Створення індивідуальної маски з використанням інформаційної моделі
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.1.63.2021.10Ключові слова:
каркас маски, інформаційна модель, твердотільна модельАнотація
Розробка індивідуальних засобів захисту дихання (маски) під час пандемії коронавируса актуальна. Сучасні технології проектування і виготовлення дозволяють створити маски з урахуванням індивідуальних анатомічних особливостей людини. У роботі розглянуто різні типи конструкції захисних масок. Необхідно створити маски з урахуванням анатомічних особливостей людини. Для вирішення цього питання в різних країнах проводяться конкурси зі створення масок нового покоління, такий як Mask Innovation Challenge в США. Ми пропонуємо створення захисної маски з використанням сучасних компʼютерних технологій на основі інформаційної моделі. Розглянуто загальний підхід і варіант практичної реалізації створення маски з урахуванням індивідуальних особливостей людини. Інформаційна модель має 5 основних етапів створення захисної маски. Для створення моделі голови людини використано метод фотограмметрії, коли по двовимірним фотографіям формується її тривимірна модель. На поверхні моделі голови в програмі Autodesk 3DS Max створено основу каркасу маски за допомогою технології ретопологіі. Потім розроблено тривимірна твердотільна модель каркаса маски, яка перевірена на механічні навантаження при зміні міміки обличчя. Створення твердотільної моделі каркаса маски і симуляція механічних навантажень проводилися в програмі Autodesk Fusion 360. Проведено симуляцію виготовлення несучого каркаса маски за допомогою адитивної технології. Наприкінці створена маска з використанням змінного багатошарового фільтру. Подальшим розвитком роботи є проектування багаторазової маски з використанням різних типів фільтрів.
Завантаження
Посилання
Coronavirus Face Masks: What You Should Know. URL: https://www.webmd.com/lung/coronavirusface-masks#6. (дата звернення: 19.04.2021).
Медицинские маски: история возникновения и сферы применения. URL: https://alliancesales.ru/blog/tekhnologii/meditsinskie-maski-istoriya-vozniknoveniya-i-sferyprimeneniya/. (дата звернення: 19.04.2021).
Best face masks to wear: Doctors share their favorite masks. URL: https://www.nbcnews.com/shopping/ apparel/best-face-masks-doctors-n1257689. (дата звернення: 19.04.2021).
N95 Respirators, Surgical & Face Masks. URL: https://www.fda.gov/medical-devices/personalprotective-equipment-infection-control/n95-respirators-surgical-masks-and-face-masks. (дата звернення: 19.04.2021).
Behind the mask: Rethinking the use of face masks while exercising / N. Lakicevic, G. DʼAntona, A. Paoli, A. Bianco, N. Maksimovic, S. Ostojic, P. Drid. Science & Sports. 2021. DOI: 10.1016/j.scispo.2021.02.003.
Mask Innovation Challenge. An official website of the United States government. 2021. URL: www.challenge.gov/challenge/mask-innovation-challenge/. (дата звернення: 19.04.2021).
Moscow Daily News, Правительство США заплатит $500 тыс. за разработку защитной, «менее раздражающей маски» для лица. URL: https://www.mn.ru/smart/pravitelstvo-ssha-zaplatit-500-tysza-razrabotku-zashhitnoj-menee-razdrazhayushhej-maski-dlya-licza. (дата звернення: 23.05.2021).
Designing in modern cad using information model / Tigariev, V., Tonkonogyi, V., Salii, V., Klimenko, S., Dovhan, A. Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2020. P. 331–341. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-40724-7_34.
Reverse Engineering Based on Information Model / Tigariev V., Salii V., Rybak O., Barchanova Y., Lopakov O. Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2021. P. 217–226. DOI:10.1007/978-3-030-68014-5_22.
Wagner, G. Information and Process Modeling for Simulation. Journal of Simulation Engineering. 2018. 1(1). P. 1–25. URL https://jsime.org/index.php/jsimeng/article/view/2.
А. Завтур, Н. Гришина, Ю. Чалый Трехмерная фотограмметрия, или от фотографии к 3D-модели. САПР и графика. 2`2016. URL: https://sapr.ru/article/25136.
Бесплатные программы для фотограмметрии. URL: https://yuneecrussia.ru/fotogrammetriyaluchshie-besplatnye-programmy/. (дата звернення: 23.04.2021).
Website of Regard3D. URL: http://www.regard3d.org. (дата звернення: 23.04.2021).
Что такое ретопология. URL: https://lookinar.com/ru/education-ru/chto-takoe-retopologyya/. (дата звернення: 23.04.2021).
Head Modeling with 3dsmax. URL: https://3dtotal.com/tutorials/t/head-modeling-with-3dsmax-haticebayramoglu-character-human-face. (дата звернення: 23.04.2021).
Retopology of human face in 3d coat, texture clean up in photoshop URL: https://www.cgtrader.com/tutorials/3843-retopology-of-human-face-in-3d-coat-texture-clean-up-inphotoshop. (дата звернення: 23.04.2021).
Kamonichkin D.T. 3D printing of surgical templates. Site of the center for additive manufacturing. 2018. 15 March. URL: https://studia3d.com/hirurgshablon/.
Sergeev A.N. 3D printers in medicine - a field of application and prospects for the development of printing 2017. 25 April. URL: https://www.sciencedebatecom/3d-printery-v-meditsine-oblastprimeneniya-i-perspektivy-razvitiya-pechati/.
