一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法技术方案

本发明专利技术公开的一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法，该个性化全面罩定制系统包括大数据定制平台、定制客户端、3D打印设备和组装中心，大数据定制平台包括客户交互单元、数据存储单元、数据建模单元、逻辑设计单元、在线交易单元和定制控制单元，本发明专利技术原理简单，设计合理，基于3D技术进行使用者的面部建模，生成与使用者面部吻合的面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型，并进行3D打印，制得的面部轮廓密封圈和口鼻罩密封圈可有效贴合使用者面部轮廓，提高全面罩的密合度和防护效果，尤其适用于面部缺陷人群，同时，优化面部轮廓密封圈的生产方式，降低全面罩生产成本，提高全面罩生产效率，定制价格亲民。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法
本专利技术涉及全面罩定制方法
，特别是一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法。
技术介绍
全面罩是能罩住眼、鼻和口与头面部密合的面罩，属于自吸过滤式呼吸防护用品，可以有效地防止毒气、粉尘、细菌等有害物质对呼吸系统造成损伤。全面罩的防护性能取决于过滤的有效性和全面罩的密合性，而全面罩的面部轮廓密封圈与使用者面部之间的良好贴合是保持面罩密合性的关键。现在使用的全面罩以美国生产的3M全面罩为主，但其型号仅具有大中小三种型号，而且主要是基于欧美人的头面部特征设计(呼吸防护用品设计依据为上世纪七十年代由美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(LosAlamosNationalLaboratory,LANL)提出的呼吸防护用品适合性分栏，该分栏依据1967-1968年美国空军头面调查资料提出，被大多数国家用于呼吸防护用品的研发、测试和认证过程)，以及欧美人与亚洲人存在面部的差异性，亚洲人在使用该种全面罩时，其密合性的降低幅度较大，对使用者的防护效果也随之降低。同时，使用者的面部缺陷(如疤痕、凹陷的太阳穴、非常突出的颧骨、皮肤褶皱、鼻畸形等特殊的面部形态)对全面罩的使用也存在很大的影响，会导致面部与密封圈之间无法紧密贴合，影响全面罩的密合性，增加面罩的泄漏率，影响防护效果。上述情况导致的防护不当，在应急救援状态下会导致严重的安全事故。因此，全面罩的个性化的定制，尤其是面部轮廓和口鼻罩密封圈的定制则显得尤为重要，基于个体面部模型数据实现的定制化密封圈，将会使面部与面罩之间更为贴合，适应个性化的面部特征，发挥全面罩最大的防护效果。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，公开了一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法。具体的技术方案如下：一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法，所述全面罩包括面部轮廓密封圈、视窗镜片、口鼻罩密封圈、呼气阀和过滤盒，其特征在于，该个性化全面罩定制系统包括大数据定制平台、定制客户端、3D打印设备和组装中心；使用者通过定制客户端与大数据定制平台交互，上传使用者的面部数据，大数据定制平台对获取的面部数据进行存储，并对面部数据进行建模或格式转换，生成3D面部模型，并基于3D面部模型进行逻辑设计，生成与使用者适配的、用于3D打印的面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型，大数据定制平台将生成的面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型导入3D打印设备进行打印生产，最终由组装中心进行全面罩的生产组装，完成个性化定制；所述的大数据定制平台：包括客户交互单元、数据存储单元、数据建模单元、逻辑设计单元、在线交易单元和定制控制单元；所述的定制客户端：通过客户交互单元与大数据定制平台交互，上传面部数据、获取全面罩设计方案、完成线上下单和支付；所述的数据存储单元：接收并存储定制客户端上传的面部数据；所述的数据建模单元：自数据存储单元获取面部数据，并根据面部数据建模生成3D面部模型、或根据面部数据格式转换为通用格式的3D面部模型，生成或格式转换的3D面部模型返回至数据存储单元，并存储；所述的逻辑设计单元：自数据存储单元调取3D面部模型，进行逻辑分析和设计，生成与使用者适配的、用于3D打印的面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型；所述的在线交易单元：在客户定制客户端完成下单后，发送定制指令给定制控制单元，所述定制控制单元收到定制指令后，自数据存储单元调取面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型，并导入3D打印设备；所述的3D打印设备：接收导入的面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型，并生成打印工艺路线，进行面部轮廓密封圈和口鼻罩密封圈的打印生产；所述的组装中心：将打印生产完成的面部轮廓密封圈、口鼻罩密封圈与配套规格的视窗镜片、呼气阀和过滤盒进行组装，得到全面罩成品，完成全面罩的个性定制。上述的一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法，其中，该个性化全面罩定制系统的定制方法具体如下：(1)使用者通过定制客户端与大数据定制平台进行交互，并完成线上注册；(2)使用者通过定制客户端上传面部数据，大数据定制平台获取面部数据后，存储于数据存储单元中，待用；(3)待用的面部数据由数据建模单元调取，并进行处理，得到3D面部模型，该3D面部模型返回至数据存储单元存储，使用者可通过定制客户端下载并查看；(4)逻辑设计单元自数据存储单元调取3D面部模型，进行逻辑分析和设计，生成与使用者适配的、用于3D打印的面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型，并基于面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型的规格，生成与之配套的视窗镜片、呼气阀和过滤盒的选用方案，进而生成全面罩的全套设计方案，该全套设计方案返回至数据存储单元存储，使用者可通过定制客户端下载并查看；(5)使用者在查看全套设计方案后，可进行线上下单，确定定制；(6)在使用者完成线上下单、确认定制后，在线交易单元发送定制指令给定制控制单元，定制控制单元收到定制指令后，自数据存储单元调取全套设计方案，获取内部的面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型，并导入3D打印设备；(7)3D打印设备接收面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型，并生成与之匹配的打印工艺路线，从而进行面部轮廓密封圈和口鼻罩密封圈的打印生产，打印完成的面部轮廓密封圈和口鼻罩密封圈送组装中心；(8)组装中心自数据存储单元调取全套设计方案，并接收完成打印的面部轮廓密封圈和口鼻罩密封圈，同时，基于全套设计方案，选取与面部轮廓密封圈和口鼻罩密封圈配套的视窗镜片、呼气阀和过滤盒，进行全面罩的组装，得到全面罩成品，完成全面罩的个性定制。上述的一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法，其中，完成定制的全面罩由配送中心配送给使用者，在使用者完成后货确认后，完成线上支付。上述的一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法，其中，所述定制客户端以APP形式植入于移动端设备或PC端设备上。上述的一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法，其中，所述的面部数据为使用者的面部图像数据或通过3D扫描设备采集的面部模型数据；面部图像数据形式的面部数据由数据建模单元提取使用者面部特征点，并进行建模，生成3D面部模型，面部模型数据形式的面部数据由数据建模单元格式转换为通用格式的3D面部模型。上述的一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法，其中，所述定制客户端内植入有面部扫描建模软件，并配置有面部扫描建模外设，使用者可通过面部扫描建模外设进行面部数据采集，并通过面部扫描建模软件生成面部模型数据。上述的一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法，其中，所述面部扫描建模软件为Bellus3d，所述面部扫描建模外设为Bellus3d手持人脸扫描仪。上述的一种基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法，所述全面罩包括面部轮廓密封圈、视窗镜片、口鼻罩密封圈、呼气阀和过滤盒，其特征在于，该个性化全面罩定制系统包括大数据定制平台、定制客户端、3D打印设备和组装中心；/n使用者通过定制客户端与大数据定制平台交互，上传使用者的面部数据，大数据定制平台对获取的面部数据进行存储，并对面部数据进行建模或格式转换，生成3D面部模型，并基于3D面部模型进行逻辑设计，生成与使用者适配的、用于3D打印的面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型，大数据定制平台将生成的面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型导入3D打印设备进行打印生产，最终由组装中心进行全面罩的生产组装，完成个性化定制。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法，所述全面罩包括面部轮廓密封圈、视窗镜片、口鼻罩密封圈、呼气阀和过滤盒，其特征在于，该个性化全面罩定制系统包括大数据定制平台、定制客户端、3D打印设备和组装中心；
使用者通过定制客户端与大数据定制平台交互，上传使用者的面部数据，大数据定制平台对获取的面部数据进行存储，并对面部数据进行建模或格式转换，生成3D面部模型，并基于3D面部模型进行逻辑设计，生成与使用者适配的、用于3D打印的面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型，大数据定制平台将生成的面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型导入3D打印设备进行打印生产，最终由组装中心进行全面罩的生产组装，完成个性化定制。


2.如权利要求1所述的一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法，其特征在于，所述的大数据定制平台：包括客户交互单元、数据存储单元、数据建模单元、逻辑设计单元、在线交易单元和定制控制单元；
所述的定制客户端：通过客户交互单元与大数据定制平台交互，上传面部数据、获取全面罩设计方案、完成线上下单和支付；
所述的数据存储单元：接收并存储定制客户端上传的面部数据；
所述的数据建模单元：自数据存储单元获取面部数据，并根据面部数据建模生成3D面部模型、或根据面部数据格式转换为通用格式的3D面部模型，生成或格式转换的3D面部模型返回至数据存储单元，并存储；
所述的逻辑设计单元：自数据存储单元调取3D面部模型，进行逻辑分析和设计，生成与使用者适配的、用于3D打印的面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型；
所述的在线交易单元：在客户定制客户端完成下单后，发送定制指令给定制控制单元，所述定制控制单元收到定制指令后，自数据存储单元调取面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型，并导入3D打印设备；
所述的3D打印设备：接收导入的面部轮廓密封圈适配模型和口鼻罩密封圈适配模型，并生成打印工艺路线，进行面部轮廓密封圈和口鼻罩密封圈的打印生产；
所述的组装中心：将打印生产完成的面部轮廓密封圈、口鼻罩密封圈与配套规格的视窗镜片、呼气阀和过滤盒进行组装，得到全面罩成品，完成全面罩的个性定制。


3.如权利要求2所述的一种基于3D打印技术的个性化全面罩定制系统及其定制方法，其特征在于，该个性化全面罩定制系统的定制方法具体如下：
(1)使用者通过定制客户端与大数据定制平台进行交互，并完成线上注册；
(2)使用者通过定制客户端上传面部数据，大数据定制平台获取面部数据后，存储于数据存储单元中，待用；
(3)待用的面部数据由数据建模单元调取，并进行处理，得到3D面部模型，该3D面部模型返回至数据存储单元存储，使用者可通过定制客户端下载并查看；
(4)逻辑设计单元自数据存储单元调取3D面部模型，进行逻辑分析和设计，生成与使用者适配的、用于3D打印的面部轮廓密封圈适配模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘静，张荣，朱宝立，丁恩明，
申请(专利权)人：南京市职业病防治院，
类型：发明
国别省市：江苏;32