| WO/2010/033309 | TARGETED AND INDIVIDUALIZED DELIVERY OF COSMETIC ACTIVES |
| WO/2004/075767 | PATELLA-REFERENCING DEVICE |
| WO/2009/140756 | BIOLOGICAL SKELETAL SYSTEM MONITORING |
ALFARO SANTAFE, Javier (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
LANUZA CERZOCIMO, Carla (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
PERERO LORENZ, Angel (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
MARIN ZURDO, Jose Javier (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
HUERTAS TALON, Jose Luis (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
VALDIVIA CALVO, Francisco (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
AGUILAR MARTIN, Juan Jose (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
GUILLONIA SANBARTOLOME, David (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
CAJAL HERNANDO, Carlos (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
ALFARO SANTAFE, Victor (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
ALFARO SANTAFE, Javier (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
LANUZA CERZOCIMO, Carla (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
PERERO LORENZ, Angel (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
MARIN ZURDO, Jose Javier (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
HUERTAS TALON, Jose Luis (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
VALDIVIA CALVO, Francisco (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
AGUILAR MARTIN, Juan Jose (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
GUILLONIA SANBARTOLOME, David (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
CAJAL HERNANDO, Carlos (C/ Ronda Estación, 5 bajo, Huesca, E-22005, ES)
| REIVINDICACIONES 1.- Proceso de captación de Ia imagen plantar a través de un dispositivo con medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado a doble cara de Ia plantilla obtenida en dicho proceso, caracterizado porque comprende las siguientes etapas: (a) posicionamiento de los medios de sujeción y tensión, materializados en dos barras horizontales regulables, sobre el escáner, (b) regulación de dichas barras horizontales tanto en altura como en distancia entre las mismas, (c) colocación de Ia membrana sobre los medios de sujeción; (d) sujeción de Ia membrana a través de unas pletinas en T adheridas a las barras horizontales; (e) regulación de Ia tensión de Ia membrana a través de una manivela colocada en el lateral de una de las barras horizontales; (f) colocación del pie sobre Ia membrana y captación de Ia imagen. (g) mecanizado de Ia plantilla a dos caras a través de Ia imagen de Ia superficie dada en formato STL. 2.- Proceso de captación de Ia imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado a doble cara de Ia plantilla obtenida, según reivindicación 1 , caracterizado porque Ia tensión de Ia membrana es susceptible de cambio retirando el pie del dispositivo. 3.- Dispositivo de captación de Ia imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, caracterizado porque comprende una estructura formada por una pluralidad de barras soporte (7) sobre las que se colocan dos barras horizontales (3-3') que atraviesan el escáner (1 ), atravesándolo de un lado a otro, siendo estas barras horizontales regulables tanto en altura como en distancia entre ellas gracias a Ia posibilidad de extensión de las barras soporte (7), donde una membrana elástica (2) se coloca sobre las barras horizontales (3-3'), ajustada a través de unas pletinas en T (6) dispuestas en las barras horizontales (3-3'), y que se tensa por medio de una manivela (5) girando una de las barras horizontales de acuerdo a las necesidades. 4.- Dispositivo de captación de Ia imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, según reivindicación 3 porque Ia membrana elástica (2) utilizada con el escáner (1 ) será de cualquier material con características de elasticidad y resistencia similares al caucho natural, silicona, látex o de cualquier tejido y de cualquier color claro. 5.- Dispositivo de captación de Ia imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, según reivindicación 3 donde el escáner (1 ) es susceptible de ser sustituido por una pluralidad de cámaras (10), (11 ), (12), (13) y un cristal (14) anti-reflectante, siendo atravesando de un lado a otro por las barras horizontales (3-3') 6.- Dispositivo de captación de Ia imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, según reivindicación 3, caracterizado porque al menos una de las barras horizontales (4) es susceptible de giro. 7.- Dispositivo de captación de Ia imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como plantilla obtenida en dicho proceso, según reivindicaciones 3 y 5, caracterizado porque Ia barra horizontal (4) susceptible de giro posee un mecanismo de trinquete (8) en uno de sus extremos para evitar el giro no deseado. 8.- Dispositivo de captación de Ia imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de Ia membrana elástica, según reivindicación 3 y 5, caracterizada porque Ia membrana elástica (2) utilizada cuando el sistema presente Ia pluralidad de cámaras (10), (11 ), (12), (13) y el cristal (14) será de cualquier material con características de elasticidad y resistencia similares al caucho natural, silicona, látex o de cualquier tejido, sin importar su color. 9.- Dispositivo de captación de Ia imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de Ia membrana elástica según reivindicación 8, caracterizada por que Ia configuración de Ia parte inferior de Ia membrana (2) dispone de unas líneas (21 ) marcadas o cualquier otro tipo de elementos geométricos, en cualquier orientación, a modo de "targets", que puede disponer además de una o varias líneas (22) de diferente grosor. 10.- Dispositivo de captación de Ia imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de Ia membrana elástica según reivindicación 9, caracterizada por los elementos geométricos dispuestos en Ia parte inferior de Ia membrana (2) visualizados a través de las cámaras (10, 11 , 12, 13), son unas líneas (21 ) en orientación calculada para reducir al máximo las múltiples intersecciones con las epipolares. 11.- Dispositivo de captación de Ia imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de Ia membrana elástica según reivindicación 10, caracterizada porque Ia membrana (2) dispone de, al menos, una línea (22) de diferente grosor que el resto, para simplificar el cálculo de las correspondencias entre líneas, permitiendo Ia medida eficiente del pie. 12.- Proceso de captación de Ia imagen plantar a través de un dispositivo con medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado a doble cara de Ia plantilla obtenida en dicho proceso, según reivindicación 1 , caracterizado porque Ia etapa de mecanizado (g) de dicho proceso comprende las siguientes fases operativas: -obtención del contorno de Ia plantilla -obtención de las trayectorias de mecanizado; -proyección de los puntos de trayectoria sobre Ia superficie; -cálculo de Ia trayectoria final; -corte de Ia plantilla, siguiendo el contorno por Ia herramienta, donde el centro de Ia herramienta se mantenga a una distancia de dicho contorno igual al radio de Ia misma. 13.- Proceso de captación de Ia imagen plantar a través de un dispositivo con medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado de Ia plantilla obtenida en dicho proceso, según reivindicación 12, caracterizado porque antes del cálculo de Ia trayectoria y después del corte de Ia plantilla se realizan unos agujeros de respiración en una determinada zona de Ia plantilla como el empeine o más alejada del suelo. 14.- Proceso de captación de Ia imagen plantar a través de un dispositivo con medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado de Ia plantilla obtenida en dicho proceso, según reivindicación 12, caracterizado porque Ia etapa (g) de mecanizado de Ia plantilla se realiza de forma automática mediante un sistema de amarre y volteo de piezas prismáticas, que permite el giro de dichas piezas de hasta 180°. |
EL MECANIZADO A DOBLE CARA DE LA PLANTILLA OBTENIDA EN DICHO PROCESO
DESCRIPCIÓN
Proceso y dispositivo de captación de Ia imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado a doble cara de Ia plantilla obtenida en dicho proceso.
Objeto de Ia invención
La presente invención describe el proceso y dispositivo de captación de
Ia imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado a doble cara de Ia plantilla obtenida en dicho proceso. Se ha desarrollado el utillaje apropiado que permite distribuir una tensión uniforme en toda Ia planta del pie, Io que evita que al colocar Ia planta del pie sobre el vidrio de un escáner sufra excesiva deformación (aplanamiento) Ia zona del talón y Ia zona metatarsal.
Antecedentes de Ia invención
Cuando se coloca el pie sobre el vidrio de un escáner sufre una deformación (aplanamiento) Ia zona del talón y Ia zona metatarsal, Io que provoca que Ia imagen escaneada no sea Ia idónea para realizar una plantilla u órtesis que permita adaptarse perfectamente a toda Ia planta del pie para repartir Ia carga durante Ia marcha.
Para solucionar este problema se ha ideado un utillaje que permite distribuir una tensión uniforme en toda Ia planta del pie, semejante a Ia marcha sobre Ia arena. Para ello, se ha suspendido una malla elástica sobre dos barras regulables en altura y anchura, así mediante una manivela es posible aumentar o disminuir Ia tensión. El sistema permite variar Ia tensión de Ia goma, ya que incorpora dos ruletas que permiten mediante su giro aumentar o disminuir Ia tensión de Ia membrana y adaptarla así al peso del paciente. Además, con Ia imagen del pie captada mediante el escáner y Ia membrana, a través de un volteador y el software desarrollado, se logra el mecanizado a dos caras automatizado en base a Ia imagen captada pudiendo ser Ia plantilla obtenida con o sin orificios para permitir Ia transpiración.
El sistema es susceptible de utilizar una pluralidad de cámaras para Ia captación de imágenes, permitiendo ser empleado en captar imágenes de cualquier parte del cuerpo, incluso del cuerpo completo, con el fin de desarrollar prótesis.
En Ia actualidad, y en cuanto a sistemas de captación de Ia imagen plantar, no existe en el mercado escáner que aporte Ia posibilidad descrita en el mediante Ia citada malla elástica. Sí que existen plantillas de mecanizado a dos caras, pero es un proceso manual, casi artesanal.
Los equipos de medida por visión suelen llevar integrados una cámara junto con un generador láser que constituyen Ia propia sonda de medición por triangulación. El generador láser ajusta en su extremo una óptica que permite convertir el haz puntual del láser en un abanico de haces que conforman una geometría plana, y con un ángulo de abertura fijo preseleccionado que cubra Ia anchura del objeto. La proyección de ese plano de luz láser sobre Ia pieza u objeto sujeto a medida genera una línea de luz reflejada por esta, que es captada por Ia cámara siendo deseable que únicamente aparezca Ia anterior fuente de luz en el escenario que capte, para no obtener puntos espurios no pertenecientes al plano del láser con que se mide. Adicionalmente, en este tipo de configuración se dispone de movimiento relativo entre Ia sonda y el objeto a medir. Se obtiene una secuencia sincronizada de posiciones y de imágenes que permiten reconstruir espacialmente todos los puntos de las líneas capturadas correspondientes a los sucesivos cortes del plano láser con el objeto medido durante el movimiento.
Como fase previa a Ia medición, se ha de realizar un proceso de calibración de Ia sonda cámara-láser y de Ia caracterización del eje de movimiento respecto a Ia misma, usando un objeto patrón de geometría bien conocida. Estos sistemas reciben el nombre de sistemas de triangulación láser por barrido y suelen ser los empleados para digitalizar Ia planta del pie. La disposición fija y relativa entre el eje óptico de Ia cámara y el plano del láser, así como Ia posición relativa de ambos respecto a Ia superficie durante el barrido, hace que se obtenga un aumento o disminución de Ia esbeltez en Ia línea que capta Ia cámara, dando origen a una pérdida de precisión del equipo, o a una pérdida de información geométrica en determinadas zonas por ausencia de puntos capturados. También el control del movimiento y su sincronía con Ia cámara llevan asociados errores.
Además, Ia incorporación de una única cámara en estos equipos plantea el problema de que durante el barrido de una superficie libre con concavidades o convexidades más o menos pronunciadas como es Ia planta de un pie humano, se pueda producir ocultación de Ia línea. Para evitarlo, una variante Ia constituye una disposición del láser perpendicular a Ia superficie de dos cámaras, de tal forma que siempre aparezca Ia línea en alguna de las dos imágenes. Pero estos equipos plantean una serie de problemas:
- Integra un componente mecánico sujeto a desgaste, fuentes de imprecisión y problemas de fiabilidad. Las posicionadoras de relativa precisión, husillo de bolas o transmisión por correa con regla o encoder lineal) incrementan significativamente el precio del equipo. - Se usa un diodo láser como generador de iluminación y elemento de medida calibrado, que plantea el problema de su vida útil, y Ia necesidad de realizar un ajuste y recalibración por parte de personal cualificado al menos al final de su vida útil.
- El paciente ha de mantener el pie en posición Io más estática posible durante el prolongado tiempo de captura de Ia secuencia de imágenes y posiciones. Cualquier mínimo movimiento implica errores directos en Ia geometría que pueden pasar inadvertidos.
- La disposición alineada de las cámaras y del láser según el eje longitudinal del pie no ofrece una perspectiva óptima para digitalizar sus bordes laterales hasta una cierta altura, por Io pronunciado de Ia curvatura en determinada zonas laterales del pie.
Descripción de Ia invención
Un escáner plantar se trata de un escáner 3D, normalmente de haz de láser sin contacto aunque el sistema puede mejorar si de vez de utilizar un escáner se utiliza una pluralidad de cámaras y un cristal anti-reflectante (ejemplo 2), diseñado específicamente para obtener una malla poligonal de Ia superficie plantar. Cuando se coloca el pie sobre el vidrio de un escáner sufre una deformación (aplanamiento) importante en Ia zona del talón y en Ia zona delantera (zona metatarsal)
En nuestro caso, los soportes plantares o plantillas que se desean obtener como resultado del proceso de escaneo de Ia superficie plantar permite que Ia plantilla contacte con toda Ia superficie del pie, manteniendo hueco el espacio entre Ia plantilla y el suelo en Ia zona correspondiente a Ia bóveda plantar. El material de Ia plantilla es específico y su grosor se selecciona en función del peso y actividad del paciente de manera que mantenga Ia elasticidad suficiente para que nos ayude a colocar el pie en Ia posición deseada, pero que a su vez tenga cierto grado de flexibilidad para que Ia bóveda plantar pueda ceder Io necesario para seguir funcionando como sistema de amortiguación del cuerpo. Dicha plantilla puede funcionar como tratamiento independiente colocada en el zapato o zapatilla deportiva del paciente.
Asimismo también podría integrarse en Ia propia suela del calzado, de manera que no robe espacio al pie y manteniendo un espacio hueco entre Ia zona de Ia bóveda plantar de Ia plantilla y el suelo. En este caso no se trata de una plantilla extraíble sino que formaría parte activa e inseparable del propio zapato.
Es importante que, para que Ia plantilla sea efectiva como tratamiento terapéutico, Ia superficie de Ia plantilla ha de corresponder con precisión con Ia superficie plantar del sujeto, estando el pie colocado en Ia posición correcta, y controlando también Ia posición del tobillo, rodilla y cadera. Esto se consigue con el paciente en carga, esto es, Ia persona de pie y apoyando su peso de forma natural sobre ambos pies, y el facultativo ajustando Ia posición del pie y tobillo para conseguir Ia corrección deseada.
Esta forma de proceder, que sin duda es Ia más idónea para lograr una plantilla con el efecto terapéutico deseado, tiene el inconveniente de que Ia superficie del pie queda aplastada sobre el cristal debajo del cual se sitúa el escáner, sobre todo Ia zona del talón y Ia zona metatarsal. A su vez los tejidos blandos de Ia bóveda plantar no quedan recogidos por Io que Ia plantilla resultante no recoge el pie con total precisión. El resultado del proceso de escaneo en estas circunstancias es una malla poligonal prácticamente plana con muy poco relieve, es decir, no refleja Ia superficie plantar real del sujeto con el pie en carga y particularmente en Ia referida bóveda plantar, que es precisamente donde hay que incidir más a efectos de conseguir Ia corrección deseada en el pie del sujeto.
La invención que aquí se propone plantea una solución universal para colocar sobre cualquier escáner plantar y que consiste en un dispositivo que sujeta una membrana elástica con el fin de lograr que Ia superficie del pie permanezca tersa durante el proceso de escaneo y dejando el hueco necesario para permitir que el facultativo pueda posicionar el pie y tobillo del sujeto correctamente, además, una vez procesada esta imagen, se consigue el mecanizado de Ia plantilla de manera automática a doble cara con dispositivos auxiliares de amarre y posicionamiento, que hasta ahora sólo se hace de manera manual y casi artesanal.
Por un lado, Ia invención propuesta también permite fabricar órtesis plantares con un grado muy superior de precisión funcional al obtenido por los métodos existentes en el estado de Ia técnica. Consigue importantes mejoras de resultados en los tratamientos de patologías relacionadas con Ia tensión generada en Ia planta del pie, como fascitis plantar, espolón calcáneo, sobrecargas del tendón de Aquiles y gemelos, etc.
Por otro lado, también utiliza el principio de estereométria con marcado reticular o estructurado, requiriendo en el primer caso utilizar técnicas de geometría epipolar específicas. El uso de esta técnica, en el contexto del presente problema, requerirá del desarrollo e implementación de algoritmos de tratamiento específicos y eficientes, que permitan mejoras en relación al estado del arte actual de Ia técnica. Se utilizarán técnicas de redundancia para mejorar Ia precisión en Ia medición. Otra ventaja en Ia invención es que evita Ia utilización de componentes mecánicos que procuren movimiento, de lasers-redes de difracción y de proyectores, con Io que se disminuyen Ia complejidad del equipo y las fuentes de error en Ia medida. Al pasar a ser las cámaras el componente más barato en estos equipos y habiendo eliminado los componentes de iluminación más caros, es posible incrementar su número sin incrementar significativamente el coste final, disponiendo de redundancias y de una resolución efectiva mayor.
Además, se incrementa notablemente Ia fiabilidad, disminuyendo los costes asociados a mantenimiento y fabricación, y se incrementa su productividad y rentabilidad. También se consiguen tiempos de captura muy reducidos, Io cual permite plantearse dar prestación de videometría casi a tiempo real, característica que no se ofrece en Ia actualidad, y Ia posibilidad de aplicación a otras necesidades futuras de medición.
Para que Ia membrana elástica se adapte perfectamente a Ia superficie ideal del pie del sujeto, es necesario contar con un dispositivo que sujete firmemente Ia membrana durante el proceso de escaneo, contando que debe soportar el peso del sujeto estando de pie.
El dispositivo ideado dispone de dos barras horizontales que sujetan Ia membrana, las cuales son regulables tanto en altura respecto al suelo como en distancia entre las mismas. A su vez también pueden rotar sobre si mismas para regular Ia tensión de Ia membrana mediante dos ruletas. La regulación en altura permite su adaptación a distintos escáneres, y Ia variación de Ia distancia libre entre las barras es necesario para dejar el espacio adecuado para situar el pie entre ellas, a Ia vez que permitir que el facultativo pueda introducir su mano para posicionar el pie tanto por encima como por debajo de Ia membrana. Además, debe poder ser regulado por dicho facultativo según sus necesidades. Una vez regulada Ia altura de las barras horizontales y Ia distancia entre las mismas a criterio del facultativo, quedarían fijadas para el uso posterior del escáner, ya que en general no es necesario modificarlas de un sujeto a otro salvo casos excepcionales. No obstante, se requiere disponer de un mecanismo para tensar Ia membrana y ajustar dicha tensión a las características de cada sujeto, peso y dimensiones antropométricas de su pie.
A diferencia de Ia anterior esta regulación debe ser de fácil y rápido manejo porque Ia tensión de Ia membrana hay que ajustaría en cada caso.
El caucho natural y Ia silicona como materiales para Ia membrana han dado resultados satisfactorios, pero sería útil cualquier material con características mecánicas similares. A parte de las características necesarias de elasticidad y resistencia, el material para Ia membrana es importante que no tenga un color oscuro, ya que sería invisible para Ia mayoría de los escáneres. Así pues, se recomiendan colores muy claros, preferiblemente blanco o incluso traslúcido, que permitiría incluso capturar el color natural del pie.
A partir de Ia imagen obtenida después de escanear el pie a través de Ia membrana elástica, se obtiene Ia geometría de Ia plantilla personalizada. La plantilla que se obtiene se mecaniza a doble cara. Ya existe este tipo de plantilla en el mercado, pero el proceso que siguen es manual, casi artesanal. En este caso, con Ia imagen del pie captada mediante el escáner y Ia membrana, a través de un dispositivo de amarre y volteo y el software desarrollado, se logra el mecanizado automático a dos caras, en base a Ia imagen captada, pudiendo ser Ia plantilla obtenida con o sin orificios que permiten Ia transpiración.
En Ia presente invención, se incorpora sobre Ia membrana flexible, unas líneas u otros elementos geométricos, de forma permanente, y sobre el lado expuesto a Ia visión, es decir, por Ia parte inferior de Ia membrana. Estas líneas u otros elementos geométricos quedan marcados a modo de "targets" comúnmente utilizados en fotogrametría industrial, en Ia que en Ia superficie a medir se sitúan puntos o marcas adhesivas. Dicho marcado puede llevarse a cabo utilizando técnicas como puede ser Ia impresión (serigrafía con tintas flexibles y adherentes, especiales para caucho o de cualquier otro tipo) o técnicas de marcado por láser de potencia, entre otras conocidas.
Además, el sistema es susceptible de variar el dispositivo de captación de Ia imagen plantar, esto es el escáner, contando únicamente como componentes asociados a Ia visión, con una pluralidad de cámaras, junto con sus correspondientes ópticas y con una iluminación convencional comercial de bajo coste, integrados en una envolvente o caja cuya geometría está orientada a conseguir un adecuado control de las condiciones en Ia luz que llega a Ia membrana que envuelve a Ia planta del pie del paciente, y que es devuelta a las cámaras. La disposición de estos elementos de iluminación en Ia envolvente consigue evitar Ia emisión de luz directa al objeto y conseguir Ia formación en Ia o las cámara de una imagen nítida y uniformemente iluminada, con intensidad y distribución homogénea, de los "tarjets" deformados según Ia geometría del pie, evitando reflexiones y gradientes de luz indeseados.
De este modo, el equipo consigue medir geometrías plantares completas del pie, regulada Ia tensión de Ia membrana, mediante fotogrametría sin luz estructurada (ordenada geométricamente), rápidamente y en unas condiciones ventajosas desde el punto de vista médico, ya que como se ha mencionado, Ia geometría de Ia planta no se mide con el pie en carga sobre un cristal sobre el que ejerce presión, ni a completa descarga con el pie al aire o sin apoyar sobre ninguna superficie, como son los casos de los escáneres actuales. Descripción de los dibujos
Para completar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con dos ejemplos de Ia realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:
La Figura 1.- muestra una imagen del dispositivo de Ia invención en perspectiva, sin barras horizontales móviles.
La Figura 2.- muestra una imagen del dispositivo en perspectiva, donde una de las barras horizontales es móvil, incluyendo un trinquete para evitar movimientos indeseados.
La Figura 3.- muestra una vista del dispositivo de Ia invención, donde en lugar de tener un láser, se incluye un cristal (14) protector bajo el cual se han colocado una pluralidad de cámaras (10, 11 , 12, 13) que captan Ia imagen.
La Figura 4.- muestra una vista de Ia parte inferior de Ia membrana (2) de Ia invención, donde se observa una posible disposición de las líneas (21 ) de
Ia zona central, así como un línea (22) de mayor grosor que el resto. Las zonas (23, 23') son las de amarre a las barras horizontales (3, 4) para tensar Ia membrana e inmovilizarla durante Ia captación de Ia imagen.
DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS
En los dos ejemplos siguientes se muestran modalidades preferentes de Ia invención, no estando uno de los ejemplos limitados por el otro. Ejemplo 1
Este ejemplo consiste en un proceso de captación de Ia imagen plantar a través de un dispositivo con medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado a doble cara de Ia plantilla obtenida, que comprende las siguientes etapas:
(a) posicionamiento de los medios de sujeción y tensión, materializados en dos barras horizontales regulables, sobre el escáner, (b) regulación de dichas barras horizontales tanto en altura como en distancia entre las mismas,
(c) colocación de Ia membrana sobre los medios de sujeción;
(d) sujeción de Ia membrana a través de unas pletinas en T adheridas a las barras horizontales; (e) regulación de Ia tensión de Ia membrana a través de una manivela colocada en el lateral de una de las barras horizontales;
(f) colocación del pie sobre Ia membrana y captación de Ia imagen;
(g) mecanizado de Ia plantilla a doble cara a través de Ia imagen de Ia superficie dada en formato STL, utilizando un sistema de amarre y volteo de piezas prismáticas en centros de mecanizado.
Para cambiar Ia tensión de Ia membrana es necesario retirar el pie del dispositivo, pero pueden tensarse las ruletas con el paciente encima
El dispositivo utilizado para llevar a cabo el proceso de captación de Ia imagen plantar, consiste en una estructura formada por una pluralidad de barras soporte (7) sobre las que se colocan dos barras horizontales (3-3') que atraviesan el escáner (1 ) de un lado a otro, siendo estas barras horizontales regulables tanto en altura como en distancia entre ellas gracias a Ia posibilidad de extensión de las barras soporte (7). Una membrana elástica (2) se coloca sobre las barras horizontales (3-3'), ajustada a través de unas pletinas en T (6) dispuestas en las barras horizontales (3-3'), y que se tensa por medio de una manivela (5).
Las barras horizontales (3-3') pueden configurarse de tal modo que giren, es decir, que en otra realización preferente, al menos una de dichas barras horizontales es circular, permitiendo el giro a través de una manivela (5). Estas barras se han representado en Ia Fig. 2 con el número (4).
De este modo, para evitar giros indeseados durante el proceso de escaneado, Ia barra horizontal (4) posee un mecanismo de trinquete (8) en uno de sus extremos.
La membrana (2) utilizada durante el proceso será de cualquier material con características de elasticidad y resistencia similares al caucho natural y silicona, y de cualquier color claro que permita visualizar el pie a través del escáner.
Una vez obtenida Ia imagen plantar, se adopta el modelo de superficies
STL para proceder al mecanizado, a través de un sistema de amarre y volteo de piezas prismáticas que permite el volteo de dichas piezas en un ángulo de hasta 180°, para Io cual se siguen las siguientes etapas:
-obtención del contorno de Ia plantilla; proceso de gran importancia, pues en él se basa el desarrollo posterior de cálculo de sendas de mecanizado y corte final para extraer Ia plantilla de Ia preforma en Ia que se mecaniza; -obtención de las trayectorias de mecanizado; -proyección de los puntos de trayectoria sobre Ia superficie; los puntos obtenidos para Ia trayectoria 2D son proyectados sobre Ia superficie 3D para obtener las coordenadas de un punto sobre Ia superficie -cálculo de Ia trayectoria final; Ia altura de cresta máxima admitida y el diámetro de Ia fresa nos determinará Ia separación entre pasada y pasada y el número mínimo de pasadas, por tanto, a menor cresta, mejor acabado, más pasadas y mayor tiempo de mecanizado; -realización de agujeros de respiración; en una determinada zona de Ia plantilla (el empeine o más alejada del suelo) se marca una zona y el interior de ella se llena de agujeros de determinado paso; corte de Ia plantilla, que se realiza siguiendo el contorno por Ia herramienta, donde el centro de Ia herramienta se mantenga a una distancia de dicho contorno igual al radio de Ia misma.
Ejemplo 2
En este ejemplo se ha logrado mejorar el sistema de captación de imágenes, las mejoras influyen en el dispositivo de captación de Ia imagen, fundamentalmente en el escáner (1 ), de manera que ahora se sustituye el escáner (1 ) por una pluralidad de cámaras (10, 11 , 12, 13) que captan Ia imagen; el arreglo adiciona un cristal (14) preferentemente anti-reflectante y de seguridad, en tiempo real. El proceso en general es dinámico, ya que a través del tensado de Ia membrana (2) se observa cómo va evolucionando Ia imagen.
La disposición de las cámaras (10, 11 , 12, 13) consigue abrir todo el campo de medida, detectando asimetrías críticas. En este caso, en Ia representación en Ia Figura 3, se han dispuesto cuatro cámaras preferentemente, pero dicho número puede ser variable.
Otra de las mejoras propuestas respecto al primer ejemplo influye a Ia membrana (2). La membrana (2) utilizada durante el proceso será de cualquier material con características de elasticidad y resistencia similares al caucho natural, silicona, látex o tejidos, también puede ser de cualquier color y no necesariamente de un color claro. Su elasticidad Ie permite adaptarse a Ia geometría a medir y gracias a su marcado con líneas u otro tipo de elemento geométrico, permite Ia visualización a través de las cámaras (10, 11 , 12, 13). La característica novedosa de esta membrana (2) reside en Ia configuración de Ia parte inferior de Ia misma, donde dispone de una líneas (21 ) marcadas o con cualquier otro tipo de elementos geométricos, en cualquier orientación, a modo de "targets", que puede disponer además de una línea o varias líneas (22) de diferente grosor, más o menos marcadas, que permiten Ia medida eficiente del pie. Las zonas (23, 23') son las de amarre a las barras horizontales (3, 4) para el tensado e inmovilizado de Ia membrana (2).
La orientación de las líneas (21 ) en Ia trama de Ia membrana se puede calcular para que el proceso de identificación de los puntos correspondientes dentro de las líneas en las imágenes capturadas se reduzcan al máximo las múltiples intersecciones de las líneas con las epipolares. Esto simplifica los algoritmos de cálculo de correspondencias dentro de las líneas antes de triangular, pero no es estrictamente necesario, puesto que también se podría haber resuelto el problema con algoritmos más complejos que ralentizarían Ia medición.
Como se ha comentado, opcionalmente alguna de las líneas dispuestas en Ia membrana puede ser de mayor o menor grosor para simplificar el cálculo de las correspondencias entre líneas. Es el caso de Ia línea (22) que se observa en Ia Figura 4.
Es importante destacar que este dispositivo permite realizar el procedimiento de una manera dinámica, de modo que a través del tensado de Ia membrana (2) se va viendo en tiempo real cómo va evolucionando Ia imagen. Una vez obtenida Ia imagen plantar, se adopta el modelo de superficies STL para proceder al mecanizado, a través de un sistema de amarre y volteo de piezas prismáticas que permite el volteo de dichas piezas en un ángulo de hasta 180°, proceso descrito en el ejemplo 1.