[發明專利]一種個性化3D打印防護面罩的制備方法

有效

• 申請號: 202010470147.2
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111569296B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 陳盛貴;李楠
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院;東莞市松湖科技有限公司;東莞市科恒手板模型有限公司;東莞市三嘉光學科技有限公司
• 主分類號: A62B18/02
• 分類號: A62B18/02;B33Y10/00;B33Y50/02;G06K9/62;G06T17/00
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 鄭華麗

1.一種個性化3D打印防護面罩的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1進行使用者的面部掃描數據采集，利用三維掃描模塊按照設定掃描路線對所述使用者的面部進行特征掃描，收集所述使用者的面部掃描數據，并生成初級模型；

S2在原有的模型庫中調取預設防護面罩基礎模型，將所述初級模型和所述防護面罩基礎模型的數據均導入三維設計軟件中，再利用所述三維設計軟件將所述初級模型和所述防護面罩基礎模型進行處理和布爾運算，以生成完全貼合所述使用者面部的防護面罩基體模型；

S3進行3D打印制造，將所述防護面罩基體模型導入與3D打印機相匹配的切片軟件中，將所述防護面罩基體模型的數據進行切片處理，生成所述3D打印機能夠識別的打印格式文件，將所述打印格式文件輸入到所述3D打印機中進行防護面罩基體實體的打印制造；

S4將打印完成的所述防護面罩基體實體進行拋光打磨光潔化，得到最終的防護面罩基體，在所述防護面罩基體兩側連接口罩系帶，完成防護面罩的制備；

其中，所述三維掃描模塊包括三維掃描儀；

所述三維掃描模塊還包括對三維掃描儀的運行狀態進行監測的監測模塊，所述監測模塊包括報警分析單元、用于獲取三維掃描儀殼體內部溫度的溫度監測單元和用于獲取三維掃描儀殼體內部濕度的濕度監測單元，所述收集所述使用者的面部掃描數據，包括：

對所述使用者的面部進行多次特征掃描，得到多個所述使用者的面部掃描數據，所述報警分析單元接收每次對所述使用者的面部進行特征掃描時的三維掃描儀殼體內部的溫濕度數據，若第a次對所述使用者的面部進行特征掃描時的溫濕度數據不滿足預設條件，對該第a次對所述使用者的面部進行特征掃描時所獲取的面部掃描數據進行刪除；

其中，所述預設條件為：

且

式中，T_a為第a次對所述使用者的面部進行特征掃描時的三維掃描儀殼體內部溫度，T₀為獲取標準面部掃描數據時的三維掃描儀殼體內部溫度，T_γ為由專家評定的三維掃描儀處于最佳工作環境的時的標準溫度值，α₁、α₂為預設權重值，且滿足α₁+α₂＝1；

式中，S_a為第a次對所述使用者的面部進行特征掃描時的三維掃描儀殼體內部濕度，S₀為獲取標準面部掃描數據時的三維掃描儀殼體內部濕度，S_γ為由專家評定的三維掃描儀處于最佳工作環境的時的標準濕度值，β₁、β₂為預設權重值，且滿足β₁+β₂＝1。

2.根據權利要求1所述的個性化3D打印防護面罩的制備方法，其特征在于：用三維掃描模塊按照設定掃描路線對所述使用者的面部進行特征掃描之前，所述S1還包括：

采用所述三維掃描儀對預設面部基礎模型進行特征掃描，得到基礎面部掃描數據；

調取數據庫中預存的與所述預設面部基礎模型對應的標準面部掃描數據，將所述基礎面部掃描數據與該標準面部掃描數據進行對比分析，若對比分析不一致，更換三維掃描儀。

3.根據權利要求2所述的個性化3D打印防護面罩的制備方法，其特征在于：將所述基礎面部掃描數據與該標準面部掃描數據進行對比分析，包括：

提取所述基礎面部掃描數據以及標準面部掃描數據的重要性面部特征；

將所述基礎面部掃描數據的重要性面部特征與對應的標準面部掃描數據的重要性面部特征進行匹配分析。

4.根據權利要求3所述的個性化3D打印防護面罩的制備方法，其特征在于：所述重要性面部特征包括鼻子、眉骨和額頭區域特征。

5.根據權利要求1-4任一項所述的個性化3D打印防護面罩的制備方法，其特征在于：所述3D打印機采用光固化3D打印技術。