[發明專利]一種姿態采集方法及基于該方法的防護服數字化定制系統

有效

• 申請號: 202010520722.5
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111418939B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 朱杰;徐穎鶴;胡富宇;王莉;李招云;徐杭龍;呂宗軍;吳波;舒升;李巧;劉琛
• 申請（專利權）人: 臺州市中心醫院（臺州學院附屬醫院）
• 主分類號: A41H3/00
• 分類號: A41H3/00;G06Q30/06;G06K9/00;G06K9/62;G06F16/583
• 代理公司: 北京華創智道知識產權代理事務所(普通合伙) 11888
• 代理人: 周倩

1.一種基于姿態采集的防護服數字化定制系統，包括生產平臺及模型獲取平臺，其特征在于：

所述姿態采集包括：

S1：提取用戶靜態站立時的姿態特征及位置特征；

S2：輸出指令，令用戶依次做至少兩組動作姿態；

S3：以所述姿態特征及所述位置特征為基礎，捕獲動作姿態視頻；拆分所述動作姿態視頻，以每幀的所述動作姿態視頻作為一個動作節點圖像，獲得動作中止時的定點姿態圖像以及各動作連接階段的姿態變化圖像；

S4：將定點姿態圖像以及姿態變化圖像轉化為帶有x軸、y軸、z軸、及時間軸標簽的特征向量，將所述特征向量輸入預設分類模型，獲得標準防護服尺寸；

S5：在數據庫中查找與所述標準防護服尺寸匹配的裁剪方式；

所述模型獲取平臺包括軌跡采集模塊，分類模塊，模型輸出模塊；

所述軌跡采集模塊用于采集用戶身體姿態變化；包括：

提取用戶靜態站立時的姿態特征及位置特征；輸出指令，令用戶依次做至少兩組動作姿態，捕獲定點姿態圖像以及姿態變化圖像；

所述分類模塊將所述軌跡采集模塊采集的所述定點姿態圖像以及所述姿態變化圖像轉化為帶有x軸、y軸、z軸、及時間軸標簽的特征向量，將所述特征向量輸入預設分類模型，獲得標準防護服尺寸；

所述模型輸出模塊基于所述標準防護服尺寸，查找數據庫從多個裁剪方式中確定與所述標準防護服尺寸匹配的裁剪方式，控制機械手基于裁剪方式制造防護服；

所述生產平臺上側設有一對對稱分布的儀器半模：第一儀器半模及第二儀器半模；第一儀器半模外端固定連接有轉軸，所述生產平臺內固定安裝有步進電機，且步進電機的輸出端與轉軸之間固定連接，所述第一儀器半模上下兩端及遠離轉軸的一端分別開設有伸頭孔、落腳孔和進布孔，所述進布孔內插設有醫用非織造布，所述第一儀器半模內端四個角點處均安裝有電機盒，上下對應的一對所述電機盒之間轉動連接有導料輥；第二儀器半模內安裝有多個機械手，所述機械手的輸出端固定安裝有裁剪刀和密封成型件，且密封成型件垂直于裁剪刀的剪切方向；

所述動作姿態包括：正常站立姿態，水平舉手姿態，向上舉手姿態，向前舉手姿態，蹲下姿態；

所述密封成型件包括安裝板，所述安裝板外側壁上開設有多段槽，所述多段槽沿遠離裁剪刀的方向上依次包括分離段、加料段和粘合段，且加料段寬度逐漸變小，所述分離段和加料段的連接處固定安裝有分離熱熔球，所述分離熱熔球內開設有儲料腔，所述分離熱熔球靠近加料段一端固定連接有一對與加料段側壁平行的布料盒，一對所述布料盒相互遠離一端均開設有多個均勻分布的噴射孔，所述分離熱熔球通過管道連接有增壓氣泵；

所述儲料腔內填充有助防護固體粉末；

所述分離熱熔球靠近分離段一端開設有多個均勻分布的減阻槽，所述減阻槽活動連接有減阻加熱珠，所述分離熱熔球的殼體內鑲嵌安裝有電加熱絲，所述電加熱絲上固定連接有多根導熱絲，且導熱絲兩端分別延伸至分離熱熔球和減阻槽內；

所述加料段兩側壁上均開設有導向滑槽，所述導向滑槽內滑動卡接有引導塊，所述引導塊內安裝有第二電磁鐵，所述導向滑槽靠近分離段一側安裝有第一電磁鐵，所述導向滑槽遠離分離段一側安裝有壓力傳感器；

所述粘合段兩側壁上均開設有柱形槽，所述柱形槽內安裝有擠壓輥，所述擠壓輥連接有伺服電機，所述擠壓輥內安裝有環形陣列分布的半導體制冷片，且半導體制冷片之間相互串聯。

2.根據權利要求1所述的一種基于姿態采集的防護服數字化定制系統，其特征在于：所述減阻槽與所述減阻加熱珠之間填充有導熱混合物和導熱網，且導熱網與導熱絲一端固定連接，所述減阻槽槽口處固定連接有與減阻加熱珠相匹配的防漏橡膠圈，所述防漏橡膠圈內壁上涂覆有納米疏油涂層。

3.根據權利要求2所述的一種基于姿態采集的防護服數字化定制系統，其特征在于：所述導熱混合物為導熱油和導熱砂的混合物，且填充比例為1:1-2，所述導熱砂經過打磨處理。

4.根據權利要求3所述的一種基于姿態采集的防護服數字化定制系統，其特征在于：所述助防護固體粉末包括以下重量份數計的原料：40-60份熱熔膠顆粒、2-5份納米銀、5-8份納米四氧化三鐵和0.5-2份變色硅膠顆粒。

5.一種基于姿態采集的防護服數字化定制方法，采用權利要求1-4任一所述的基于姿態采集的防護服數字化定制系統，其特征在于：包括以下步驟：

A1：確定裁剪方式；

A2：啟動電機盒驅動導料輥完成醫用非織造布的進料；

A3：合并一對儀器半模，醫用非織造布圍繞用戶進行閉合后，機械手按照裁剪方式沿著用戶的腋下和胯下進行自動裁剪；

A4：裁剪的過程中密封成型件跟在裁剪刀后面直接沿著開口處進行加熱融化，并且添加助防護固體粉末后進行對接粘合，實現用戶脖子、軀干和四肢的一次成型；

A5：將成型后的防護服與現有的手套、腳套、帽子和面罩防護材料進行銜接，得到最終的產品；

所述A1包括：

A1.1：采集用戶身體姿態變化；

A1.2：基于采集的所述用戶身體姿態變化，根據預設分類模型，獲得標準防護服尺寸；

A1.3：基于所述標準防護服尺寸，查找數據庫從多個裁剪方式中確定與所述標準防護服尺寸匹配的裁剪方式。