摘  要：随着时代和市场经济的发展，人们出于对高质量生活标准的追求，在穿着上对美观度和功能性尤为重视，而随着人们的生活水平的提升，家长对孩子的重视程度日益加深，对童鞋的设计也需要结合当下时代的儿童足部数据来进行更合理的功能设计和结构设计。不仅如此，还需要考虑到当下的时代生态要求和儿童心理需求，从科学的角度出发来进行童鞋设计。本篇文章将对不同年龄段的儿童足部数据进行分析，并结合数据对童鞋鞋底和功能提出科学合理的设计方案。

关键词：儿童足部;数据分析;童鞋设计

数据表明，我国16岁以下儿童的总人数目前已达4亿，占我国总人口数量的25%，并且每年都有将近3000万的新生儿，因此，我国童鞋市场是庞大且经久不衰的，但我国目前的童鞋市场较为缺乏良好的市场商业行为规范体系以及统一的童鞋质量标准，致使市场中的童鞋质量良莠不齐，功能同质化情况严重。此外，许多的童鞋制造商并没有专业的童鞋制造技术，通常采用成人鞋制造技术来制造童鞋，导致出现了前跷过大、鞋底过硬以及鞋跟过高等一系列问题。一双质量好的童鞋，应当对儿童的足部进行保护，还要使童鞋的功能和结构设计符合人体的发育机理，但是当儿童穿着这种质量较差且不符合人体工程学的童鞋进行运动时，不科学的足底压力分布会促使儿童的足部运动习惯向着不好的方向发展，甚至会引发一系列的足部疾病，影响儿童的正常发育和身体健康，因此，现代童鞋的结构及功能设计应当以儿童足部数据作为依据，提高童鞋设计的科学合理性，促进儿童生长发育。

一  儿童足部发育概述

儿童的腿型从出生到发育完全的过程中会出现一定的钟摆现象，其表现为在刚出生时，由于胎位和体质的影响，婴儿的下肢通常会呈现为“O”型腿，这种“O”型腿会在学习走路的时候由于体重的影响有一定程度的家中，但会随着身体的成长发育，肢体的自动矫正会使儿童的下肢变直，但有时也会因为矫正过度，使得“O”型腿在发育的过程中变成了“X”型腿，最终“X”型腿也会随着身体的发育和自动矫正变直。虽然这是一种人体发育的正常现象，但是有部分儿童的发育并不是如此规律进行，儿童在发育过程中可能受各种因素的影响导致其不能按照正常的发育规律进行发育，如过早的学习走路或长时间采用跪坐的娱乐方式以及进行不良足部运动等，致使部分儿童在成长过程中可能出现各种各样的形态，如高低脚、内翻脚、八字脚等非正常脚型，因此现代童鞋设计需要结合儿童足部数据和儿童足部生长发育需求，来进行合理的功能和结构设计，以外部条件来帮助儿童在穿着童鞋时进行足部矫正，使其足部发育符合正常的发育规律【1】。

二  儿童足部数据分析

2.1  裸足足底压力数据

足部的发育是一种长期的体验式的成长过程，在这个过程中，鞋体除了满足人体正常的鞋类需求之外，还能够通过足部和鞋体来对外界进行感知，通过足部的神经系统传入大脑，使大脑能够接收到足底的感知知觉，具体表现为，在进行足部运动的同时，可以根据足部的感知反馈了解鞋帮的曲面是否与足底的曲面吻合，如鞋帮曲面与足底曲面存在冲突，那么就会在运动过程中产生不适，同时也能察觉到鞋底是否具有良好的弹性，面对各种路况时，鞋底是否能够即使地给予反馈，以此来给予人体正确的压力反馈，人体在感知压力的同时也能够对鞋体的保护功能性有清晰地了解。

足部是承受人体压力和支撑人体行走的重要部位，如果在行走的过程中产生了不适宜的压力分布，将会对人体产生一定的危害，甚至会影响人们的足部运动习惯以及足部的正常发育，因此，如何保证足部压力适宜，令人体在穿上鞋体之后感觉舒适是当下鞋类制造商重点关注的话题。而人体足部压力试验的数据中表明，人体足部在静止状态时，其水分蒸发量约为0.4～1.2g/h，在一般负载情况下为1.6～3.4g/h，在过度负载的情况下为6～13g/h，这些水分仅有少量会从腿部和鞋体的孔洞排出，但大部分的水分会留在鞋内，这就使得汗液中的无机物会被鞋内细菌分解，形成一种酸性副产物，腐蚀鞋袜，从而产生恶臭及异物，影响人体穿着舒适程度，此外，酸性物质对人体有一定的刺激性，长时间处于酸性环境中，人体足部会产生较为明显的不适感。在童鞋设计中，大部分的童鞋的保暖性极强，但是否具有良好的透气性还值得商榷，当鞋子的保暖性与透气性失去平衡时，鞋体内部的水汽可能会对儿童敏感的皮肤产生一定的伤害。

2.2  儿童足部压力测量系统

儿童足部压力测量系统最常用的是美国Tekscan公司生产的柔性薄膜网格状触觉压力传感器，这种传感器拥有较强的柔展性，并且这种传感器非常薄，能够应对绝大部分的压力测试需求，现目前有很多企业都是采用的这一套压力测量系统。此外，还有德国Novel公司生产的Pedar-X足底压力测量系统，这套足底压力测量系统的优势在于测量精度高、测量灵敏度强、测量频率高以及数据储存量大等特点，这使得Pedar-X足底压力测试系统在步态分析、动作分析及损伤分析等领域中被广泛应用，之所以能够取得良好的测量效果，是因为Novel-Pedar鞋垫中应用了电容传感器，一个标准成人的鞋垫通常采用99个传感器，在人体进行运动时，通过这些传感器可以实时接收到人体足部的压力分布，再通过人机交互实现对人体足部数据的实时采集。而在童鞋中，传感器的数量会随着鞋垫面积的变化而变化，在传感器的密度不变的情况下，依旧能够做到对儿童足部压力数据的实时采集，能够了解不同年龄段的儿童足部压力分布情况以及各种异型脚的足部压力分布情况。

三  基于儿童足部数据分析的童鞋设计

通过以上形式可以有效实现对儿童足部数据的采集，而童鞋的结构和功能设计应当以这些数据作为依据，进行科学合理的设计。而由于不同年龄段的儿童的足部发育情况有所不同，因此不同年龄段的儿童童鞋设计在功能和结构设计上应当有明显的区分。

3.1  不同年龄段的设计理念

我国以成人为标准将18岁以下的孩子统称为儿童，又按照不同年龄段将其分为婴儿、幼儿、学龄前期、学龄期以及青春期。其中学龄前期指的是7岁以下的阶段，这一阶段的儿童发育较快，且学习能力较强，因此很对于这个阶段儿童的鞋体设计应当以保护儿童足部和帮助儿童行为为主，加上这个阶段的儿童尚未形成属于自己的审美雏形，对外观的需求性不强，因此这个阶段的童鞋设计应当重视舒适性。学龄期指的是7-10岁的儿童，这个阶段的儿童已经有了自己的审美雏形，而这种审美往往是向成人学习的，因此对于童鞋的风格需求偏向成熟，颜色也略显深沉一些，因此这个阶段的童鞋设计应当在外观上适当的进行改善，而这个阶段的儿童已经能够初步作出选择，在制造鞋体时，可以适当的降低鞋体的舒适性以加强鞋体的功能性，帮助儿童进行运动形态和姿势的矫正，帮助其回归正常的发育规律【2】。10-18岁的儿童这统称为青春期，这个阶段的儿童想法较多，个性化风格较为明显，加上这个阶段的儿童足部发育较为完全，对于功能性的需求有一定程度的下降，因此需要通过加强对鞋体结构和个性化的设计才能在激烈的童鞋市场中占据份额。

3.2  结构设计

现代童鞋的结构设计应当以两方面为主，一个是要求鞋垫具有记忆定型功能，另一个是科技加强鞋体针对性的功能设计。在儿童发育过程中，可能受到各种因素的影响出现不同症状的足部疾病，这些足部疾病的存在影响了儿童的正常行走甚至是生活习惯，而市面上大部分的鞋子都不能根据儿童的足部形态作出动态调整，因此患有足病的儿童在穿着市面上的常用鞋子时，通常舒适度较差，仅仅将鞋子作为其足部的防护，无法从鞋体上获得行走上的帮助。因此，现代童鞋的设计应当根据儿童足部数据分析，结合不同情况的脚型缺陷儿童的数据，展开对市面上各种功能鞋的造型分析，利用功能技术实现和个性化记忆功能以实现鞋体的个性化功能结构，使各种脚型的儿童都能够在穿鞋时获得良好的舒适性【3】。

3.3  工艺设计

由上述可知，个性化记忆功能鞋底的设计是需要结合儿童足部数据分析进行的，其主要是依据儿童的足底空间曲面和脚型特点来进行针对性设计，其设计要点在于在鞋体的外踝或里踝进行增高设计，根据儿童的“O”型腿或“X”型腿的特点，采用不同功能结构的童鞋，给予儿童在行走时的反作用力，经过时间的推移，能够改善儿童的足部发育情况，而记忆性功能的实现则主要依靠于鞋垫内的胶状填充物，鞋垫可以在儿童运动的同时结合足底压力分布实现胶状物质的转移，使鞋垫的形状逐渐贴合儿童的足底空间曲面，让鞋体在能够为儿童提供足部保护和行走帮助的同时还能保证具有良好的舒适性【4】。

3.4  童鞋结构及功能的设计实现

现代童鞋的结构及功能的设计与实现主要分为理论和实践两部分，理论部分主要以儿童足部压力数据分析和儿童常用鞋体的功能分析和压力测量，从而为实现个性化以及功能鞋体提供数据支撑。对于理论数据的采集可以利用现有的辅助功能技术和足部压力测量系统，结合人机交互功能来实现对不同脚型的儿童足部压力分布数据采集，而童鞋结构及功能设计的实践则需要根据需求采用并行工程设计技术，开发人员需要对整个产品的设计、生产及报废的整个生命周期中对于产品质量标准控制、成本管控及市场用户需求变化等进行综合性考虑，还需要对鞋底的工艺设计路线进行细化分析，思考如何在保证鞋底的功能性满足市场用户需求的同时，提升设计效率和减少研究时间，以提升企业的经营效益，帮助企业在庞大的市场中获得更大的利益。

四  结语

由于我国儿童群体数量庞大，因此对于儿童的成长健康问题，国家引起高度重视，社会也对此进行重点关注。而儿童时期是儿童发育的关键时期，鞋体对于儿童的足部发育的影响是极大的，除了外观方面对儿童的心理发育会产生一定的影响外，鞋体的功能和结构设计也会对儿童的足部骨骼和行走运动习惯产生影响，而对于成长过程中存在脚型发育不规律的儿童来说，通过鞋体的约束来达成以外部条件帮助矫正脚型的目的对于我国民生问题具有十分重要的现实意义。

参考文献：

[1]谢松访，基于儿童足部数据分析的童鞋功能结构设计与实现[J]，西部皮革，2012（19）：32-36.

[2]姚丹丹，现代童鞋设计新理念[J]，西部皮革，2018（15）：64-65.

[3]张秀丽，朱晓兰，儿童足部生物力学特点与童鞋设计[J]，北京体育大学学报，2010（6）：57-61.

[4]黄政，从人体工程学角度谈童鞋设计[J]，河南科技，2012（7X）：8.