CN109199668A - 一种基于单片机的3d打印支具及支具主体制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于单片机的3D打印支具,设置有支具主体和用于感应用户对支具主体施加压力的大小及向外部设备输出信息的控制机构，控制机构嵌装于支具主体。该3D打印支具能够实时采集用户的足部与支具主体间的压力情况，并将足部与支具主体间的压力情况信息发送至外部设备，实现康复训练时用户患肢多点受力情况的实时监测，便于医护人员观察用户的康复进程。该3D打印支具制作简便和成本低，在功能上能提供实时服务，且快捷灵活和容易操作。一种支具主体制备方法包括有5个步骤。该支具主体制备方法针对用户进行个性化制造，在用户使用该支具主体时能有效辅助促进血液循环和防止肌肉萎缩，同时该支具主体能够促进关节活动度并可进行用户下肢的协调。

Description

一种基于单片机的3D打印支具及支具主体制备方法
技术领域
本发明属于医用矫正仪器领域，特别涉及一种基于单片机的3D打印支具及支具主体制备方法。
背景技术
胫腓骨骨折是临床长骨骨折中最为常见的骨科病例，发病率高，约占人体骨折的10％-13.7％，多为开放性骨折，各种年龄均可发病，以10岁以下儿童及青壮年为主。常见表现为：局部疼痛、僵硬；体征畸形、愈后功能障碍，严重影响到患者正常生活。足下垂表现为不能背屈足部，患者在行走过程中不能自主抬起脚尖，行走时或是拖拽病足或是将该侧下肢举得较高，落地时总是足尖先触地的一种症状。足下垂病症使患者的行走动作变得十分危险，地面不平或稍有障碍就会使患者跌倒，造成更严重的后果。由于不能自主、自由地行走，在很大程度上影响了患者的生活质量。同时，对于胫腓骨骨折和足下垂患者来说，尽早采取适合的方式进行康复治疗训练是必不可少的。
临床中普遍使用的石膏固定技术和传统康复矫形支具，制作工艺繁琐、制作周期长，不能充分帮助患者进行患肢功能训练。随着3D技术的进步，医疗行业3D打印的产品越来越多，应用于医疗的3D打印技术的独特优势正日益显现，3D打印可以满足个性化定制的医疗需求，国内的相关研究也证实3D打印产品在构建个性化医疗产品的可行性，国家食品药品监督管理总局(CFDA)也已经批准了3D打印的部分产品进入临床使用。
与此同时，嵌入式医疗仪器是先进的嵌入式技术和生物医学的融合。嵌入式医学仪器作为一种知识交叉产品，是生物医学和计算机技术、电子技术、半导体技术相结合的产物，是生物医学工程发展的结晶，反映了当代最新技术的先进水平。它将计算机***作为一个板级模块或者芯片嵌入于医学仪器内部，集应用软件和硬件于一体，软件代码小、高度自动化、响应速度快，芯片加软件成为产品，其软件和硬件都必须高效率地设计、量体裁衣，去除冗余，在同样的硅片面积上实现更高效能。嵌入式处学仪器的***组成软硬兼备，融为一体，使嵌入式医学仪器具有体积小、功能集中、可靠性高、性价比高等优点。故而20世纪90年代以来，嵌入式***已广泛应用于医学仪器领域，它将硬件和软件紧密结合，成为现代医学电子仪器的研究热点及发展方向。但是将嵌入式***与康复矫形支具融合的技术并不成熟，且存在生产成本高及电路复杂的问题。
因此针对现有技术不足，提供一种基于单片机的3D打印支具及支具主体制备方法以解决现有技术不足甚为必要。
发明内容
本发明的其中一个目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种基于单片机的3D打印支具。该基于单片机的3D打印支具的材质轻便可靠、制作简便且成本低，在功能上能提供实时服务，且快捷灵活和容易操作。
本发明的上述目的通过以下技术措施实现：
提供一种基于单片机的3D打印支具,设置有支具主体和用于感应用户对支具主体施加压力的大小及向外部设备输出信息的控制机构，控制机构嵌装于支具主体。
所述控制机构设置有单片机模块、用于采集用户对3D打印支具产生的压力情况的薄膜式压力传感模块、用于与外部设备进行信号传输的蓝牙模块，单片机模块分别与薄膜式压力传感模块和蓝牙模块连接。
薄膜式压力传感模块感应用户对支具主体施加压力并得到压力感应信号，薄膜式压力传感模块将压力感应信号传送至单片机模块，单片机模块接收压力感应信号并处理得到处理信号，单片机模块将处理信号传送至蓝牙模块，蓝牙模块接收处理信号并发送至的传输外部设备。
优选的，上述单片机模块设置有芯片U9、电源接口U16、排阻U10、电容C8、电容C9、耦合电容C10、晶振Y1、电阻R64和电阻R70。
芯片U9的1脚分别与电源接口U16的1脚和排阻U10的2脚连接，芯片U9的2脚分别与电源接口U16的2脚和排阻U10的3脚连接，芯片U9的3脚分别与电源接口U16的3脚和排阻U10的4脚连接，芯片U9的4脚分别与电源接口U16的4脚和排阻U10的5脚连接，芯片U9的5脚分别与电源接口U16的5脚和排阻U10的6脚连接，芯片U9的6脚分别与电源接口U16的6脚和排阻U10的7脚连接，芯片U9的7脚分别与电源接口U16的7脚和排阻U10的8脚连接，芯片U9的8脚分别与电源接口U16的8脚和排阻U10的9脚连接，芯片U9的12脚、13脚、14脚和15脚分别与蓝牙模块连接，芯片U9的31脚与电源输入端VCC连接，芯片U9的19脚串连接电容C8接地，芯片U9的18脚串连接电容C9接地，晶振Y1的两端分别与芯片U9的19脚和18脚连接，芯片U9的9脚串连接电阻R54接地，芯片U9的9脚还与耦合电容C10的负极连接，耦合电容C10的正极与电源输入端VCC连接，芯片U9的17脚和16脚与薄膜式压力传感模块连接，芯片U9的21脚、22脚、……、28脚与薄膜式压力传感模块连接，芯片U9的30脚、31脚、……、39脚与薄膜式压力传感模块连接，电源接口U16的9脚接地，电源接口U16的10脚串连电阻R70与电源输入端VCC连接，排阻U10的1脚与电源输入端VCC连接。
优选的，上述薄膜式压力传感模块设置有压力传感器U5、译码器U7、信号转换器U12、译码器U11A、译码器U11B、传感器接口U15、逻辑门U18A、逻辑门U18B、逻辑门U18C、逻辑门U18D、电阻R71、电阻R72和电容C13。
压力传感器U5的1脚和32脚与电源输入端VCC连接，压力传感器U5的12脚与译码器U7的2脚连接，压力传感器U5的12脚还与传感器接口U15的11脚连接，压力传感器U5的11脚与译码器U7的5脚连接，压力传感器U5的11脚还与传感器接口U15的10脚连接，压力传感器U5的10脚与译码器U7的6脚连接，压力传感器U5的9脚与译码器U7的9脚连接，压力传感器U5的8脚与译码器U7的12脚连接，压力传感器U5的7脚与译码器U7的15脚连接，压力传感器U5的6脚与译码器U7的16脚连接，压力传感器U5的5脚与译码器U7的19脚连接，压力传感器U5的27脚与芯片U9的21脚连接，压力传感器U5的24脚与芯片U9的22脚连接，压力传感器U5的23脚与芯片U9的23脚连接，压力传感器U5的22脚与芯片U9的24脚连接，压力传感器U5的4脚与芯片U9的25脚连接，压力传感器U5的28脚与芯片U9的26脚连接，压力传感器U5的29脚与信号转换器U12的2脚连接，压力传感器U5的3脚与信号转换器U12的5脚连接，压力传感器U5的2脚与信号转换器U12的6脚连接，压力传感器U5的22脚与译码器U11A的5脚连接，压力传感器U5的16脚接地，压力传感器U5的13脚分别与译码器U7的3脚、芯片U9的39脚、信号转换器U12的3脚、传感器接口U15的8脚和传感器接口U15的11脚连接，压力传感器U5的14脚分别与译码器U7的4脚、芯片U9的38脚、信号转换器U12的4脚、传感器接口U15的7脚和传感器接口U15的10脚连接，压力传感器U5的15脚分别与译码器U7的7脚、芯片U9的37脚、信号转换器U12的7脚和传感器接口U15的6脚连接，压力传感器U5的17脚分别与译码器U7的8脚、芯片U9的36脚、信号转换器U12的8脚和传感器接口U15的5脚连接，压力传感器U5的18脚分别与译码器U7的13脚、芯片U9的35脚和传感器接口U15的4脚连接，压力传感器U5的19脚分别与译码器U7的14脚、芯片U9的34脚和传感器接口U15的3脚连接，压力传感器U5的20脚分别与译码器U7的17脚、芯片U9的33脚和传感器接口U15的2脚连接，压力传感器U5的21脚分别与译码器U7的18脚、芯片U9的32脚和传感器接口U15的1脚连接，压力传感器U5的30脚分别与信号转换器U12的1脚和译码器U11B的12脚连接，压力传感器U5的31脚接地，压力传感器U5的24脚与芯片U9的17脚连接，压力传感器U5的16脚接地，译码器U7的1脚和10脚接地，译码器U7的11脚与芯片U9的30脚连接，译码器U7的20脚与电源输入端VCC连接，信号转换器U12的13脚、14脚、17脚、18脚和11脚与电源输入端VCC连接，译码器U11A的1脚接地，译码器U11A的2脚与芯片U9的27脚连接，译码器U11A的3脚与芯片U9的28脚连接，译码器U11A的6脚与译码器U11B的14脚连接，译码器U11A的7脚与译码器U11B的15脚连接，译码器U11A的7脚还与逻辑门U18B的4脚和5脚连接，译码器U11B的13脚接地，逻辑门U18A的1脚与芯片U9的17脚连接，逻辑门U18A的2脚与芯片U9的16脚连接，逻辑门U18A的3脚与逻辑门U18C的9脚连接，逻辑门U18B的6脚与逻辑门U18C的10脚连接，逻辑门U18C的8脚分别与逻辑门U18D的12脚和13脚连接，逻辑门U18D的11脚与传感器接口U15的9脚连接，传感器接口U15的12脚串连电阻R71与电源输入端VCC连接，传感器接口U15的12脚还串连电容C13接地，传感器接口U15的12脚还与电源输入端VCC连接，传感器接口U15的12脚与13脚连接，传感器接口U15的14脚串连接电阻R72与13脚连接，传感器接口U15的14脚接地。
优选的，上述蓝牙模块设置有芯片U8、放大器U1A、放大器U1B、放大器U1C、电容C30、电容C19、电阻R7、电阻R9、耦合电容C4、耦合电容C1、电阻R16、电容C20、电阻R17、电阻R13、电阻R15、电阻R1、电阻R18、电阻R20、电阻R21和电容C21。
蓝牙模块的2脚串连电阻R13与放大器U1B的6脚连接，蓝牙模块的3脚接地，蓝牙模块的4脚与芯片U9的14脚连接，蓝牙模块的5脚与芯片U9的13脚连接，蓝牙模块的6脚与电源输入端VCC连接，蓝牙模块的9脚和10脚与放大器U1B的7脚连接，蓝牙模块的11脚与14脚连接，蓝牙模块的12脚与芯片U9的12脚连接，蓝牙模块的13脚与芯片U9的15脚连接，放大器U1B的5脚串连电阻R17与电源输入端VCC连接，放大器U1B的7脚串连电容C20与6脚连接，放大器U1B的7脚还串连电阻R16与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与放大器U1C的8脚连接，放大器U1C的8脚串连R21与9脚连接，放大器U1C的8脚还串连电容C21与9脚连接，放大器U1C的9脚串连电阻R18与电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端与放大器U1C的9脚连接，放大器U1C的10脚串连电阻R1与电源输入端VCC连接，放大器U1A的1脚与放大器U1B的7脚连接，放大器U1A的1脚与耦合电容C4的负极连接，耦合电容C4的正极接地，放大器U1A的1脚还与耦合电容C1的负极连接，耦合电容C1的正极与电源输入端VCC连接，放大器U1A的1脚还与2脚连接，放大器U1A的11脚接地，放大器U1A的4脚串连接电容C30接地，放大器U1A的4脚还与电源输入端VCC连接，放大器U1A的3脚串连电容C19接地，放大器U1A的3脚还串连电阻R9接地，放大器U1A的3脚还串连电阻R7与电源输入端VCC连接。
优选的，上述控制机构还设置有定时模块，定时模块与电源接口U16的11脚连接。
优选的，上述定时模块设置有芯片U4、接口U5、耦合电容C6、电容C5、电感L1、发光二极管D5、电容C34和耦合电容C7。
芯片U4的1脚与电源输入端VCC连接，芯片U4的2脚接地，芯片U4的3脚串连接电容C5接地，芯片U4的4脚与电源接口U16的11脚连接，芯片U4的5脚分别与接口U5的1脚和2脚连接，芯片U4的5脚还串连电感L1与8脚连接，芯片U4的6脚串连电容C34接地，芯片U4的6脚与耦合电容C7的正极连接，芯片U4的6脚还与电源输入端VCC连接，芯片U4的7脚接地，芯片U4的8脚与发光二极管D5的正极连接，二极管D5的负极与电源输入端VCC连接，耦合电容C7的负极接地，接口U5的3脚和4脚接地，耦合电容C6的正极与芯片U4的5脚连接，耦合电容C6的负极接地。
优选的，上述控制机构还设置有滤波模块，滤波模块与电源输入端VCC连接。
优选的，上述滤波模块设置有电容C14、电容C15、电容C17、电容C11、电容C18和电容C188，电容C14的一端、电容C15的一端、电容C17的一端、电容C11的一端、电容C18的一端和电容C188的一端电源输入端VCC连接，电容C14的另一端、电容C15的另一端、电容C17的另一端、电容C11的另一端、电容C18的另一端和电容C188的另一端与接地。
优选的，上述外部设备为手机或者平板电脑。
优选的，上述芯片U9的型号为STM32单片机，电源接口U16的型号为SIP11A，排阻U10的型号为A103G，压力传感器U5的型号为27C1001,译码器U7的型号为74HC373，信号转换器U12的型号为74HC273，译码器U11A的型号为74LS139，译码器U11B的型号为74LHC139，传感器接口U15的型号为SIP16K，逻辑门U18A、逻辑门U18B、逻辑门U18C和逻辑门U18D的型号都为74HC00，芯片U8的型号为TLC5628，放大器U1A、放大器U1B和放大器U1C的型号都为TL064，晶振Y1的频率为12兆赫兹，电容C8、电容C9的电容值为30皮法，耦合电容C10的电容值为10微法，电阻R64的电阻值为4.7千欧，电阻R9、电容C19、电阻R7和电阻R70的电阻值都为10千欧，电阻R71的电阻值为22千欧，电阻R72的电阻值为510欧，电容C14、电容C15、电容C17、电容C11、电容C18、电容C188、电容C34、电容C5、电容C20、电容C30和电容C13的电容值都为104法，耦合电容C7、耦合电容C4和耦合电容C1的电容值都为100微法，电阻R20、电阻R15和电阻R16的电阻值都为1千欧，电阻R1和电阻R17的电阻值都为470欧，电阻R18和电阻R13的电阻值都为2兆欧，电阻R21和电容C21，芯片U4的型号为MAX756，接口U5的型号为SIP4K4,耦合电容C6的电容值为220微法，电感L1的电感值为22微亨利，发光二极管D5的型号为IN5817。
本发明的一种基于单片机的3D打印支具,设置有支具主体和用于感应用户对支具主体施加压力的大小及向外部设备输出信息的控制机构，控制机构嵌装于支具主体。所述控制机构设置有单片机模块、用于采集用户对3D打印支具产生的压力情况的薄膜式压力传感模块、用于与外部设备进行信号传输的蓝牙模块，单片机模块分别与薄膜式压力传感模块和蓝牙模块连接。该3D打印支具能够实时采集用户的足部与支具主体间的压力情况，并将足部与支具主体间的压力情况信息发送至外部设备，实现康复训练时用户患肢多点受力情况的实时监测，便于医护人员观察用户的康复进程。该基于单片机的3D打印支具制作简便和成本低，在功能上能提供实时服务，且快捷灵活和容易操作。
本发明的另一个目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种支具主体的制备方法。该支具主体制备方法针对用户进行个性化制造，在用户使用该支具主体时能有效辅助促进血液循环和防止肌肉萎缩，同时该支具主体能够促进关节活动度并可进行用户下肢的协调。
提供一种支具主体制备方法,包括步骤有：
步骤一、通过磁共振成像仪采集用户的足底至膝盖部位，得到MRI断层影像数据；
步骤二、将步骤一得到的MRI断层影像数据导入三维模型重构，得到3D影像模型；
步骤三、对步骤二得到的3D影像模型导入修复和加工，然后通过偏移得到支具初步模型；
步骤四、对步骤三得到的支具初步模型进行打孔，然后增加支撑结构，得到支具模型；
步骤五、将步骤四得到的支具模型导入至3D打印机，进行3D打印得到支具主体。
优选的，上述步骤一具体为，通过3.0T超导型磁共振成像仪以mDIXON序列采集用户的足底至膝盖部位，得到MRI断层影像数据。
优选的，上述步骤二具体为，将步骤一得到的MRI断层影像数据导入Mimics 19.0软件三维模型重构，得到3D影像模型。
优选的，上述步骤三具体为，将步骤二得到的3D影像模型导入Geomagic wrap2015逆向三维建模软件进行修复和加工，首先选择多边形模式，然后选择偏移工具栏，再选择整体偏移并设置值为2mm的偏移距离参数，最后设置为统一，得到支具初步模型。
优选的，上述步骤四具体为，将步骤三得到的支具初步模型导入3-maticResearch 11.0软件进行打孔，然后导入MAKEBOT软件增加支撑结构，得到支具模型。
优选的，上述3D打印机的型号为Replicator MAKEBOT Z18，3D打印机的工作环境温度为180℃，精度设置为0.1mm。
优选的，上述3D打印材料为白色聚乳酸线材。
本发明的一种支具主体制备方法包括有5个步骤。该支具主体制备方法针对用户进行个性化制造，在用户使用该支具主体时能有效辅助促进血液循环和防止肌肉萎缩，同时该支具主体能够促进关节活动度并可进行用户下肢的协调。本发明的3D打印材料为白色聚乳酸线材，该材料为健康无害和绿色环保材料，同时它的生物降解性良好，而且生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性都较好。使用该材料制成的支具主体具有轻便舒适的优点。
附图说明
利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1为本发明的一种基于单片机的3D打印支具的信号传输关系图。
图2为本发明的单片机模块的电路图。
图3为本发明的薄膜式压力传感模块的电路图。
图4为本发明的蓝牙模块的电路图。
图5为本发明的定时模块的电路图。
图6为本发明的滤波模块的电路图。
图7为一种支具主体制备方法的流程示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1。
一种基于单片机的3D打印支具,如图1-6所示，设置有支具主体和用于感应用户对支具主体施加压力的大小及向外部设备输出信息的控制机构，控制机构嵌装于支具主体。
控制机构设置有单片机模块、用于采集用户对3D打印支具产生的压力情况的薄膜式压力传感模块、用于与外部设备进行信号传输的蓝牙模块，单片机模块分别与薄膜式压力传感模块和蓝牙模块连接。
薄膜式压力传感模块感应用户对支具主体施加压力并得到压力感应信号，薄膜式压力传感模块将压力感应信号传送至单片机模块，单片机模块接收压力感应信号并处理得到处理信号，单片机模块将处理信号传送至蓝牙模块，蓝牙模块接收处理信号并发送至的传输外部设备。
单片机模块设置有芯片U9、电源接口U16、排阻U10、电容C8、电容C9、耦合电容C10、晶振Y1、电阻R64和电阻R70。
芯片U9的1脚分别与电源接口U16的1脚和排阻U10的2脚连接，芯片U9的2脚分别与电源接口U16的2脚和排阻U10的3脚连接，芯片U9的3脚分别与电源接口U16的3脚和排阻U10的4脚连接，芯片U9的4脚分别与电源接口U16的4脚和排阻U10的5脚连接，芯片U9的5脚分别与电源接口U16的5脚和排阻U10的6脚连接，芯片U9的6脚分别与电源接口U16的6脚和排阻U10的7脚连接，芯片U9的7脚分别与电源接口U16的7脚和排阻U10的8脚连接，芯片U9的8脚分别与电源接口U16的8脚和排阻U10的9脚连接，芯片U9的12脚、13脚、14脚和15脚分别与蓝牙模块连接，芯片U9的31脚与电源输入端VCC连接，芯片U9的19脚串连接电容C8接地，芯片U9的18脚串连接电容C9接地，晶振Y1的两端分别与芯片U9的19脚和18脚连接，芯片U9的9脚串连接电阻R54接地，芯片U9的9脚还与耦合电容C10的负极连接，耦合电容C10的正极与电源输入端VCC连接，芯片U9的17脚和16脚与薄膜式压力传感模块连接，芯片U9的21脚、22脚、……、28脚与薄膜式压力传感模块连接，芯片U9的30脚、31脚、……、39脚与薄膜式压力传感模块连接，电源接口U16的9脚接地，电源接口U16的10脚串连电阻R70与电源输入端VCC连接，排阻U10的1脚与电源输入端VCC连接。
薄膜式压力传感模块设置有压力传感器U5、译码器U7、信号转换器U12、译码器U11A、译码器U11B、传感器接口U15、逻辑门U18A、逻辑门U18B、逻辑门U18C、逻辑门U18D、电阻R71、电阻R72和电容C13。
压力传感器U5的1脚和32脚与电源输入端VCC连接，压力传感器U5的12脚与译码器U7的2脚连接，压力传感器U5的12脚还与传感器接口U15的11脚连接，压力传感器U5的11脚与译码器U7的5脚连接，压力传感器U5的11脚还与传感器接口U15的10脚连接，压力传感器U5的10脚与译码器U7的6脚连接，压力传感器U5的9脚与译码器U7的9脚连接，压力传感器U5的8脚与译码器U7的12脚连接，压力传感器U5的7脚与译码器U7的15脚连接，压力传感器U5的6脚与译码器U7的16脚连接，压力传感器U5的5脚与译码器U7的19脚连接，压力传感器U5的27脚与芯片U9的21脚连接，压力传感器U5的24脚与芯片U9的22脚连接，压力传感器U5的23脚与芯片U9的23脚连接，压力传感器U5的22脚与芯片U9的24脚连接，压力传感器U5的4脚与芯片U9的25脚连接，压力传感器U5的28脚与芯片U9的26脚连接，压力传感器U5的29脚与信号转换器U12的2脚连接，压力传感器U5的3脚与信号转换器U12的5脚连接，压力传感器U5的2脚与信号转换器U12的6脚连接，压力传感器U5的22脚与译码器U11A的5脚连接，压力传感器U5的16脚接地，压力传感器U5的13脚分别与译码器U7的3脚、芯片U9的39脚、信号转换器U12的3脚、传感器接口U15的8脚和传感器接口U15的11脚连接，压力传感器U5的14脚分别与译码器U7的4脚、芯片U9的38脚、信号转换器U12的4脚、传感器接口U15的7脚和传感器接口U15的10脚连接，压力传感器U5的15脚分别与译码器U7的7脚、芯片U9的37脚、信号转换器U12的7脚和传感器接口U15的6脚连接，压力传感器U5的17脚分别与译码器U7的8脚、芯片U9的36脚、信号转换器U12的8脚和传感器接口U15的5脚连接，压力传感器U5的18脚分别与译码器U7的13脚、芯片U9的35脚和传感器接口U15的4脚连接，压力传感器U5的19脚分别与译码器U7的14脚、芯片U9的34脚和传感器接口U15的3脚连接，压力传感器U5的20脚分别与译码器U7的17脚、芯片U9的33脚和传感器接口U15的2脚连接，压力传感器U5的21脚分别与译码器U7的18脚、芯片U9的32脚和传感器接口U15的1脚连接，压力传感器U5的30脚分别与信号转换器U12的1脚和译码器U11B的12脚连接，压力传感器U5的31脚接地，压力传感器U5的24脚与芯片U9的17脚连接，压力传感器U5的16脚接地，译码器U7的1脚和10脚接地，译码器U7的11脚与芯片U9的30脚连接，译码器U7的20脚与电源输入端VCC连接，信号转换器U12的13脚、14脚、17脚、18脚和11脚与电源输入端VCC连接，译码器U11A的1脚接地，译码器U11A的2脚与芯片U9的27脚连接，译码器U11A的3脚与芯片U9的28脚连接，译码器U11A的6脚与译码器U11B的14脚连接，译码器U11A的7脚与译码器U11B的15脚连接，译码器U11A的7脚还与逻辑门U18B的4脚和5脚连接，译码器U11B的13脚接地，逻辑门U18A的1脚与芯片U9的17脚连接，逻辑门U18A的2脚与芯片U9的16脚连接，逻辑门U18A的3脚与逻辑门U18C的9脚连接，逻辑门U18B的6脚与逻辑门U18C的10脚连接，逻辑门U18C的8脚分别与逻辑门U18D的12脚和13脚连接，逻辑门U18D的11脚与传感器接口U15的9脚连接，传感器接口U15的12脚串连电阻R71与电源输入端VCC连接，传感器接口U15的12脚还串连电容C13接地，传感器接口U15的12脚还与电源输入端VCC连接，传感器接口U15的12脚与13脚连接，传感器接口U15的14脚串连接电阻R72与13脚连接，传感器接口U15的14脚接地。
蓝牙模块设置有芯片U8、放大器U1A、放大器U1B、放大器U1C、电容C30、电容C19、电阻R7、电阻R9、耦合电容C4、耦合电容C1、电阻R16、电容C20、电阻R17、电阻R13、电阻R15、电阻R1、电阻R18、电阻R20、电阻R21和电容C21。
蓝牙模块的2脚串连电阻R13与放大器U1B的6脚连接，蓝牙模块的3脚接地，蓝牙模块的4脚与芯片U9的14脚连接，蓝牙模块的5脚与芯片U9的13脚连接，蓝牙模块的6脚与电源输入端VCC连接，蓝牙模块的9脚和10脚与放大器U1B的7脚连接，蓝牙模块的11脚与14脚连接，蓝牙模块的12脚与芯片U9的12脚连接，蓝牙模块的13脚与芯片U9的15脚连接，放大器U1B的5脚串连电阻R17与电源输入端VCC连接，放大器U1B的7脚串连电容C20与6脚连接，放大器U1B的7脚还串连电阻R16与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与放大器U1C的8脚连接，放大器U1C的8脚串连R21与9脚连接，放大器U1C的8脚还串连电容C21与9脚连接，放大器U1C的9脚串连电阻R18与电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端与放大器U1C的9脚连接，放大器U1C的10脚串连电阻R1与电源输入端VCC连接，放大器U1A的1脚与放大器U1B的7脚连接，放大器U1A的1脚与耦合电容C4的负极连接，耦合电容C4的正极接地，放大器U1A的1脚还与耦合电容C1的负极连接，耦合电容C1的正极与电源输入端VCC连接，放大器U1A的1脚还与2脚连接，放大器U1A的11脚接地，放大器U1A的4脚串连接电容C30接地，放大器U1A的4脚还与电源输入端VCC连接，放大器U1A的3脚串连电容C19接地，放大器U1A的3脚还串连电阻R9接地，放大器U1A的3脚还串连电阻R7与电源输入端VCC连接。
本发明的蓝牙模块中的三个放大器的作用是将采集到的信号进行放大。
控制机构还设置有定时模块，定时模块与电源接口U16的11脚连接。
定时模块设置有芯片U4、接口U5、耦合电容C6、电容C5、电感L1、发光二极管D5、电容C34和耦合电容C7。
芯片U4的1脚与电源输入端VCC连接，芯片U4的2脚接地，芯片U4的3脚串连接电容C5接地，芯片U4的4脚与电源接口U16的11脚连接，芯片U4的5脚分别与接口U5的1脚和2脚连接，芯片U4的5脚还串连电感L1与8脚连接，芯片U4的6脚串连电容C34接地，芯片U4的6脚与耦合电容C7的正极连接，芯片U4的6脚还与电源输入端VCC连接，芯片U4的7脚接地，芯片U4的8脚与发光二极管D5的正极连接，二极管D5的负极与电源输入端VCC连接，耦合电容C7的负极接地，接口U5的3脚和4脚接地，耦合电容C6的正极与芯片U4的5脚连接，耦合电容C6的负极接地。
本发明的定时模块作用是进行定时，能够触发稳态至暂态的转变。
控制机构还设置有滤波模块，滤波模块与电源输入端VCC连接。
滤波模块设置有电容C14、电容C15、电容C17、电容C11、电容C18和电容C188，电容C14的一端、电容C15的一端、电容C17的一端、电容C11的一端、电容C18的一端和电容C188的一端电源输入端VCC连接，电容C14的另一端、电容C15的另一端、电容C17的另一端、电容C11的另一端、电容C18的另一端和电容C188的另一端与接地。
本发明的滤波模块可以对控制机构或者输入的电源进行滤除杂波和去耦。
本发明的外部设备为手机或者平板电脑。本实施例具体的外部设备为安卓智能手机。
本发明的压力传感器为薄膜式压力传感器，薄膜式压力传感器是电阻式传感器具有工作功耗极低，稳定性高和精度满足人体接触外物压力的测量的优点。薄膜式压力传感器的具有薄膜外形，且其柔韧度能够完全适合附着于支具主体内面，对被测用户的影响小。同时薄膜式压力传感器既能测量因运动或冲击引起的压力变化，也能指示支具主体与用户下肢的贴合情况。
本发明的基于单片机的3D打印支具工作原理如下：首先将控制机构连接好，打开电源开关，当控制机构的LED灯点亮，即显示电路正常通电工作。对STM32单片机即芯片U9的IO口的P1端口进行初始化设置，压力传感器U5与芯片U9之间通过I2C的通信方式，将压力传感器U5的初始值存储于芯片U9初始地址单元。在定时模块中，555定时器即芯片U4能触发稳态到暂态的转变。没有外加信号触发时，控制机构处于稳态。在外加压力信号触发下，控制机构从稳态翻转到暂态，并且经过一段时间后，控制机构又会自动返回到稳态。暂态时间的长短取决于控制机构本身的参数，而与触发信号作用时间的长短无关。
待人体行走再次产生新的压力值时，薄膜式压力传感模块感应行走压力的变化，74系列译码器即译码器U7、译码器U11A和译码器U11B对输入的信号进行信号编译，数据分配，然后通过电流电压信号运算放大器和滤波模块去耦合电路，对信号进行放大滤波，并传输至单片机模块的芯片U9，芯片U9接收到信号并储存在相应的存储器，通过MCU控制蓝牙模块进行信号传输，通信方式为串口的通信方式，蓝牙模块将所获得信号值传输到所配对的安卓***，并以此连续不断循环该程序操作。
该基于单片机的3D打印支具,设置有支具主体和用于感应用户对支具主体施加压力的大小及向外部设备输出信息的控制机构，控制机构嵌装于支具主体。所述控制机构设置有单片机模块、用于采集用户对3D打印支具产生的压力情况的薄膜式压力传感模块、用于与外部设备进行信号传输的蓝牙模块，单片机模块分别与薄膜式压力传感模块和蓝牙模块连接。该3D打印支具能够实时采集用户的足部与支具主体间的压力情况，并将足部与支具主体间的压力情况信息发送至外部设备，实现康复训练时用户患肢多点受力情况的实时监测，便于医护人员观察用户的康复进程。该基于单片机的3D打印支具制作简便和成本低，在功能上能提供实时服务，且快捷灵活和容易操作。
实施例2。
一种基于单片机的3D打印支具,其他特征与实施例1相同，不同之处在于，芯片U9的型号为STM32单片机，电源接口U16的型号为SIP11A，排阻U10的型号为A103G，压力传感器U5的型号为27C1001,译码器U7的型号为74HC373，信号转换器U12的型号为74HC273，译码器U11A的型号为74LS139，译码器U11B的型号为74LHC139，传感器接口U15的型号为SIP16K，逻辑门U18A、逻辑门U18B、逻辑门U18C和逻辑门U18D的型号都为74HC00，芯片U8的型号为TLC5628，放大器U1A、放大器U1B和放大器U1C的型号都为TL064，晶振Y1的频率为12兆赫兹，电容C8、电容C9的电容值为30皮法，耦合电容C10的电容值为10微法，电阻R64的电阻值为4.7千欧，电阻R9、电容C19、电阻R7和电阻R70的电阻值都为10千欧，电阻R71的电阻值为22千欧，电阻R72的电阻值为510欧，电容C14、电容C15、电容C17、电容C11、电容C18、电容C188、电容C34、电容C5、电容C20、电容C30和电容C13的电容值都为104法，耦合电容C7、耦合电容C4和耦合电容C1的电容值都为100微法，电阻R20、电阻R15和电阻R16的电阻值都为1千欧，电阻R1和电阻R17的电阻值都为470欧，电阻R18和电阻R13的电阻值都为2兆欧，电阻R21和电容C21，芯片U4的型号为MAX756，接口U5的型号为SIP4K4,耦合电容C6的电容值为220微法，电感L1的电感值为22微亨利，发光二极管D5的型号为IN5817。
该基于单片机的3D打印支具,设置有支具主体和用于感应用户对支具主体施加压力的大小及向外部设备输出信息的控制机构，控制机构嵌装于支具主体。所述控制机构设置有单片机模块、用于采集用户对3D打印支具产生的压力情况的薄膜式压力传感模块、用于与外部设备进行信号传输的蓝牙模块，单片机模块分别与薄膜式压力传感模块和蓝牙模块连接。该3D打印支具能够实时采集用户的足部与支具主体间的压力情况，并将足部与支具主体间的压力情况信息发送至外部设备，实现康复训练时用户患肢多点受力情况的实时监测，便于医护人员观察用户的康复进程。该基于单片机的3D打印支具制作简便和成本低，在功能上能提供实时服务，且快捷灵活和容易操作。
实施例3。
一种支具主体制备方法，如图7所示，如实施例1的支具主体的制备方法，包括步骤有：
步骤一、通过磁共振成像仪采集用户的足底至膝盖部位，得到MRI断层影像数据；
步骤二、将步骤一得到的MRI断层影像数据导入三维模型重构，得到3D影像模型；
步骤三、对步骤二得到的3D影像模型导入修复和加工，然后通过偏移得到支具初步模型；
步骤四、对步骤三得到的支具初步模型进行打孔，然后增加支撑结构，得到支具模型；
步骤五、将步骤四得到的支具模型导入至3D打印机，进行3D打印得到支具主体。
其中步骤一具体为，通过3.0T超导型磁共振成像仪以mDIXON序列采集用户的足底至膝盖部位，得到MRI断层影像数据。
其中步骤二具体为，将步骤一得到的MRI断层影像数据导入Mimics 19.0软件三维模型重构，得到3D影像模型。
其中步骤三具体为，将步骤二得到的3D影像模型导入Geomagic wrap 2015逆向三维建模软件进行修复和加工，首先选择多边形模式，然后选择偏移工具栏，再选择整体偏移并设置值为2mm的偏移距离参数，最后设置为统一，得到支具初步模型。
其中步骤四具体为，将步骤三得到的支具初步模型导入3-matic Research 11.0软件进行打孔，然后导入MAKEBOT软件增加支撑结构，得到支具模型。
其中3D打印机的型号为Replicator MAKEBOT Z18，3D打印机的工作环境温度为180℃，精度设置为0.1mm。
其中3D打印材料为白色聚乳酸线材。
该支具主体制备方法包括有5个步骤。该支具主体制备方法针对用户进行个性化制造，在用户使用该支具主体时能有效辅助促进血液循环和防止肌肉萎缩，同时该支具主体能够促进关节活动度并可进行用户下肢的协调。本发明的3D打印材料为白色聚乳酸线材。该材料为健康无害和绿色环保材料，同时它的生物降解性良好，而且生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性都较好。使用该材料制成的支具主体具有轻便舒适的优点。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种基于单片机的3D打印支具,其特征在于：设置有支具主体和用于感应用户对支具主体施加压力的大小及向外部设备输出信息的控制机构，控制机构嵌装于支具主体；
所述控制机构设置有单片机模块、用于采集用户对3D打印支具产生的压力情况的薄膜式压力传感模块、用于与外部设备进行信号传输的蓝牙模块，单片机模块分别与薄膜式压力传感模块和蓝牙模块连接；
薄膜式压力传感模块感应用户对支具主体施加压力并得到压力感应信号，薄膜式压力传感模块将压力感应信号传送至单片机模块，单片机模块接收压力感应信号并处理得到处理信号，单片机模块将处理信号传送至蓝牙模块，蓝牙模块接收处理信号并发送至的传输外部设备。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的3D打印支具,其特征在于：所述单片机模块设置有芯片U9、电源接口U16、排阻U10、电容C8、电容C9、耦合电容C10、晶振Y1、电阻R64和电阻R70，
芯片U9的1脚分别与电源接口U16的1脚和排阻U10的2脚连接，芯片U9的2脚分别与电源接口U16的2脚和排阻U10的3脚连接，芯片U9的3脚分别与电源接口U16的3脚和排阻U10的4脚连接，芯片U9的4脚分别与电源接口U16的4脚和排阻U10的5脚连接，芯片U9的5脚分别与电源接口U16的5脚和排阻U10的6脚连接，芯片U9的6脚分别与电源接口U16的6脚和排阻U10的7脚连接，芯片U9的7脚分别与电源接口U16的7脚和排阻U10的8脚连接，芯片U9的8脚分别与电源接口U16的8脚和排阻U10的9脚连接，芯片U9的12脚、13脚、14脚和15脚分别与蓝牙模块连接，芯片U9的31脚与电源输入端VCC连接，芯片U9的19脚串连接电容C8接地，芯片U9的18脚串连接电容C9接地，晶振Y1的两端分别与芯片U9的19脚和18脚连接，芯片U9的9脚串连接电阻R54接地，芯片U9的9脚还与耦合电容C10的负极连接，耦合电容C10的正极与电源输入端VCC连接，芯片U9的17脚和16脚与薄膜式压力传感模块连接，芯片U9的21脚、22脚、……、28脚与薄膜式压力传感模块连接，芯片U9的30脚、31脚、……、39脚与薄膜式压力传感模块连接，电源接口U16的9脚接地，电源接口U16的10脚串连电阻R70与电源输入端VCC连接，排阻U10的1脚与电源输入端VCC连接。
3.根据权利要求2所述的基于单片机的3D打印支具,其特征在于：所述薄膜式压力传感模块设置有压力传感器U5、译码器U7、信号转换器U12、译码器U11A、译码器U11B、传感器接口U15、逻辑门U18A、逻辑门U18B、逻辑门U18C、逻辑门U18D、电阻R71、电阻R72和电容C13，
压力传感器U5的1脚和32脚与电源输入端VCC连接，压力传感器U5的12脚与译码器U7的2脚连接，压力传感器U5的12脚还与传感器接口U15的11脚连接，压力传感器U5的11脚与译码器U7的5脚连接，压力传感器U5的11脚还与传感器接口U15的10脚连接，压力传感器U5的10脚与译码器U7的6脚连接，压力传感器U5的9脚与译码器U7的9脚连接，压力传感器U5的8脚与译码器U7的12脚连接，压力传感器U5的7脚与译码器U7的15脚连接，压力传感器U5的6脚与译码器U7的16脚连接，压力传感器U5的5脚与译码器U7的19脚连接，压力传感器U5的27脚与芯片U9的21脚连接，压力传感器U5的24脚与芯片U9的22脚连接，压力传感器U5的23脚与芯片U9的23脚连接，压力传感器U5的22脚与芯片U9的24脚连接，压力传感器U5的4脚与芯片U9的25脚连接，压力传感器U5的28脚与芯片U9的26脚连接，压力传感器U5的29脚与信号转换器U12的2脚连接，压力传感器U5的3脚与信号转换器U12的5脚连接，压力传感器U5的2脚与信号转换器U12的6脚连接，压力传感器U5的22脚与译码器U11A的5脚连接，压力传感器U5的16脚接地，压力传感器U5的13脚分别与译码器U7的3脚、芯片U9的39脚、信号转换器U12的3脚、传感器接口U15的8脚和传感器接口U15的11脚连接，压力传感器U5的14脚分别与译码器U7的4脚、芯片U9的38脚、信号转换器U12的4脚、传感器接口U15的7脚和传感器接口U15的10脚连接，压力传感器U5的15脚分别与译码器U7的7脚、芯片U9的37脚、信号转换器U12的7脚和传感器接口U15的6脚连接，压力传感器U5的17脚分别与译码器U7的8脚、芯片U9的36脚、信号转换器U12的8脚和传感器接口U15的5脚连接，压力传感器U5的18脚分别与译码器U7的13脚、芯片U9的35脚和传感器接口U15的4脚连接，压力传感器U5的19脚分别与译码器U7的14脚、芯片U9的34脚和传感器接口U15的3脚连接，压力传感器U5的20脚分别与译码器U7的17脚、芯片U9的33脚和传感器接口U15的2脚连接，压力传感器U5的21脚分别与译码器U7的18脚、芯片U9的32脚和传感器接口U15的1脚连接，压力传感器U5的30脚分别与信号转换器U12的1脚和译码器U11B的12脚连接，压力传感器U5的31脚接地，压力传感器U5的24脚与芯片U9的17脚连接，压力传感器U5的16脚接地，译码器U7的1脚和10脚接地，译码器U7的11脚与芯片U9的30脚连接，译码器U7的20脚与电源输入端VCC连接，信号转换器U12的13脚、14脚、17脚、18脚和11脚与电源输入端VCC连接，译码器U11A的1脚接地，译码器U11A的2脚与芯片U9的27脚连接，译码器U11A的3脚与芯片U9的28脚连接，译码器U11A的6脚与译码器U11B的14脚连接，译码器U11A的7脚与译码器U11B的15脚连接，译码器U11A的7脚还与逻辑门U18B的4脚和5脚连接，译码器U11B的13脚接地，逻辑门U18A的1脚与芯片U9的17脚连接，逻辑门U18A的2脚与芯片U9的16脚连接，逻辑门U18A的3脚与逻辑门U18C的9脚连接，逻辑门U18B的6脚与逻辑门U18C的10脚连接，逻辑门U18C的8脚分别与逻辑门U18D的12脚和13脚连接，逻辑门U18D的11脚与传感器接口U15的9脚连接，传感器接口U15的12脚串连电阻R71与电源输入端VCC连接，传感器接口U15的12脚还串连电容C13接地，传感器接口U15的12脚还与电源输入端VCC连接，传感器接口U15的12脚与13脚连接，传感器接口U15的14脚串连接电阻R72与13脚连接，传感器接口U15的14脚接地。
4.根据权利要求3所述的基于单片机的3D打印支具,其特征在于：所述蓝牙模块设置有芯片U8、放大器U1A、放大器U1B、放大器U1C、电容C30、电容C19、电阻R7、电阻R9、耦合电容C4、耦合电容C1、电阻R16、电容C20、电阻R17、电阻R13、电阻R15、电阻R1、电阻R18、电阻R20、电阻R21和电容C21，
蓝牙模块的2脚串连电阻R13与放大器U1B的6脚连接，蓝牙模块的3脚接地，蓝牙模块的4脚与芯片U9的14脚连接，蓝牙模块的5脚与芯片U9的13脚连接，蓝牙模块的6脚与电源输入端VCC连接，蓝牙模块的9脚和10脚与放大器U1B的7脚连接，蓝牙模块的11脚与14脚连接，蓝牙模块的12脚与芯片U9的12脚连接，蓝牙模块的13脚与芯片U9的15脚连接，放大器U1B的5脚串连电阻R17与电源输入端VCC连接，放大器U1B的7脚串连电容C20与6脚连接，放大器U1B的7脚还串连电阻R16与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与放大器U1C的8脚连接，放大器U1C的8脚串连R21与9脚连接，放大器U1C的8脚还串连电容C21与9脚连接，放大器U1C的9脚串连电阻R18与电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端与放大器U1C的9脚连接，放大器U1C的10脚串连电阻R1与电源输入端VCC连接，放大器U1A的1脚与放大器U1B的7脚连接，放大器U1A的1脚与耦合电容C4的负极连接，耦合电容C4的正极接地，放大器U1A的1脚还与耦合电容C1的负极连接，耦合电容C1的正极与电源输入端VCC连接，放大器U1A的1脚还与2脚连接，放大器U1A的11脚接地，放大器U1A的4脚串连接电容C30接地，放大器U1A的4脚还与电源输入端VCC连接，放大器U1A的3脚串连电容C19接地，放大器U1A的3脚还串连电阻R9接地，放大器U1A的3脚还串连电阻R7与电源输入端VCC连接。
5.根据权利要求4所述的基于单片机的3D打印支具,其特征在于：所述控制机构还设置有定时模块，定时模块与电源接口U16的11脚连接；
所述定时模块设置有芯片U4、接口U5、耦合电容C6、电容C5、电感L1、发光二极管D5、电容C34和耦合电容C7,
芯片U4的1脚与电源输入端VCC连接，芯片U4的2脚接地，芯片U4的3脚串连接电容C5接地，芯片U4的4脚与电源接口U16的11脚连接，芯片U4的5脚分别与接口U5的1脚和2脚连接，芯片U4的5脚还串连电感L1与8脚连接，芯片U4的6脚串连电容C34接地，芯片U4的6脚与耦合电容C7的正极连接，芯片U4的6脚还与电源输入端VCC连接，芯片U4的7脚接地，芯片U4的8脚与发光二极管D5的正极连接，二极管D5的负极与电源输入端VCC连接，耦合电容C7的负极接地，接口U5的3脚和4脚接地，耦合电容C6的正极与芯片U4的5脚连接，耦合电容C6的负极接地。
6.根据权利要求5所述的基于单片机的3D打印支具,其特征在于：所述控制机构还设置有滤波模块，滤波模块与电源输入端VCC连接；
所述滤波模块设置有电容C14、电容C15、电容C17、电容C11、电容C18和电容C188，电容C14的一端、电容C15的一端、电容C17的一端、电容C11的一端、电容C18的一端和电容C188的一端电源输入端VCC连接，电容C14的另一端、电容C15的另一端、电容C17的另一端、电容C11的另一端、电容C18的另一端和电容C188的另一端与接地。
7.根据权利要求6所述的基于单片机的3D打印支具,其特征在于：所述外部设备为手机或者平板电脑。
8.根据权利要求7所述的基于单片机的3D打印支具,其特征在于：所述芯片U9的型号为STM32单片机，电源接口U16的型号为SIP11A，排阻U10的型号为A103G，压力传感器U5的型号为27C1001,译码器U7的型号为74HC373，信号转换器U12的型号为74HC273，译码器U11A的型号为74LS139，译码器U11B的型号为74LHC139，传感器接口U15的型号为SIP16K，逻辑门U18A、逻辑门U18B、逻辑门U18C和逻辑门U18D的型号都为74HC00，芯片U8的型号为TLC5628，放大器U1A、放大器U1B和放大器U1C的型号都为TL064，晶振Y1的频率为12兆赫兹，电容C8、电容C9的电容值为30皮法，耦合电容C10的电容值为10微法，电阻R64的电阻值为4.7千欧，电阻R9、电容C19、电阻R7和电阻R70的电阻值都为10千欧，电阻R71的电阻值为22千欧，电阻R72的电阻值为510欧，电容C14、电容C15、电容C17、电容C11、电容C18、电容C188、电容C34、电容C5、电容C20、电容C30和电容C13的电容值都为104法，耦合电容C7、耦合电容C4和耦合电容C1的电容值都为100微法，电阻R20、电阻R15和电阻R16的电阻值都为1千欧，电阻R1和电阻R17的电阻值都为470欧，电阻R18和电阻R13的电阻值都为2兆欧，电阻R21和电容C21，芯片U4的型号为MAX756，接口U5的型号为SIP4K4,耦合电容C6的电容值为220微法，电感L1的电感值为22微亨利，发光二极管D5的型号为IN5817。
9.一种支具主体制备方法,其特征在于，如权利要求1至8所述的有支具主体的制备方法，包括步骤有：
步骤一、通过磁共振成像仪采集用户的足底至膝盖部位，得到MRI断层影像数据；
步骤二、将步骤一得到的MRI断层影像数据导入三维模型重构，得到3D影像模型；
步骤三、对步骤二得到的3D影像模型导入修复和加工，然后通过偏移得到支具初步模型；
步骤四、对步骤三得到的支具初步模型进行打孔，然后增加支撑结构，得到支具模型；
步骤五、将步骤四得到的支具模型导入至3D打印机，进行3D打印得到支具主体。
10.根据权利要求9所述的支具主体制备方法,其特征在于：所述步骤一具体为，通过3.0T超导型磁共振成像仪以mDIXON序列采集用户的足底至膝盖部位，得到MRI断层影像数据；
所述步骤二具体为，将步骤一得到的MRI断层影像数据导入Mimics 19.0软件三维模型重构，得到3D影像模型；
所述步骤三具体为，将步骤二得到的3D影像模型导入Geomagic wrap 2015逆向三维建模软件进行修复和加工，首先选择多边形模式，然后选择偏移工具栏，再选择整体偏移并设置值为2mm的偏移距离参数，最后设置为统一，得到支具初步模型；
所述步骤四具体为，将步骤三得到的支具初步模型导入3-matic Research 11.0软件进行打孔，然后导入MAKEBOT软件增加支撑结构，得到支具模型；
所述3D打印机的型号为Replicator MAKEBOT Z18，3D打印机的工作环境温度为180℃，精度设置为0.1mm；
所述3D打印材料为白色聚乳酸线材。
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