一種可穿戴模塊化醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)和3d打印制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可穿戴模塊化醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)和3D打印制造方法，用戶依據(jù)自身需要在現(xiàn)有的可穿戴醫(yī)療模塊系統(tǒng)中選擇功能模塊；利用3D掃描技術(shù)對(duì)用戶穿戴所述功能模塊部位的體態(tài)特征進(jìn)行掃描，得到體態(tài)特征三維數(shù)字化模型；然后，利用3D建模軟件對(duì)三維數(shù)字化模型進(jìn)行翻模設(shè)計(jì)，得到穿戴設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)模型；對(duì)于該外部結(jié)構(gòu)模型利用上位機(jī)和3D打印機(jī)進(jìn)行打印，得到穿戴設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)；最后，將打印出的外部結(jié)構(gòu)與用戶需求的功能模塊組裝，完成可穿戴模塊化醫(yī)療設(shè)備的個(gè)性化設(shè)計(jì)和3D打印制造。本發(fā)明結(jié)合了市場(chǎng)對(duì)可穿戴醫(yī)療設(shè)備個(gè)性化領(lǐng)域加工的需求，生產(chǎn)出與用戶身體結(jié)構(gòu)最佳匹配的個(gè)性化醫(yī)療設(shè)備，在可穿戴醫(yī)療領(lǐng)域中具有重大意義。
【專利說(shuō)明】一種可穿戴模塊化醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)和3D打印制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可穿戴醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)和3D打印制造領(lǐng)域，具體涉及一種可穿戴模塊化醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)和3D打印制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電子技術(shù)、醫(yī)院檢測(cè)技術(shù)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展極大地促進(jìn)了可穿戴醫(yī)療電子設(shè)備的發(fā)展，現(xiàn)如今診斷檢測(cè)設(shè)備、健康保健設(shè)備、醫(yī)療美容設(shè)備等已經(jīng)可以基本滿足人們對(duì)基本健康狀況的檢測(cè)治療需求。
[0003]傳統(tǒng)的可穿戴醫(yī)療設(shè)備的其中一類是功能多樣的智能穿戴產(chǎn)品，如智能手表、智能腰帶等，優(yōu)點(diǎn)是精巧方便智能操作，缺點(diǎn)是有些測(cè)量功能用戶并不需要，而某些需要的醫(yī)療功能卻無(wú)法拓展，用戶無(wú)法完全按照自己的使用需求與意愿選擇產(chǎn)品。
[0004]此外，由于每個(gè)用戶的具體身體部位形態(tài)都不一樣，可穿戴醫(yī)療設(shè)備和用戶身體接觸部位就會(huì)出現(xiàn)不匹配而影響客戶使用體驗(yàn)，給設(shè)計(jì)人員和用戶都帶來(lái)了困擾。因此，設(shè)計(jì)最佳匹配用戶個(gè)人的可穿戴醫(yī)療設(shè)備具有重大意義，這就需要針對(duì)每個(gè)顧客設(shè)計(jì)制造個(gè)性化的可穿戴醫(yī)療設(shè)備。但是，現(xiàn)有的可穿戴醫(yī)療設(shè)備加工技術(shù)一般采用工廠統(tǒng)一模具，無(wú)法實(shí)現(xiàn)可穿戴醫(yī)療設(shè)備的個(gè)性化設(shè)計(jì)與制造。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有可穿戴醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域缺乏一種模塊化個(gè)性化柔性的組合系統(tǒng)，可以方便用戶按照個(gè)人需求和體態(tài)特征設(shè)計(jì)與制造最佳的個(gè)性化可穿戴醫(yī)療設(shè)備。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種可穿戴模塊化醫(yī)療設(shè)備的個(gè)性化設(shè)計(jì)和3D打印制造方法，該方法能夠方便用戶按照個(gè)人需求和體態(tài)特征設(shè)計(jì)并制造最佳的個(gè)性化可穿戴醫(yī)療設(shè)備。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]步驟一、依據(jù)用戶對(duì)可穿戴移動(dòng)醫(yī)療需要，在現(xiàn)有的可穿戴醫(yī)療模塊系統(tǒng)中選擇用戶需求的功能模塊；
[0009]步驟二、利用3D掃描技術(shù)對(duì)用戶穿戴所述功能模塊部位的體態(tài)特征進(jìn)行掃描，得到用戶的體態(tài)特征三維數(shù)字化模型；
[0010]步驟三、利用3D建模軟件對(duì)三維數(shù)字化模型進(jìn)行翻模設(shè)計(jì)，得到穿戴設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)模型；
[0011]步驟四、利用上位機(jī)和3D打印機(jī)對(duì)外部結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行打印，得到穿戴設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)；
[0012]步驟五、將打印出的外部結(jié)構(gòu)與用戶需求的功能模塊組裝，完成可穿戴模塊化醫(yī)療設(shè)備的個(gè)性化設(shè)計(jì)和3D打印制造。
[0013]進(jìn)一步地，本發(fā)明中的可穿戴醫(yī)療模塊系統(tǒng)包括:與移動(dòng)終端統(tǒng)一接口或與移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線方式通信，并由移動(dòng)終端統(tǒng)一控制處理的診斷檢測(cè)模塊、健康保健模塊和醫(yī)療美容模塊；無(wú)線方式為藍(lán)牙或Wifi。
[0014]進(jìn)一步地，本發(fā)明中穿戴設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)的材料為金屬、塑料或光敏樹脂材料等，3D打印機(jī)的型號(hào)種類依據(jù)打印材料確定。
[0015]有益效果:
[0016]本發(fā)明利用模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)、3D掃描建模技術(shù)和3D打印制造技術(shù)，依據(jù)用戶使用需求和穿戴醫(yī)療設(shè)備部位的體態(tài)特征設(shè)計(jì)出個(gè)人適用的模塊化設(shè)備，本發(fā)明具有的個(gè)性化定制，結(jié)合了市場(chǎng)對(duì)可穿戴醫(yī)療設(shè)備個(gè)性化領(lǐng)域加工的需求，生產(chǎn)出與用戶身體結(jié)構(gòu)最佳匹配的個(gè)性化設(shè)備，在可穿戴醫(yī)療領(lǐng)域中具有重大意義。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種可穿戴模塊化醫(yī)療設(shè)備的個(gè)性化設(shè)計(jì)和3D打印制造方法，能夠方便用戶按照個(gè)人需求和體態(tài)特征設(shè)計(jì)并制造最佳的個(gè)性化可穿戴醫(yī)療設(shè)備；如圖2所示，本發(fā)明的具體過(guò)程為:
[0021]步驟一、依據(jù)用戶對(duì)可穿戴移動(dòng)醫(yī)療需要，在現(xiàn)有的可穿戴醫(yī)療模塊系統(tǒng)選擇用戶需求的功能模塊；
[0022]步驟二、利用3D掃描技術(shù)對(duì)用戶穿戴所述功能模塊部位的體態(tài)特征進(jìn)行掃描，得到用戶的體態(tài)特征三維數(shù)字化模型；
[0023]步驟三、利用3D建模軟件對(duì)三維數(shù)字化模型進(jìn)行翻模設(shè)計(jì)，并基于用戶的體態(tài)特征和用戶需求，對(duì)具體可穿戴模塊化醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，例如外觀、顏色、圖案和材質(zhì)等。如果符合要求則執(zhí)行步驟四，若不符合要求則重新設(shè)計(jì)；最終得到穿戴設(shè)備部分的外部結(jié)構(gòu)模型；
[0024]步驟四、利用上位機(jī)和3D打印機(jī)對(duì)外部結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行打印，得到穿戴設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)；
[0025]步驟五、將打印出的外部結(jié)構(gòu)與用戶需求的功能模塊中的電子電路和機(jī)械部分組裝，完成可穿戴模塊化醫(yī)療設(shè)備的個(gè)性化設(shè)計(jì)和3D打印制造。
[0026]本發(fā)明中可穿戴醫(yī)療模塊系統(tǒng)包括:與移動(dòng)終端統(tǒng)一接口或與移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線方式通信，并由移動(dòng)終端統(tǒng)一控制處理的診斷檢測(cè)模塊、健康保健模塊和醫(yī)療美容模塊；無(wú)線方式為藍(lán)牙或wifi。
[0027]診斷檢測(cè)模塊主要包括血壓測(cè)量模塊、血糖測(cè)量模塊、血氧測(cè)量模塊、心血管檢測(cè)模塊、心率檢測(cè)模塊、微循環(huán)檢測(cè)模塊、血脂檢測(cè)模塊、體溫測(cè)量模塊、脂肪檢測(cè)模塊和體重測(cè)量模塊。
[0028]健康保健模塊主要包括紅外按摩模塊、電子熱磁波按摩模塊、中藥電療模塊、氣血循環(huán)模塊、足部理療模塊和電子經(jīng)絡(luò)理療模塊。
[0029]醫(yī)療美容模塊主要包括皮膚油脂測(cè)量模塊、皮膚彈性程度測(cè)量模塊、皮膚水分測(cè)試模塊、超聲波模塊、射頻美顏模塊、LED面膜模塊、潔面模塊、祛斑祛痘模塊、光子嫩膚模塊、脫毛模塊和美胸模塊。
[0030]每個(gè)功能模塊所特定的穿戴設(shè)備部位如下:
[0031]I)頭/面部:皮膚油脂檢測(cè)模塊、皮膚彈性程度測(cè)量模塊、皮膚水分測(cè)試模塊、中藥電療模塊、超聲波模塊、射頻美顏模塊、LED面膜模塊、潔面模塊、祛斑祛痘模塊和光子嫩膚豐吳塊。
[0032]2)頸:中藥電療模塊、電子經(jīng)絡(luò)理療模塊、超聲波模塊和射頻美顏模塊。
[0033]3)軀干:體溫測(cè)量模塊、紅外按摩模塊、電子熱磁波按摩模塊、中藥電療模塊、電子經(jīng)絡(luò)理療模塊、脫毛模塊和美胸模塊。
[0034]4)雙臂:血壓測(cè)量模塊〈上臂、手腕 >、心率檢測(cè)模塊〈手腕 >、心血管檢測(cè)模塊〈手腕 >、中藥電療模塊、電子經(jīng)絡(luò)理療模塊和脫毛模塊。
[0035]5)手:血氧測(cè)量模塊〈指尖 >、血糖測(cè)量模塊〈指尖 >、微循環(huán)檢測(cè)模塊〈指尖 > 和血脂檢測(cè)模塊〈指尖〉。
[0036]6)雙腿:中藥電療模塊、電子經(jīng)絡(luò)理療模塊和脫毛模塊。
[0037]7)腳:中藥電療模塊、氣血循環(huán)模塊、體重測(cè)量模塊、足部理療模塊、脂肪檢測(cè)模塊和電子經(jīng)絡(luò)理療模塊。
[0038]本發(fā)明中3D打印機(jī)的型號(hào)種類主要依據(jù)打印材料確定，可打印金屬、塑料或光敏樹脂材料等，能夠3D打印出設(shè)計(jì)的三維模型。
[0039]下面以理療鞋、面部美容理療儀和電子針灸理療衣的設(shè)計(jì)加工為例來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明的實(shí)施方案。
[0040]案例一:理療鞋
[0041]因?yàn)椴煌脩舻碾p腳結(jié)構(gòu)差異以及個(gè)性化需求差異的存在，個(gè)性化模塊定制可穿戴醫(yī)療設(shè)備非常必要。
[0042]S11、用戶根據(jù)自身需要選擇體重測(cè)量功能、脂肪檢測(cè)功能和足部理療功能，在可穿戴醫(yī)療模塊系統(tǒng)選擇用戶需求的體重測(cè)量模塊、脂肪檢測(cè)模塊和足部理療模塊。
[0043]S12、利用3D掃描儀對(duì)用戶雙腳外形進(jìn)行掃描，得到用戶雙腳特征的三維數(shù)字化模型。
[0044]S13、利用3D建模軟件對(duì)掃描得到的足部三維數(shù)字化模型進(jìn)行翻模設(shè)計(jì)，得到理療鞋大致輪廓，其內(nèi)部完全符合用戶足部形狀。然后，在理療鞋的足底部預(yù)留出體重測(cè)量模塊、脂肪檢測(cè)模塊和足部理療模塊的電子電路和機(jī)械部件的放置空間，方便后續(xù)的安裝與調(diào)試。進(jìn)一步根據(jù)顧客對(duì)理療鞋外觀、顏色、圖案和材質(zhì)等要求進(jìn)行精細(xì)加工設(shè)計(jì)。如果符合要求執(zhí)行S14，若不符合要求重新設(shè)計(jì)并優(yōu)化；最終得到理療鞋的外部結(jié)構(gòu)模型；
[0045]S14、利用上位機(jī)和3D打印機(jī)對(duì)理療鞋的外部結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行打印，得到理療鞋的框架結(jié)構(gòu)。
[0046]S15、將理療鞋的框架結(jié)構(gòu)與體重測(cè)量模塊、脂肪檢測(cè)模塊和足部理療模塊的電子電路和機(jī)械部件組裝，完成產(chǎn)品的調(diào)試與加工。
[0047]案例二:面部美容理療儀
[0048]因?yàn)橛脩羧巳旱拿娌坑泄趋澜Y(jié)構(gòu)、胖瘦等區(qū)別以及個(gè)性化需求差異的存在，個(gè)性化模塊定制可穿戴面部美容理療儀設(shè)備非常必要。
[0049]S21、用戶根據(jù)自身需要選擇皮膚水分含量測(cè)量功能、皮膚油脂含量測(cè)量功能、皮膚彈性程度測(cè)量功能以及LED面膜美容的功能，在可穿戴醫(yī)療模塊系統(tǒng)選擇用戶需求的皮膚水分含量測(cè)量模塊、皮膚油脂測(cè)量模塊、皮膚彈性程度測(cè)量模塊以及LED面膜模塊。
[0050]S22、利用3D掃描儀對(duì)用戶面部外形進(jìn)行掃描，得到用戶面部特征的三維數(shù)字化模型。
[0051]S23、利用3D建模軟件對(duì)掃描得到的面部三維數(shù)字化模型進(jìn)行翻模設(shè)計(jì)，得到面部美容理療儀的大致輪廓，其內(nèi)部完全符合用戶面部形狀。然后，在面部美容理療儀內(nèi)部預(yù)留出皮膚水分含量測(cè)試模塊、皮膚油脂測(cè)量模塊、皮膚彈性程度測(cè)量模塊以及LED面膜模塊的電子電路和機(jī)械部分的放置空間，方便后續(xù)的安裝與調(diào)試。進(jìn)一步根據(jù)顧客對(duì)面膜儀外觀、顏色、圖案和材質(zhì)等要求進(jìn)行精細(xì)加工設(shè)計(jì)。如果符合要求執(zhí)行S24，若不符合要求重新設(shè)計(jì)并優(yōu)化；最終得到面部美容理療儀的外部結(jié)構(gòu)模型；
[0052]S24、利用上位機(jī)和3D打印機(jī)對(duì)面部美容理療儀的外部結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行打印，得到面部美容理療儀的框架結(jié)構(gòu)。
[0053]S25、將面部美容理療儀的框架結(jié)構(gòu)與皮膚水分含量測(cè)量模塊、皮膚油脂測(cè)量模塊、皮膚彈性程度測(cè)量模塊以及LED面膜模塊的電子電路和機(jī)械部件組裝，完成產(chǎn)品的調(diào)試與加工。
[0054]案例三:電子針灸理療衣
[0055]因?yàn)椴煌脩舻捏w型體態(tài)差異以及個(gè)性化需求差異的存在，個(gè)性化模塊定制電子針灸理療衣非常必要。
[0056]S31、用戶根據(jù)自身需要選擇血壓測(cè)量功能、心率檢測(cè)功能和電子經(jīng)絡(luò)理療功能，在可穿戴醫(yī)療模塊系統(tǒng)選擇用戶需求的血壓測(cè)量模塊、心率檢測(cè)模塊和電子經(jīng)絡(luò)理療模塊；
[0057]S32、利用3D掃描儀對(duì)用戶軀干、雙臂和雙腿進(jìn)行掃描，得到用戶全身體態(tài)特征的三維數(shù)字化模型；
[0058]S33、利用3D建模軟件對(duì)掃描得到的全身三維數(shù)字化模型進(jìn)行翻模設(shè)計(jì)，得到電子針灸理療衣大致外形，其內(nèi)部完全符合用戶體態(tài)特征。然后，在電子針灸理療衣內(nèi)部預(yù)留出血壓測(cè)量模塊、心率檢測(cè)模塊和電子經(jīng)絡(luò)理療模塊的電子電路和機(jī)械部件地放置空間，方便后續(xù)的安裝與調(diào)試。進(jìn)一步根據(jù)顧客對(duì)電子針灸理療衣外觀、顏色、圖案和材質(zhì)等要求進(jìn)行精細(xì)加工設(shè)計(jì)。如果符合要求執(zhí)行S34，若不符合要求重新設(shè)計(jì)并優(yōu)化；最終得到電子針灸理療衣的外部結(jié)構(gòu)模型；
[0059]S34、利用上位機(jī)和3D打印機(jī)對(duì)電子針灸理療衣的外部結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行打印，得到電子針灸理療衣的框架結(jié)構(gòu)；
[0060]S35、將電子針灸理療衣的框架結(jié)構(gòu)與血壓測(cè)量模塊、心率檢測(cè)模塊和電子經(jīng)絡(luò)理療模塊的電子電路和機(jī)械部件組裝，完成產(chǎn)品的調(diào)試與加工。
[0061]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可穿戴模塊化醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)和3D打印制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、依據(jù)用戶對(duì)可攜帶移動(dòng)醫(yī)療需要，在現(xiàn)有的可攜帶醫(yī)療模塊系統(tǒng)中選擇用戶需求的功能模塊； 步驟二、利用3D掃描技術(shù)對(duì)用戶穿戴所述功能模塊部位的體態(tài)特征進(jìn)行掃描，得到用戶的體態(tài)特征三維數(shù)字化模型； 步驟三、利用3D建模軟件對(duì)三維數(shù)字化模型進(jìn)行翻模設(shè)計(jì)，得到穿戴設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)模型； 步驟四、利用上位機(jī)和3D打印機(jī)對(duì)外部結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行打印，得到穿戴設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)； 步驟五、將打印出的外部結(jié)構(gòu)與用戶需求的功能模塊組裝，完成可穿戴模塊化醫(yī)療設(shè)備的個(gè)性化設(shè)計(jì)和3D打印制造。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可穿戴模塊化醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)和3D打印制造方法，其特征在于，可攜帶醫(yī)療模塊系統(tǒng)包括:與移動(dòng)終端統(tǒng)一接口或與移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線方式通信，并由移動(dòng)終端統(tǒng)一控制處理的診斷檢測(cè)模塊、健康保健模塊和醫(yī)療美容模塊；無(wú)線方式為藍(lán)牙或wifi ο
3.如權(quán)利要求1所述的一種可穿戴模塊化醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)和3D打印制造方法，其特征在于，所述穿戴設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)的材料為金屬、塑料或光敏樹脂材料，3D打印機(jī)的型號(hào)種類依據(jù)打印材料確定。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK104385589SQ201410528707
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】李楠, 鮑衍地, 閻艷, 李之桐 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)