石墨烯材料智能测量裤的研发

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人体测量学是服装学科中经久不衰的话题。进入大数据时代以来,科研人员、相关企事业单位等愈发意识到科技在人体数据获取中的重要作用,也相应地开发出一些智能测量服装、人体测量平台及软件。目前,用于人体下肢测量的平台或软件较少,其功能基本为体型监测或购物指导。
  智能服装在多方行业的支持下发展,跨学科领域的进步促进了新产品的形成。近年来,石墨烯材料被认为是最具发展潜力的材料之一,其优良的导电导热性为众多研究所应用。
  因此,本课题基于石墨烯材料,设计开发一款新的智能测量裤,为人体下肢测量发展提供一种新的思路和方法。针对涉及的关键技术,主要开展以下几个部分研究:
  (1) 智能测量裤理论与现状研究。围绕下肢测量技术、石墨烯材料及传感器智能测量服装三方面展开相关研究,对下肢测量技术、石墨烯材料应用及智能测量服装的发展现状进行总结,为后续研究过程提供理论支持;
  (2) 测量裤结构设计研究。结合测量裤设计方案需求及前人研究成果,提出基于特定伸长率的一片式弹性紧身裤的结构设计方法。研究内容涵盖前期面料选择和适用伸长率的确定、三维立体裁剪操作和样片的获取,及短寸法到比例法的演绎过程。
  (3) 试验材料探索及研究。为筛选合适的材料,进行了五批柔性石墨烯传感带的拉伸伸长电阻测试试验,并对面料及传感带的弹性性能进行测试研究。依据传感器评价指标,最终确定实验用面料、石墨烯织带及柔性石墨烯传感带;最后使用SPSS 21.0、Origin等软件对传感带测试结果进行分析,构建电阻值-伸长率预测模型,并进行校验;
  (4) 验证实验。实验共分两部分,人台穿着实验用以检测电阻测量的精度,对象穿着实验用以检测尺寸测量系统的准确性。同时,选用手工和三维扫描测量方法获得受试者数据并与传感带测试结果进行比对,最终明确测量裤的使用范围和准确程度。
  本课题以石墨烯材料为载体,对制作而成的石墨烯柔性传感带进行测试研究,辅以一片式弹性紧身裤结构设计方法,结合现有数据采集工具,研发出可测量一定范围下肢尺寸的测量裤。本文打通了应用特殊材料测量人体下肢尺寸的技术思路,对该类智能测量服装的研发具有借鉴意义。未来,伴随新兴材料的优化发展,可进一步对智能测量服装展开更深入研究。
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