Last-Design» на основе 3D антропометрии стопы, спроектированы и изготовлены эталоны обувных колодок для вьетнамских детей.

Для обоснования методики проектирования обувной колодки на основе 3D антропометрии стопы рассмотрены:

1) методы интерполяции для описания контуров сечений, поверхности колодки в обувной промышленности. Следует отметить, что наиболее распространенным является метод аппроксимации кубическими сплайнами, т.к. они позволяют обеспечить требуемую точность воспроизведения контура, непрерывность / и II производных, сглаживать контур и т.д. Сплайны также успешно используются в универсальных CAD и CAD/CAM системах, например, в программе «Maya».

2) принципы преобразования антропометрической информации в параметры обувной колодки.

3) метод построения геометрического образа обувной колодки МТИЛП, который представляет большой интерес при автоматизированном проектировании колодки на основе антропометрии стопы.

3) исследования по изменению прогиба стопы в плюсне при подъеме пятки на разную высоту. Это позволило предложить новый внутренний базис колодки, обеспечивающий сопоставимость геометрической информации при обмере стоп на опоре и проектировании обувной колодки. Этот базис состоит из трех отрезков.

Первый отрезок, служащий внутренним базисом для носочной части колодки, располагается под углом b = arctgBt/0,27ff (где В„ - приподнятость носочной части колодки) к горизонтальной плоскости (оси х). Второй отрезок -внутренний базис для геленочно-пучковой части, вершина которого находится выше базисной оси на расстоянии, определяющем увеличение прогиба при подъеме пятки стопы, h = 0,236а + 0,009а2, где а - угол приподнятости пяточной части колодки. Третий отрезок - внутренний базис для пяточной части. Это теоретическое положение использовано нами при разработке алгоритма трансформации поверхности базовой колодки (колодка без приподнятости пяточной части) в форму обувной колодки с заданной приподнятостью пяточной части.

Алгоритм программы «Last-Design» представлен на рис. 5.

Рис. 5. Алгоритм проектирования колодки на основе антропометрии стопы

I. На первом уровне пользователю необходимо задавать исходные данные на проектирование колодки.

II. Контур следа колодки проектируется по методу МТИЛП, в котором учтены параметры, привнесенные в метод различными исследователями. Ширину 7стельки в разных сечениях рассчитывают по формуле:

где А, В- коэффициенты; С - свободный член;

УУ- размер колодки в метрической системе; IV- полнота. Ширину следа колодки (координат контрольных точек) рассчитывают по формуле А.А. Рындича:

где 5 - ширина следа колодки;

£ - ширина стельки; А - стрелы прогибы.

Сдвиг следа колодки в пяточной части от проекции точки Р(егпюп стопы, определяется по формуле:

8С = 0,б2Д + 0,05ВП к,

где Д - длина стопы;

В„ „ - приподнятость пяточной части колодки.

По координатам контрольных точек, соединенных сплайнами, проектируют линию следа колодки. Кроме того, при построении контура следа можно использовать линии отпечатка и габарита обмеренной стопы.

Для построения контура линии пяточного закругления колодки используется формула Макаричевой В.К.

Х=1,10-623'(19-а) + 0,97, [мм] где: Ъ - высот» от опоры; а - угол подъема пятки.

III. По горизонталям стопы проектируют соответствующие горизонтали колодки, используя сравнительные коэффициенты Кш поперечных размеров внутренней и наружной сторон среднетипичной стопы и колодки, значения которых определяют по следующей зависимости:

Кш — (Ус — У,УУС, где: У„ Ус - параметры по ширине соответственно колодки и стопы.

Корректируют горизонтали колодки по периметрам соответствующих горизонталей стопы до сечения 0,7Д. При этом принято равенство периметров одноименных сечений как одно из условий перехода от размеров стопы к размерам колодки. По окончанию этого шага, получают каркас поверхности базовой колодки без приподнятости пяточной части.

IV. Следующим шагом проектирования является установка пяточной и носочной частей базовой колодки на заданную приподнятость по выше изложенному теоретическому положению.

V. Строят поверхности площадки, следа и боковую поверхность колодки,

объединяют их в целую. Корректируют поперечно-вертикальные сечения

колодки, используя формулу, предложенную Лыбой В.П. и Фукиным В.А.

О _ Ост0-0:010 ' " " л:г(1+0,01с)'

где О, и Ост - периметры одноименных сечений колодки и стопы; <р и е - относительные деформации стопы обувью и пакета материалов верха обуви; Ку -коэффициент усадки верха обуви.

VI. Для получения серии размеров колодки по исходному размеру необходимо провести графоаналитическое градирование, используя формулы:

N«, = N„cx( 1 ± ny) = Ы.Кд,

Шис. = шисх(1 ± Прш)(1 ± шеш) = Шно,.Кш, 0„„ = Оисх(1 ± пу0)(1 ± mQ = Шисх.Кш> где N„cl(, N„cx - искомый и исходный метрический размерные параметры, измеряемые по длине развертки следа;

Шис„ Шисх - искомый и исходный размерные параметры, измеряемые по ширине;

0„ск, 0„сх - искомый и исходный размерные параметры, измеряемые по обхвату;

п - число номеров между искомым и исходным размерами;

т

m - число полнот между искомой и исходной.

Схема структуры программы «Last-Design» представлена на рис. 6.

Рис. 6. Схема структуры программы «Last-Design»

Подпрограммы:

Indata - ввод исходных данных;

>G09Ins - построение контур следа колодки групп 0-9;

Last - построение горизонталей колодки;

СогНог - корректировка периметров горизонталей колодки;

Rotate - трансформация поверхности базовой колодки;

LastSuf - построение поверхности колодки;

AxijP - построение оси и поперечно-вертикальных сечений колодки;

- IndCor - ввод данных для корректировка поперечно-вертикальных сечений колодкн;

CorVer - корректировка поперечно-вертикальных сечений колодки;

IndGrd - ввод исходных для градирования поверхности колодки;

GrdLast - графоаналитическое градирование поверхности колодки.

Процесс проектирования обувной колодки на программе «Last-Design» осуществляется следующим образом:

Открывают файл, содержащий 3D изображение стопы и ее параметры, полученные на программе «Foot-Measurement». Используя подпрограмму «Indat», открывают диалоговое окно, в которое вводятся исходные данные для проектирования колодки.

Подпрограмма «G09Ins» предназначена для построения линий следа, пяточного закругления стандартных колодок всех групп. На экране монитора представляется контрольный шаблон следа, линии следа стандартной колодки, пяточного закругления колодки. В случае необходимости можно использовать линии отпечатка и габарита стопы при корректировке линии следа колодки.

Подпрограмма «Last» предназначена для преобразования горизонталей стопы в соответствующие горизонтали колодки с использованием коэффициентов Кш. После ее использования получают каркас (горизонтали) колодки.

Подпрограмма «СогНог» позволяет корректировать горизонтали колодки по периметрам горизонталей стопы до сечения 0,7Д. По окончанию этого шага, получают каркас базовой колодки без приподнятости пяточной части.

Подпрограмма «Rotate» предназначена для трансформации форму базовой колодки в форму обувной колодки с заданной приподнятостью пяточной части, построения фронтальной проекции поверхности следа колодки. Одновременно проектируют линию площадки, намечают ось ориентирования колодки, которая проходит через наиболее выпуклую точку следа в пяточной

части и точку минимального припуска в носочной части, линию верхнего ребра колодки.

Подпро1рамма «Ь^виГ» позволяет построить поверхности следа, площадки, боковую поверхность колодки, объединять их в целую (рис. 7). Исходными данными для построения поверхности следа являются стрелы прогиба, для построения поверхности колодки - ее горизонтали.

Используя подпрограмму «АзпзР», строят поперечно-вертикальных сечений 0,07; 0,18; 0,30; 0,40; 0,50; 0,62; 0,68; 0,73 и 0,80Д колодки (рис.1).

Рис. 7. Корректировки колодки по поперечным сечениям

Подпрограмма «1пс1Сог» предназначена для заполнения диалогового окна, в котором вводятся исходные данные для корректировки поперечных сечений обувной колодки (рис. 7). Подпрограмму «СогУег» используют для корректировки поперечно-вертикальных сечений колодки по одноименным сечениям стопы. Эта подпрограмма корректирует узловые точки горизонталей колодки по высоте.

Подпрограмма «1п<Ю» предназначена для составления диалогового окна, в которое вводятся приращения колодки по длине, ширине, обхвату и т.д. (рис.8). Подпрограмма «Сг<]Ьа5б> для графоаналитического градирования поверхности колодки, масштабирует координаты х, у, г узловых точек поверхности колодки с использованием коэффициентов приращения по длине, ширине и обхвату (рис. 8).

«^ОмМ* 1

У-

*]0* Гт ил Ьп<1|. як

I-

Ошршм*ОЦ £ риг—^оа |оо т 1 ^ '1 хЧ ^ М'1 ........А

Рис. 8. Графоаналитическое градирование колодки

Таким образом, применяя разработанную нами программу, можно проектировать рациональные обувные колодки на основе ЗО антропологии средне-средней или индивидуальной стопы. При этом возможно:

отслеживать, контролировать размеры и форму колодки в процессе ее проектирования. В любой момент проектирования можно построить и увидеть ЗБ изображение колодки на экране компьютере. Это позволяет быстро, удобно корректировать сечения, сократить время проектирования колодки;

построить нужную форму носочной части колодки одновременно в

23

> > ^

процессе проектирования;

использовать линии отпечатка и габарита стопы при построении контура стельки для индивидуальной обуви;

применять (базовую) колодку многократно для проектирования колодок с разными приподнятостями пяточной и носочной частей;

использовать модели поверхности колодки при построении развертки ее боковой поверхности и проектировании деталей верха и низа обуви.

Кроме того, в ^программе составлены специальные окна для ввода данных, которые могут использовать все подпрограммы, т. е. требуется одноразовый ввод данных в процессе проектирования колодки. Все подпрограммы располагаются на одной панели, поэтому удобны в использовании и позволяют экономить время.

Используя разработанную методику, нами проведено проектирование обувных колодок для вьетнамских школьников на основе данных средне-средних стоп. Спроектированы колодки средних размеров 200 и 230 для девочек, 205 и 240 для мальчиков.

Эталоны обувной колодки изготовлены на трехкоординатном фрезерном станке модели MCV-900 фирмы CHENHO (Тайвань), оснащаемом устройствами ЧПУ фирмы FANUC (Япония) на фабрике, выпускающей пресс-формы фирмы НОАРНАТ (Вьетнама). Для примера нами изготовлены колодки размера 205 для мальчиков 7-11 лет и размера 230 для девочек 12-15 лет, используя деревянные болванки. Полученные эталоны колодок показывают, что их 3D поверхности, спроектированные по разработанной нами программе, реалии-зуются на оборудовании с ЧПУ с высокой точностью. Это доказывает возможность использования программы «Last-Design» в условиях промышленного производства. Используя полученные колодки, изготовлена опытная партия обуви. Результаты экспериментальной носки показали, что обувь соответ-ствовует стопе детей, обеспечивает им комфортность при носке.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Усовершенствован способ светотеневых сечений для получения 3D антропометрии стопы с использованием цифровых и информационных технологий. Разработана методика (программа «Foot-Measurement») и устройство для получения антропометрических данных стопы, которая характеризуется:

а) объективностью получения и ввода изображений стопы в компьютер;

б) малым временем измерения: время снятия фотоизображения стопы и сохранения информации на компьютере занимает 15 ... 20 с, а время обработки ее фотоизображений - 10 ... 15 минут;

в) удобством хранения полученной информации. Информация одновременно записывается и отображается в реальном масштабе и времени и может храниться сколь угодно долго. Тем самым создается возможность составления банка данных для отслеживания динамики изменения размера и формы стопы;

г) достаточно точной и полной антропометрической информацией, составляющей базу данных для автоматизированного проектирования обувной колодки;

е) экономичностью комплекса по сравнению с другими системами получения 3D антропометрии стопы.

2. Обмерены стопы 2364 вьетнамских школьников девочек и мальчиков в возрасте 7 ... 15 лет. Статистической обработкой данных выделены средне-средние стоп для каждой половозрастной группы.

3. Впервые установлены уравнения регрессии, рассчитаны коэффициенты корреляции размерных признаков стоп вьетнамских детей. Показано, что связь между размерными признаками по длине стопы с ее длиной устойчивая. Хорошая связь прослеживается для размеров по ширине и обхвату с диной стопы. Между высотными размерами стопы и ёе длиной обнаруживается средняя и слабая связь.

4. Выделены две размерные группы девочек и мальчиков 7-11 лет и 12 -15 лет. Разработан размерный ассортимент обуви для вьетнамских детей. Рекомендуется производить для девочек 7-11 лет обувь размеров 185 ... 215;

девочек 12 - 15 лет - 220 ... 240; мальчиков 7 - 11 лет - 190 ... 220 и мальчиков 12- 15 лет-225 ... 250.

5. Получены антропометрические данные средне-средних стоп детей Вьетнама для последующего проектирования обувных колодок.

6. Предложен новый способ проектирования колодки, основанный на использовании горизонталей стопы и трансформации поверхности базовой колодки при изменении приподнятости пяточной части. Предложен новый внутренний базис колодки, обеспечивающий сопоставимость геометрической информации при обмере стоп на опоре и проектировании обувной колодки.

7. Разработана программа автоматизированного проектирования обувной колодки «Last-Design» [¿+0], которая позволяет проектировать рациональную внутреннюю форму обуви на основе 3D антропометрии средне-средней или индивидуальной стопы. Программа позволяет гибко модифицировать колодки новых фасонов с различной приподнятостью пяточной части. При этом достигается удобство в использовании, экономия времени проектирования, возможность контроля формы и размеров колодки на всех стадиях проектирования. Кроме этого, полученные модели поверхности колодки применимы при построении развертки ее боковой поверхности и проектировании деталей верха и низа обуви.

8. Спроектированы рациональные обувные колодки для вьетнамских школьников на основе 3D антропометрии средне-средних стоп. Для девочек построены колодки средних размеров 200 и 230, для мальчиков - 205 и 240.

9. Изготовлены эталоны обувных колодок для вьетнамских детей. Готовые колодки показывают, что 3D поверхности колодок, спроектированных по разработанной нами программе, реализуются на оборудовании с ЧПУ с высокой точностью. Это доказывает возможность использования программы «LastDesign» в условиях промышленного производства.

10. Разработанная форма колодок апробирована при изготовлении партии обуви. Опытная носка показала, что обувь соответствует стопам вьетнамских детей, обеспечивает им комфортность при носке.

Опубликованные работы по теме диссертации:

1. Буй В X, Белгородский В. С., Жихарев А. П., Фукин В. А. Усовершенствование бесконтактных способов получения антропометрических данных стоп с использованием цифровых и информационных технологий. Сб. науч. тр. МГУДТ, 2004.

2. Буй В.Х., Фукин В.А. Антропометрическое исследование стоп школьников Вьетнама. Вестник. МГУДТ, 2005. вып. № 3 (45).

3. Буй ВХ, Фукин В А Интерактивное автоматизированное проектирование внутренней формы обуви на основе трехмерной антропометрии стопы // Кожевенно-обувная пром-сть. 2005. № 3.

4. Буй ВХ., Фукин В.А Программа автоматизированногб проектирования верха обуви. Межвуз. сб. науч. тр. МГУДТ, 2005. вып. № 1.

5. Буй В Х., Фукин В А Графоаналитическая деформация каркаса поверхности обувной колодки с различной приподнятостью пяточной и носочной частей. Межвуз. сб. науч. тр. МГУДТ, 2005, вып. № 1.

6. Буй В X., Фукин В А. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006610414. Методика автоматизированного проектирования обувной колодки на основе ЗБ антропометрии стоп «ЬайОеБ!^». 2006.

Буй Ван Хуан

Разработка метода получения антропометрических данных и проектирования внутренней формы обуви с использованием цифровых и информационных технологий (на примерю антропометрии вьетнамских школьников) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук усл.-печ.^Тираж 70 экз. Заказ № 0 46-06 Информационно-издательский центр МГУДТ 115998, г. Москва, ул. Садовническая, 33 Отпечатано в ИИЦ МГУДТ

>

v.

Введение.

Глава 1. Анализ способов получения антропометрических данных стоп

1.1. Контактные способы.

1.2. Бесконтактные способы.

Выводы по первой главе.

Глава 2. Разработка методики и устройства получения 3D антропометрии стопы с использованием цифровых и информационных технологий.

2.1. Обоснование выбора универсальной программы.

2.2. Сущность методики получения 3D антропометрии стопы с использованием цифровых и информационных технологий.

2.3. Разработка устройства для получения фотоизображений стопы.

2.4. Алгоритм и описание работы программы «Foot-Measurement».

2.5. Оценка точности методики.

Выводы по второй главе.

Глава 3. Исследование формы и размеров стоп школьников

Вьетнама.

3.1. Методика антропометрического исследования и объем выборки.

3.2. Обработка данных обмера стоп вьетнамских школьников.

3.3. Получение 3D антропометрии средне-средних стоп вьетнамских детей.

Выводы по третьей главе.

Глава 4. Автоматизированное проектирование внутренней Формы обуви на базе 3D антропометрии стопы по методу МГУДТ.

4.1. Обоснование методики проектирования обувной колодки на базе 3D антропометрии стопы.

4.2. Алгоритм и описание работы программы «Last-Design».

4.3. Проектирование обувных колодок для вьетнамских школьников.

4.4. Изготовление эталона обувной колодки на оборудовании с ЧПУ.

Выводы по четвертой главе.

Актуальность темы. Исследованию и разработке способов получения антропометрических данных о стопе, проектированию внутренней формы обуви посвящены работы многих ученых-обувщиков Ю. П. Зыбина, Б. П. Хо-хлова, М. В. Игнатьева, М. Я. Орлова, К. И. Ченцовой, О. В. Фарниевой, Т. С. Кочетковой, В. М. Кранса, Г. П. Крамаренко, В. А. Фукина, В. В. Костылевой, С. Ю. Киселева, В. П. Лыбы и др. Однако, в настоящее время существующие способы обмера стоп в России все еще не обеспечивают получения полной и объективной информации для проработки сложной формы колодки, обеспечивающей удобство обуви. Традиционный процесс преобразования результатов обмера стоп, составляющих базу данных для проектирования обувной колодки, является трудоемким, недостаточно точным, содержит элементы эвристики. Вместе с тем, в последнее время в России и за рубежом интенсивно развивается автоматизация процесса проектирования обуви по антропометрическим данным стопы. Для этого требуется соответствующая антропометрическая информация о стопе, полученная бесконтактными способами обмера. Поэтому разработка методики получения пространственных антропометрических данных, позволяющей формировать базу данных непосредственно в процессе обмера стопы на компьютере для автоматизированного проектирования обувной колодки, и методики проектирования внутренней формы обуви на основе этих данных, является актуальной.

Вьетнамская кожевенно-обувная промышленность сформировалась 15 лет тому назад, интенсивно развивается и играет важную роль в экономике страны. В настоящее время Вьетнам занимает восьмое место в мире по производству и четвертое по значимости мирового экспорта обуви. Производственные мощности обувной промышленности составляют 420 млн. пар в год. Около 90 % производимой обуви Вьетнама экспортируется в Европу, США, Японию и другие страны мира. В 2005 г. вьетнамский экспорт обуви и кожи исчислялся в 3 млрд. долларов.

С развитием обувной промышленности, повышением уровня жизни в стране, растет внутренний обувной рынок Вьетнама. К сожалению, до сих пор нет антропометрических данных, учитывающих особенности стоп вьетнамского населения. Это отрицательно влияет на обоснованное проектирование обуви и, как следствие, на нормальное функционирование и развитие стоп людей, особенно детей и подростков, численность которых составляет около 27 млн. чел. Поэтому исследование формы и размеров стоп вьетнамских школьников для проектирования обувной колодки является особенно актуальной.

Целью диссертационной работы является разработка научно-обоснованных методик и программ получения обобщенных антропометрических данных о стопе, автоматизированного проектирования внутренней формы обуви (на примере антропометрии вьетнамских детей школьного возраста) на основе использования цифровых и информационных технологий.

Объектом исследования являются методики и программы получения антропометрических данных о стопе и автоматизированного проектирования внутренней формы обуви. Предметом исследования являются стопы вьетнамских детей и обувные колодки для детской обуви.

В соответствии с темой и целью работы решены следующие задачи:

- на основе анализа существующих методов обмера стоп обоснован современный способ получения антропометрических данных о стопе;

- разработаны методика и аппаратура для получения трехмерной (3D) антропометрии стопы с использованием цифровых и информационных технологий;

- исследованы форма и размеры стоп школьников Вьетнама, выделены средне-средние стопы для проектирования обувных колодок, рассчитан ассортимент обуви;

- получены данные о форме и размерах условных средне-средних стоп;

- проанализированы существующие способы проектирования внутренней формы обуви, обоснована новая методика проектирования обувных колодок;

- разработаны методика и программа проектирования внутренней формы обуви с использованием цифровых и информационных технологий;

- спроектированы обувные колодки для вьетнамских детей;

- изготовлены эталоны обувной колодки на оборудовании с ЧПУ.

Методы исследования. В работе использованы общенаучные методы и приемы исследований:

- существующие способы обмера стопы и проектирования обувной колодки;

- теория вероятности и методы математической статистики;

- математические модели преобразования формы и размеров стопы в параметры колодки;

- теории алгоритмизации и программирования;

- технологии и конструирования изделий из кожи;

- графоаналитическая обработка данных на ЭВМ.

Использованы следующие технические средства:

- измерительные приборы;

- ПЭВМ и периферийное оборудование (в том числе цифровые камеры);

- стенд для получения фотоизображений стопы.

Научная новизна заключается в:

- современном подходе к исследованию стоп, формированию поверхности обувной колодки и ее проектированию;

- установлении особенностей формы и размеров стоп школьников Вьетнама, определении корреляционной связи между основными размерными признаками;

- научном обосновании бесконтактного способа и конструкции прибора для получения антропометрических параметров стопы;

- создании базы антропометрических данных для проектирования обувных колодок;

- разработке новой методики автоматизированного проектирования обувной колодки;

- совершенствовании классификации способов обмера стоп.

Практическую значимость работы составляют:

- впервые получен антропометрический банк данных стоп вьетнамских школьников;

- методика и аппаратура получения антропометрических данных о стопах, инвариантных к проектированию обувных колодок различных половозрастных групп и другой технологической оснастки обувного производства;

- результаты антропометрических исследований для построения размерной типологии стоп вьетнамских детей;

- выделение анатомических характеристик стоп вьетнамских детей;

- программа автоматизированного проектирования обувной колодки;

- изготовленные рациональные обувные колодки для школьников Вьетнама.

Реализация результатов. Полученные результаты использованы на обувных предприятиях Вьетнама и в учебном процессе кафедры технологии изделий из кожи Московского государственного университета дизайна и технологии (МГУДТ).

Апробация результатов работы. Результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры технологии изделий из кожи и научной конференции МГУДТ. Полученные 3D антропометрические характеристики стоп и методика автоматизированного проектирования колодок апробированы и внедрены в учебный процесс кафедры технологии изделий из кожи МГУДТ.

Практическая значимость работы подтверждена результатами промышленной апробации в условиях фабрики, выпускающей пресс-формы фирмы НОАРНАТ (Вьетнам). Рациональность обувных колодок для вьетнамских детей подтверждена отзывами носчиков опытной партии обуви.

Публикации. Основные положения проведенных исследований отражены в пяти печатных работах и свидетельстве об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006610414.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, выводов по главам и работе в целом, списка литературы и приложений. Работа изложена на 159 страницах машинописного текста, включая 108 рисунков, 19 таблиц. Библиография содержит 110 наименований литературных источников. Приложение представлено на 40 страницах, включающее 46 рисунков и 45 таблиц.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Усовершенствован способ светотеневых сечений для получения 3D антропометрии стопы с использованием цифровых и информационных технологий. Разработана методика (программа «Foot-Measurement») и устройство для получения антропометрических данных стопы, которая характеризуется: а) объективностью получения и ввода изображений стопы в компьютер; б) малым временем измерения: время снятия фотоизображения стопы и сохранения информации на компьютере занимает 15 . 20 с, а время обработки ее фотоизображений - 10 . 15 минут; в) удобством хранения полученной информации. Информация одновременно записывается и отображается в реальном масштабе и времени и может храниться сколь угодно долго. Тем самым создается возможность составления банка данных для отслеживания динамики изменения размера и формы стопы; г) достаточно точной и полной антропометрической информацией, составляющей базу данных для автоматизированного проектирования обувной колодки; е) экономичностью комплекса по сравнению с другими системами получения 3D антропометрии стопы.

2. Обмерены стопы 2364 вьетнамских школьников девочек и мальчиков в возрасте 7 . 15 лет. Статистической обработкой данных выделены средне-средние стоп для каждой половозрастной группы.

3. Впервые установлены уравнения регрессии, рассчитаны коэффициенты корреляции размерных признаков стоп вьетнамских детей. Показано, что связь между размерными признаками по длине стопы с ее длиной устойчивая. Хорошая связь прослеживается для размеров по ширине и обхвату с диной стопы. Между высотными размерами стопы и ёе длиной обнаруживается средняя и слабая связь.

4. Выделены две размерные группы девочек и мальчиков 7-11 лет и 12 — 15 лет. Разработан размерный ассортимент обуви для вьетнамских детей. Рекомендуется производить для девочек 7-11 лет обувь размеров 185 . 215; девочек 12 - 15 лет - 220 . 240; мальчиков 7 - 11 лет - 190 . 220 и мальчиков 12 — 15 лет-225 . 250.

5. Получены антропометрические данные средне-средних стоп детей Вьетнама для последующего проектирования обувных колодок.

6. Предложен новый способ проектирования колодки, основанный на использовании горизонталей стопы и трансформации поверхности базовой колодки при изменении приподнятости пяточной части. Предложен новый внутренний базис колодки, обеспечивающий сопоставимость геометрической информации при обмере стоп на опоре и проектировании обувной колодки.

7. Разработана программа автоматизированного проектирования обувной колодки «Last-Design» [110], которая позволяет проектировать рациональную внутреннюю форму обуви на основе 3D антропометрии средне-средней или индивидуальной стопы. Программа позволяет гибко модифицировать колодки новых фасонов с различной приподнятостью пяточной части. При этом достигается удобство в использовании, экономия времени проектирования, возможность контроля формы и размеров колодки на всех стадиях проектирования. Кроме этого, полученные модели поверхности колодки применимы при построении развертки ее боковой поверхности и проектировании деталей верха и низа обуви.

8. Спроектированы рациональные обувные колодки для вьетнамских школьников на основе 3D антропометрии средне-средних стоп. Для девочек построены колодки средних размеров 200 и 230, для мальчиков - 205 и 240.

9. Изготовлены эталоны обувных колодок для вьетнамских детей. Готовые колодки показывают, что 3D поверхности колодок, спроектированных по разработанной нами программе, реализуются на оборудовании с ЧПУ с высокой точностью. Это доказывает возможность использования программы «Last-Design» в условиях промышленного производства.

10. Разработанная форма колодок апробирована при изготовлении партии обуви. Опытная носка показала, что обувь соответствует стопам вьетнамских детей, обеспечивает им комфортность при носке.

1. Вьетнам наращивает экспорт обуви // Кожа и обувь. 2005. №2. С. 45.

2. Фукин В. А. Теоретические основы проектирования внутренней формы обуви. М.: МГУДТ, 2000. 188 с.

3. Белгородский Б. С. Разработка метода и средств повышения комфортности обуви. Дис. . к.т.н. -М.: МГУДТ, 2001. 218 с.

4. Фарниева О. В. Разработка внутренней формы обуви для женского населения прибалтийских социалистических республик. Дис. . к.т.н. М., 1957.

5. Зыбин Ю. П. Конструирование изделий из кожи. М.: Легкая индустрия, 1966.315 с.

6. Макаричева В. К. Исследование формы и размеров пяточной и боковой частей стопы и разработка методики проектирования колодки массового производства. Дис. . к.т.н. М., 1972.

7. Зыбин Ю. П. и др. Практикум по конструированию изделий из кожи. — М.: Легкая индустрия, 1972. С. 320.

8. Фарниева О. В., Нургелъдиев К. Н. Совершенствование размерной стандартизации и ассортимента обуви. Ашхабад. Ылым, 1982. 182 с.

9. Тимченко Р. С. Основы рационального конструирования колодок и обуви. Перев. с польского. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 241с.

10. Pat. 5822223 USA. Electronic foot measuring apparatus. 1998.

11. Кочеткова Т. С, Ключникова В. М. Антропометрические и биомеханические основы конструирований изделий из кожи. -М.: Легпромбытиздат, 1991. 190с.

12. Медзерян Д. Е. Исследования соотношения формы и размеров стоп в кожаной обуви. Дис. . к.т.н. М., 1974.

13. Фарниева О. В. Антропометрические исследования стоп населения Украинской ССР. Сб. тр. МТИЛП., 1962. Вып. 22. С. 162-170.

14. Оршанский Г. И. Изменение периметров обхватов голени и стопы приходьбе с различной приподнятости пятки. Стопа и вопросы рациональной обуви. М-лы 5-го пленума междуведомственной комиссии по стопе и рациональной обуви. -М., ЦИТО, 1980. С. 44-46.

15. Заявка № 2460638 Франция. Приспособление для обмера ног. 1981.

16. Ченцова К. И. Стопа и рациональная обувь. М.: Легкая индустрия, 1974.

17. М.Ильченко В. 3. Метод проектирования рациональной боковой поверхности обувной колодки на основе пространственной антропометрии стопы. Автореферат дис. . к.т.н. М., 1983.

18. Pat. 6433958 USA. Method and apparatus for measuring foot geometry. 2000.

19. Pat. 6490831 USA. Method and apparatus for measuring foot geometry. 2002.

20. Pat. 6625997 USA. Method and apparatus for measuring foot geometry. 2003.

21. Pat. 5539677 USA. Method and apparatus for measuring foot sizes. 1996.

22. Зыбин Ю. П., Кочеткоеа Т. С. Исследование плантарной части стопы. Сб. тр. МТИЛП, 1963. Вып. 28. С. 200-213.

23. А.С. 454024 СССР, МКИ А43 DI/04. Прибор для определения формы и размеров стоп. Б.И. 1982, N°4.

24. А.С. 1214075 СССР, МКИ А43 DI/00. Прибор для измерения продольно-осевых сечений стопы и колодки. Б.И. 1986, № 8.

25. А.С. 984441 СССР, МКИ А43 DI/02. Прибор для определения размеров стопы и голени. Б.И. 1982, № 48.

26. А.С. 688174 СССР, МКИ А43 DI/02. Прибор для определения размеров стопы и голени. Б.И., 1979, № 36.

27. Олег Татарников. Компьютер Пресс. 2002, № 11. С. 12; 2003, N°7. С. 5254.

28. Киселев С. Ю. Разработка элементов САПР технологической оснастки обуви. Дис. к.т.н. -М., МТИЛП, 1990. 173 с.

29. Ильченко В. 3. Прибор для исследования изменений формы и размеров стопы в зависимости от приподнятости пятки // Кожевенно-обувная пром-сть. 1975. №8. С. 12.

30. А.С. 539576 СССР, МКИ А 43 DI/02, А61 В5/10. Прибор для определения формы стопы. БИ 1976, N°47.

31. Пат. 4604870 США. Способ и устройство для электронного измерения стопы. 1986.

32. Pat. 6289107 USA. Apparatus and method of measuring human extremities using peripheral illumination techniques. 2001.

33. Ивлева Г. С. Разработка методики проектирования опорной поверхности манекенов женской верхней одежды. Дис. . к.т.н. М., 1969.

34. Кочеткова Т. С. Исследование распределения давления стопы на опору с целью создания рационального следа обуви. Дис. . к.т.н. М., 1964. 114 с.

35. Бобир Н. Я., Лобанов А. Н., Федорук Г. Д. Фотограмметрия. М.: Недра, 1973.470 с.

36. Стебелъский М. В., Индиченко И. Г. Применение стереофотограмметрии дл изучения поверхности тела человека // Изв. вузов. Технология легкой пром-сти. 1966. № 3. С. 131-134.

37. Шарован Н. И. и др. Использование возможности применения стереофотограмметрии при снятии мерки и конструкции обуви по индивидуальным заказам. М-лы конференции. Кишинев, 1974.

38. Пашаев Б. С., Фаминцин Б. М. Аппаратура для стереофотографической съемки плантарной части стопы // Кожевенно-обувная пром-сть. 1978. №7. С. 49-50.

39. Омельченко Н. М. Исследование и дальнейшая разработка метода проектирования внутренней формы обуви. Дис. . к.т.н. М., 1977.

40. Новейшие использования лазера. Под ред. Нгуиен Хыу Там. Ханой: Наука и техника, 2003. 434 с.

41. Козачок А. Г., Солодин Ю. Н. Голографические методы измерений. Новосибирск, 1985. 76 с.

42. Киселев С. Ю., Бекк Н. В. Перспективы развития бесконтактных методов обмера стоп. Межвузовский сб. тр. М.: МГАЛП, 1999. С. 74-77.

43. Рогов В. Я. Фотопрофилография рельефных поверхностей. Иркутск:1. ИГУ, 1958. 78 с.

44. Фукин В. А., Зыбин Ю. П. Бесконтактный метод получения контуров сечений со стопы и колодки. Сб. тр. МТИЛП. М., 1967. Вып. 33. С. 142— 146.

45. Комиссаров А. Г., Голанд А. Л., Петренко В. Н. Современные средства измерения стопы и колодки. М., 1994. 43 с.

46. Олег Татарников // Журнал Компьютер Пресс. 2001, N°7 С. 139; 2002, № 12. С. 15-17, №9. С. 18-20; 2003, №ll. С. 14-22.

47. Шпунт Я., Беркенгейм А. Новейшее руководство по сканированию и цифровой фотографии. М.: Деском, 2002. 398 с.

48. Pat. 5206804 USA. Footwear visual image cataloging and sizing. 1993.

49. Pat. 5339252 USA. Footwear visual image cataloging and sizing. 1994.

50. Белгородский В. С., Жихарев А. П., Фукин В. А, Усовершенствование способа измерения плантограмм стоп // Кожевенно-обувная пром-сть. 2002. №2. С. 30-31.

51. Pat. 5671055 USA. Apparatus, system and method for laser measurement of an object shape. 1997.

52. Хейфец A. JI. Инженерная компьютерная графика AutoCAD. М., 2002. 432с.

53. Тёмин Геннадий. 3D Studio Мах 5. Эффективный самоучитель. — Спб.: ООО «ДиаСофтЮП», 2002. 464 с.

54. Маслов М. SolidWork Однажды и навсегда // САПР и графика. 2001. №12. С. 25-29.

55. Малюх В. bCAD в руках инженера // САПР и графика. 1998. № 9.

56. Дгшитрюк С. О. и др. Построение разверток в T-FLEX CAD методами начертательной геометрии //САПР и графика. 2002. № 12.

57. Евгенев. Г. Б. Системология инженерных знаний: Учеб. Пособие для вузов. М.: МГУТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 367 с.

58. Степанов Н., Голованов А. Проектирование в Pro/ENGINEER 2001. -КомпьютерПресс, 2002. 320 с.

59. Евсеев Г. Мауа 3.0: Трехмерная графика и анимация. М.: «ДЕССКОМ», 2001.448 с.

60. Адаме М., Миллер Э., Симе М. Мауа 5 для профессионалов. М.: Питер, 2004. 831 с.

61. Марк Р. Уткине, Крис Казмпер. МАУА Программирование на MEL. М.: Кудиц-образ, 2004. 479 с.

62. Modeling + Solid Modeling Module. CAD/CAM Cimatron. Cimatron Ltd, AO "БиПитрон", СПб., 1999.

63. Буй В. X., Белгородский В. С., Жихарев А. П., Фукин В. А. Усовершенствование бесконтактных способов получения антропометрических данных стоп с использованием цифровых и информационных технологий. Сб. науч. тр. МГУДТ, 2004.

64. Система размеров обуви для населения Вьетнама. Ханой: ВКОТЦ, 1998

65. Зыбин Ю. П., Орлов М. Я. Методика массового обмера стоп для построения детской обуви: Сб. тр. ЦНИИКП. М.: Гизлегпром, 1935. т. 2,1. Вып. №1. С. 6-57.

66. Буй В. X., Фукин В. А. Антропометрическое исследование стоп школьников Вьетнама. Вестник. МГУДТ, 2005. Вып. № 3 (45). С 103-109.

67. Дунаева Г. Н., Коблякова Е. Б., Ивлева Г. С. размерная типология населения с основами анатомии и морфологии. М.: Легкая индустрия, 1973.232 с.

68. Кране В. М., Колесникова Н. А., Луковенко Г. В. Морфологические особенности развития детской стопы. Стопа и вопросы построения рациональной обуви. -М.: ЦИТО, 1980. С. 4-7.

69. Кране В. М., Колесникова Н. А., Истомина И. С. О размерной типологии стоп школьников. В кн.: Стопа и вопросы построения рациональной обуви. -М.: ЦИТО, 1980. С. 7-13.

70. ГОСТ 3927-88. «Колодки обувные».

71. Сальникова Г. П. Физическое развитие школьников. М.: Просвещение, 1968. С. 156.

72. Синева О. В. Разработка внутренней формы детской обуви. Дис. . к.т.н-М.: МГУДТ, 2003. 147 с.

73. Караев А.И. Теория вероятностей и математическая статистика. М., 1970. 279 с.

74. ГОСТ 11373-88. «Обувь. Размеры».

75. Барановская И. А. Совершенствование размерного ассортимента детской кожаной обуви. Дис. . к.т.н. М, 2003. 147 с.79. www.newlsat.com;www.usmgroup.com;www.ideas.be; www.shoemaster.co.uk; www.steenwvk/cadorth.htm;www.sharpshape.com.

76. Автоматизированные системы CAD/CAM для конструирования и управления производством в обувной промышленности // Экспресс-информация. Обувная пром-сть. Зарубежный опыт. 1984. Вып. №11.

77. Семенов А. А. Автоматизированное проектирование технологической оснастки обувного производства. -М.: МГУДТ, 2001. 152 с.

78. Киселев С. Ю. Автоматизированное проектирование и изготовлениетехнологической оснастки для производства обуви и протезно-ортопедических изделий. -М.: МГУДТ, 2003. 126 с.

79. Яковлев. Б. А. и др. Влияние исходных данных на точность аппроксимации тригонометрическими полиномами // Изв. вузов. Технология легкой пром-сти. 1977. № 3. С. 56-59.

80. Яковлев. Б.А. и др. Составление математической модели контура стельки на основе тригонометрических полиномов // Кожевенно-обувная пром-сть. 1977. № 5. С. 54-55.

81. Фукин В. А. и др. О математической модели поверхности колодки // Кожевенно-обувная пром-сть. 1979. № 7. С. 53-55.

82. Фукин В. А., Соловьев Н. Л. Применение тригонометрического интерполирования для серийного проектирования поперечных сечений обувной колодки с использованием ЭЦВМ // Кожевенно-обувная про-сть. 1974. №1. С. 46-49.

83. Фукин В. А., Омельченко Н. Н. Радиусографическое построение серии контуров поперечно-вертикальных- сечений обувных колодок // Изв. вузов. Технология легкой пром-сти. 1978. № 2. С. 92-95.

84. Бопеев А. Д., Фукин В. А., Зыбин Ю. П. Метод радиусографической аппроксимации поперечного сечения обувной колодки // Изв. вузов. Технология легкой пром-сти. 1973. № 1. С. 76-78.

85. В.А. Фукин, В. В. Костылева, В. П. Лыба. Проектирование обувных колодок. М.: Легпробытиздат, 1987. 85 с.

86. Гараев М. М. Разработка подсистемы автоматизированного проектирования и изготовления оснастки для каркасных формованных деталей обуви. Автореф. Дис. . к.т.н. М., 1999.

87. Шарипова Е. И. Автоматизация проектирования внутренней формы обуви. Автореф. дис. . к.т.н. -М.: МГУДТ, 2002.

88. Дрбрышман Е. М., Фукин В. А., Костылева В. В., Рогоэ/син А. Ю. Аппроксимация сплайнами контуров сечений обувной колодки // Изв. вузов. Технология легкой пром-сти. 1981. № 2. С. 73-75.

89. Сторожева М. В. Проектирование внутренней формы обуви на основе машиной графики. Дис. . к.т.н. М., 1987. 169 с.

90. Рындич А. А. Основы проектирования обувных колодок массового производства. Дис. . к.т.н. М., 1954. С. 80-95.

91. Рындич А. А. Об основах проектирования обувных колодок // Легкая промышленность. 1957. № 4. С. 35-38.

92. Ченцова. К И. На пути к инженерному проектированию обувных колодок //Легкая пром-сть. 1956. № 4. С. 32-35.

93. Ченцова. К. И. Основные принципы унификации форм и размеров колодок для обуви. Науч. тр. МТИЛП. М.: Легкая индустрия, 1962. Вып. №22. С. 171-185.

94. Кочеткова Т. С. Метод разработки внутренней формы обуви. Науч. тр. МТИЛП. М.: Легкая индустрия, 1962. Вып. № 22. С. 186-192.

95. Фукин В. А., Зыбин Ю. П. Метод проектирования внутренней формы обуви // Изв. вузов. Технология легкой пром-сти. 1964. № 6. С. 84-91; 1966. № 2. С. 113-119; 1966. №6. С. 81-90; 1967. № 1.С. 92-98.

96. Фарниева О. В. и др. Соотношение между размерами стопы и колодки // Изв. вузов. Технология легкой пром-сти. 1968. № 6. С. 115-121.

97. Фукин В. А. Проектирование внутренней формы обуви. М.: Легпромбытиздат, 1985.

98. Калита А. Н., Кочеткова Т. С., Зыбин Ю. П. О деформации стопы в плюснефаланговом сочленении при подъеме пятки // Изв. вузов. Технология легкой пром-сти. 1963. № 2. С.75-82.

99. Кочеткова Т. С., Зыбин Ю. П. Исследование плантарной части стопы. Науч. тр. МТИЛП. -М.: Легкая индустрия, 1963. Вып. № 28. С. 200-213.

100. Буй В. X, Фукин В. А. Графоаналитическая деформация каркаса поверхности обувной колодки с различной приподнятостью пяточной и носочной частей. Межвуз. сб. науч. тр. МГУДТ, 2005. Вып. № 1. С. 70-75.

101. Буй В. X, Фукин В. А. Интерактивное автоматизированное проектирование внутренней формы обуви на основе трехмерной антропометрии стопы //Кожевенно-обувная пром-сть. 2005. № 3. С. 36-39.

102. Ключникова В. М., Кочеткова Т. С., Калита А. Н. Практикум по конструированию изделий из кожи. М.: Легпромбытиздат, 1985. 335 с.

103. Буй В. X, Фукин В. А. Программа автоматизированного проектирования верха обуви. Межвуз. сб. науч. тр. МГУДТ, 2005. Вып. № 1. С. 64-70.

104. Буй В.Х., Фукин В.А. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006610414. Методика автоматизированного проектирования обувной колодки на основе 3D антропометрии стоп «LastDesign». 2006.