[发明专利]一种仿生头部模型及系统

说明书

本发明公开了一种仿生头部模型及系统，该模型用于代替用户使用头戴式用品并采集数据，该模型设有仿生颅骨层、仿生头部软组织层，仿生颅骨层包括仿生脑颅层和仿生面颅层，仿生头部软组织层形成仿生眼部区、仿生口部区、仿生鼻部区和仿生耳朵区；该模型还包括处理器、发送器、摄像装置、压力传感器、温湿度传感器，处理器分别与发送器、摄像装置、压力传感器、温湿度传感器连接。该仿生头部模型通过检测用户使用头戴式用品时的头部采集数据，以获知用户适配性和舒适度，能够测试多种头戴式用品，具有较高的兼容性，为头戴式用品的设计开发和检验提供更多数据支持。

技术领域

本发明涉及人机工程学、信息技术和生物学领域，尤其涉及一种仿生头部模型及系统。

背景技术

仿生头部模型常用于教育、美容美发和医学领域等。仿生头部模型常与头戴式用品配合使用，用于头戴式用品的设计、制造和检验。头戴式用品佩戴于仿生头部模型，可以对头戴式用品的多项性能进行测试，包括头戴式用品的吸气阻力、呼气阻力、死腔、视野、气密性、可燃性和佩戴区压力等。

在头戴式用品领域，尤其是疫情当下医疗防护用品领域，需要使用头模对头戴品的吸气阻力、呼气阻力、死腔、视野、气密性、可燃性进行测试，各种头戴式用品的设计、制造和检验均需要具有不同头面特征尺寸的三维头模。

现有技术中，发明人发现仿生头部模型通常包括硬质材料制成的头颅，有些头模会在头颅上包裹一层头面部软组织。其结构比较简单，功能比较单一，仅作为头戴式用品的承载体，只用于佩戴头戴式用品展示佩戴效果，不能获知佩戴产品的用户的适配性和舒适度，无法为头戴式用品的设计开发和检验提供相关的数据支持，缺乏头戴式用品佩戴者的感知和舒适度方面的检测，导致头戴式用品在生产后通过用户实际体验后才能反馈舒适度，从而头戴式用品的反馈存在一定滞后性。因此，研发一种用于头戴式用品设计和检测的仿生头部模型成为目前的迫切需求。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明的第一目的在于提出了一种仿生头部模型，通过设置摄像装置、压力传感器、温湿度传感器以及声音采集装置，以检测头戴式用品佩戴者的感知、舒适度方面数据。

本发明的第二目的在于提出一种仿生头部系统。

本发明的第三目的在于提出一种头戴式用品检测系统。

为了达到上述第一目的，本发明采用以下技术方案：

一种仿生头部模型，用于代替用户使用头戴式用品并采集数据，所述仿生头部模型设有仿生颅骨层、仿生头部软组织层，仿生颅骨层包括仿生脑颅层和仿生面颅层，仿生脑颅层和仿生面颅层连接，仿生头部软组织层包裹在仿生面颅层的外层，并形成仿生眼部区、仿生口部区、仿生鼻部区和仿生耳朵区，仿生耳朵区设置在仿生面颅层的两侧，所述仿生头部软组织层包括仿生皮肤层和仿生肌肉层，仿生肌肉层、仿生皮肤层依次按照由内层到外层进行设置形成分层结构；

所述仿生头部模型还包括处理器、发送器、摄像装置、压力传感器、温湿度传感器，所述处理器分别与发送器、摄像装置、压力传感器、温湿度传感器连接，所述处理器和发送器内嵌设置在仿生脑颅层，所述摄像装置、压力传感器和温湿度传感器分别内嵌设置在仿生头部软组织层；

所述压力传感器设置在仿生耳朵区，温湿度传感器设置在仿生眼部区、仿生口部区、仿生鼻部区以及仿生脑颅层。

作为优选的技术方案，所述仿生眼部区包括仿生眼眶区和仿生眼睛区，所述仿生眼睛区设有眼部孔，所述眼部孔依次贯穿仿生皮肤层和仿生肌肉层，所述摄像装置相对设置在眼部孔的末端边缘部，所述摄像装置设置在仿生面颅层。

作为优选的技术方案，所述仿生皮肤层的厚度大于3mm，所述压力传感器设置在仿生皮肤层由外向内1.5mm至3mm处。