动态足部测量是人体工程学设计的关键蓝图。 与捕捉休息状态下足部的静态测量不同，动态数据识别足部在运动过程中经历的最大变形。为了适应这种自然的扩张，功能性鞋履的鞋头必须包含特定的“动态余量”，以防止受伤并确保性能。
动态设计的核心原则是在鞋头内至少包含3 毫米的内部缓冲。这个余量可以适应足部在步态中的伸长，有效防止挤压并降低发生医疗并发症的风险。
足部变形的力学原理
识别关键步态阶段
足部并非静态结构；其尺寸在行走时会发生显著变化。研究表明，足部的长度和周长在步态周期的特定阶段会经历最大的变形。
最关键的时刻发生在大脚趾接触地面时。在这一点上，足部达到最大伸展状态，需要比站立时更大的空间。
动态余量的必要性
为了支持这种自然的运动，设计师不能仅仅依赖足部静止时的尺寸。他们必须考虑动态余量——额外的内部空间，用于吸收足部的扩张。
目前的指南表明，这个余量必须至少为 3 毫米。这个特定的指标确保了脚趾在行走蹬离阶段不会撞击鞋子的前部。
对健康和安全的影响
预防挤压伤
如果鞋子缺乏这 3 毫米的动态余量，足部将被迫挤压在鞋头坚硬的材料上。
这会导致每一步都产生重复性创伤。随着时间的推移，这种持续的挤压会导致脚趾不适、疲劳和潜在的结构性损伤。
保护弱势群体
对于糖尿病患者等特殊人群来说，风险更高。
对于这些用户来说，摩擦和压力可能导致严重的足部溃疡。通过整合动态余量，鞋子设计可以主动减少压力点，从而显著降低溃疡和受伤的风险。
理解权衡
依赖静态测量的危险
鞋履设计中常见的陷阱是完全围绕静态测量（站立或坐着）进行设计。
在商店试穿时，没有动态数据的鞋子可能感觉舒适。然而，在实际使用中，它很可能会失效，因为它无法适应工作班次或长途行走过程中足部形状的变化。
平衡空间和稳定性
虽然 3 毫米的余量是最低要求，但增加的空间量也是有限的。
过多的内部空间会导致足部在鞋内滑动。这种不稳定性可能导致不同类型的摩擦损伤，这意味着余量必须精确，而不是简单地“宽松”。
做出正确的选择
应用动态测量原则可确保鞋履作为保护工具发挥作用，而不是限制性的笼子。
- 如果您的主要重点是安全鞋： 要求脚趾与保护性鞋头之间至少有 3 毫米的间隙，以防止在蹬离阶段发生冲击性创伤。
- 如果您的主要重点是医疗/治疗鞋： 优先考虑动态余量以保持血液循环并消除可能导致糖尿病溃疡的接触点。
通过从静态尺寸转向动态余量，您可以创造出尊重人体足部生物力学的鞋履。
总结表：
| 步态阶段/设计因素 | 要求/影响 | 益处 |
|---|---|---|
| 大脚趾着地 | 足部最大伸展 | 对尺寸计算至关重要 |
| 动态余量 | 最低 3 毫米内部缓冲 | 防止脚趾挤压和创伤 |
| 静态测量 | 运动时不足 | 避免使用时出现“商店试穿”失效 |
| 特殊人群 | 减少高压点 | 预防糖尿病患者溃疡 |
| 空间平衡 | 精确的内部容积 | 确保稳定性而不滑动 |
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参考文献
- Li-Ying Zhang, Sun‐pui Ng. An exploratory study of dynamic foot shape measurements with 4D scanning system. DOI: 10.1038/s41598-023-35822-0
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .
