[发明专利]一种基于3D打印技术的智能床垫

说明书

本发明公开了一种基于3D打印技术的智能床垫，属于床垫制作技术领域。一种基于3D打印技术的智能床垫，包括其步骤如下：步骤一：确定3D打印智能床垫的功能和性能的需求，并设计每个功能单元的结构；步骤二：使用数字化协同设计理念出智能床垫三维数字化模型数据；步骤三：从材料数据库中寻找满足智能床垫所需求的材料，本发明易于提供更好的支撑性、舒适性以及弹性，能改善床垫的内部环境，易于调节床垫内部的湿度、减少热量散失，有利于增加舒适度和保暖性，还能改善身体的受力状态，可以提高平衡稳定性、缓冲减震以及提供矫正脊椎等功能，提高身体与床垫的贴合度，使使用者能更快的进入深度睡眠状态，保证其睡眠质量。

技术领域

本发明涉及床垫制作技术领域，尤其涉及一种基于3D打印技术的智能床垫。

背景技术

改性材料，是指在通用材料和工程材料的基础上，经过填充、共混、增强等方法加工，提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能的材料制品，通过改性的塑料部件不仅能够达到一些钢材的强度性能，还具有质轻、色彩丰富、易成型等一系列优点。

3D打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品，3D打印技术是一种快速成型增材制造技术，它根据三维数字化模型数据，通过叠加堆积式制造工序，逐层自动打印与模型完全一致的三维实体结构，结合数字建模、机器控制、信息工程、材料科学领域的前沿技术。由于具有加工精度高、制作经济便利、材料多样等特点，能够制造出任何复杂的结构，已被广泛应用于许多个性化产品创作领域。床垫是为了保证消费者获得健康而又舒适的睡眠而使用的一种介于人体和床之间的物品，床垫材质繁多，不同材料制作的床垫能给人带来不同的睡眠效果。

现有的床垫主要包括由复数个弹簧排列形成的垫芯，以及包覆在垫芯外面的外罩，所述各个弹簧之间通常用钢丝连接固定，因此，一旦床垫制成成品后即无法调节柔软性，即其弹性是固定的，无法满足人们对床垫的柔软性的需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中，一旦床垫制成成品后即无法调节柔软性，即其弹性是固定的，无法满足人们对床垫的柔软性的需求问题，而提出的一种基于3D打印技术的智能床垫。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于3D打印技术的智能床垫，其特征在于，其步骤如下：

步骤一：确定3D打印智能床垫的功能和性能的需求，并设计每个功能单元的结构；

步骤二：使用数字化协同理念计算出智能床垫三维数字化模型数据；

步骤三：从材料数据库中寻找满足智能床垫所需求的材料，对材料改性后，制成可以进行打印的材料；

步骤四：对步骤二的数字模型进行数字处理，得到3D打印的轮廓信息，使用3D打印机打印,继而获得智能床垫的立体结构；

步骤五：对步骤四获得的床垫结构进行智能部件的安装和测试，最终得到适合人身体需求的智能床垫本体。

优选的，所述步骤二中，由数字化协同设计法根据人体工学优化智能床垫的三维数字化模型数据拓扑，将制造床垫的材料与床垫的功能进行整合定制设计，形成新型的功能型床垫结构。

优选的，所述步骤二中包括三维扫描单元，所述三维扫描单元用于扫描人体形态，通过三维扫描单元等数字化手段获取人体形态，并结合人体工学对床垫的立体形状及结构进行设计和优化，使得床垫变得科学和健康，同时，通过获取人体形态，可支持任意规格及性能的定制，对于部分特殊人群具有重大意义。