E1.1 Especificaciones para el desarrollo de las técnicas de reconstrucción

Transcripción

1 RECONSTRUCCION_3D Nueva tecnología dirigida a la personalización y selección de producto basada en la reconstrucción 3D del cuerpo a partir de fotografías registradas con una aplicación móvil E1.1 para el desarrollo de las técnicas de reconstrucción

2 Proyectos de I+D El contenido de este documento ha sido generado por el Instituto de Biomecánica (IBV) como resultado del proyecto RECONSTRUCCION 3D (IMDEEA/2015/22) en el marco de la convocatoria de ayudas dirigidas a centros tecnológicos de la Comunitat Valenciana para el ejercicio 2015 cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) en un porcentaje del 50% a través del Programa Operativo FEDER de la Comunitat Valenciana , dentro del Eje Prioritario 1.

3 RECONSTRUCCION_3D Nueva tecnología dirigida a la personalización y selección de producto basada en la reconstrucción 3D del cuerpo a partir de fotografías registradas con una aplicación móvil E1.1 para el desarrollo de las técnicas de reconstrucción Referencia externa: IBV: IMDEEA/2015/22 Nº del entregable: E1.1 PT1 para el desarrollo de las técnicas de Fase: reconstrucción 3D Tipo de entregable: I=Informe Nivel de difusión: IN=Interna Fecha: Marzo 2015 Descripción del documento: Informe con las especificaciones para el desarrollo de las técnicas de reconstrucción considerando las distintas partes del cuerpo en función de la tipología de producto y la precisión resultante requerida para personalización y selección de producto

4 1. Objetivo El primer objetivo del proyecto RECONSTRUCCION_3D se centró en definir las especificaciones de la metodología de reconstrucción 3D con las siguientes premisas: Que la metodología desarrollada tenga carácter multisectorial y que pueda aplicarse la mayoría de productos en los que la antropometría de la persona influya en el confort y ergonomía. Que la metodología de reconstrucción 3D pueda implementarse en sistemas basados en tecnología de uso doméstico como smartphones o tabletas. Para ello se han definido las tipologías de producto en las que tendría sentido el uso de la antropometría del usuario ( perfil antropométrico ) en el proceso de compra de un producto, bien para establecer los requerimientos de diseño en un proceso de personalización, bien como ayuda a la selección de talla o modelo, lo que se conoce como best-fitting. 2. Metodología La revisión de sectores y productos se llevó a cabo en dos fases: FASE1: Búsqueda industrial y de mercado orientada a definir los sectores y productos potenciales para el desarrollo de modelo de negocio que introduzca la caracterización antropométrica del usuario. Esta búsqueda se centró: En productos y servicios que ya están ya en el mercado y que utilizan información antropométrica del usuario para su diseño o comercialización. La mayoría de estos servicios utilizan en la actualidad una metodología de toma de datos o muy costosa o poco precisa. En estos casos la introducción de un sistema de captura basado en tecnología de bajo coste incrementaría notablemente la rentabilidad del negocio y sus posibilidades de crecimiento. Productos que se ofrecen en tallas y concentran un gran número de quejas y devoluciones por parte de los consumidores que complican y hacen menos rentable su comercialización. FASE 2: Grupos de discusión multidisciplinares formados por expertos en antropometría, diseño de producto, innovación y mercados. En estos grupos se analizó en detalle: El potencial de la metodología de reconstrucción 3D para desarrollar nuevos productos y servicios o como tecnología sustitutiva que incremente su penetración en el mercado. Los requerimientos de funcionamiento del sistema para que se adapte a las necesidades de las empresas fabricantes y distribuidoras así como a los usuarios del producto. y dificultades del desarrollo para alcanzar los niveles de precisión y usabilidad necesarios para su éxito en el mercado. 3. Revisión de productos potenciales Tras la revisión de mercado y los grupos de discusión se identificaron las siguientes aplicaciones del perfil antropométrico : : Diseño de producto personalizado adaptado a las formas y dimensiones corporales del consumidor. Con esta aplicación, se han detectado varios mercado potenciales como el orto-protésico, el deportivo o el laboral. Comercio: s y compra de productos adaptados a la antropometría del usuario. Tendría sentido en diversos sectores como el de la moda (ropa, calzado y accesorios) y deporte. Las posibles aplicaciones y ventajas son: o Mejora del ajuste del producto (usuario) o Compra delegada (usuario)

5 o Reducción de devoluciones (empresa) o Mayor confianza de los consumidores (empresa) Ocio: Creación de avatares para juegos on-line, descripción del morfotipo, recomendaciones de estilismo en función del morfotipo. Salud: Aplicaciones relacionadas con la nutrición: control de peso, acumulación de grasa y su relación planes de dietas y de actividad física. Belleza: Tratamientos de estética Evaluación y seguimiento de la modificación del volumen corporal a través de tratamientos de belleza. Figura 1. Variedad de productos que se ofrecen personalizados o por tallas. Los mercados en los la captura 3D del cuerpo humano puede aportar un valor diferencial al desarrollo o comercialización de un nuevo producto o servicio son los siguientes: Orto-protésico/tecnología sanitaria Deportivo Moda: Calzado, ropa y accesorios (bisutería y joyería) Laboral: Puesto de trabajo y equipos de protección individual La resolución y precisión de la metodología de reconstrucción basada en datos que se propone en el presente proyecto, dependerá de la resolución que tengan las bases de datos de entrenamiento utilizadas. El desarrollo óptimo consistiría en utilizar las bases de datos de cuerpo completo y segmentarlo por zonas en función del producto. Sin embargo, la falta de detalle de los escaneados 3D de cuerpo completo en algunas zonas corporales como la cara, pies y manos, obliga a utilizar bases de datos específicas de estas partes del cuerpo en productos que requieren un buen ajuste en estas zonas. Por este motivo, se han estructurado las especificaciones antropométricas por producto agrupándolas por zona corporal. La agrupación por zona corporal permite visualizar la posibilidad de desarrollar un sistema multisectorial para cada zona corporal. Para cada tipo de producto se ha definido el error máximo asumible para poder diseñar el producto de forma personalizada o poder ofrecer un servicio de selección de talla que proporcione un ajuste adecuado al usuario. Las zonas corporales consideradas se han restringido a aquellas en las que el IBV cuenta con bases de datos representativas de la población en 3D para poder plantear una aproximación de reconstrucción basada en datos. En la Tabla 1 se presentan las especificaciones antropométricas 3D para los productos que deben ajustarse a las dimensiones de la cara o la cabeza. Tabla 1. Mapa de productos que se ajustan a las dimensiones de la cara o cabeza.

6 Sombreros/ Gorros Moda Contorno de cabeza Profundidad de cabeza Cascos Equipos de protección (EPIS) Gafas de buceo Anchura ectocantus Distancia Gabellasubnasale Distancia entre ojos Gafas Tecnología sanitaria Ancho de la cara Ancho del puente de la nariz. Distancia selionoreja en las medidas de la cara No es necesaria la reconstrucción de la cabeza completa. Error < 3 mm en las medidas de la cara Mascarillas Tecnología sanitaria Forma del a cara Distancia nariz- boca Error < 2 mm Auriculares Electrónica de consumo Contorno de cabeza Ancho de la oreja Altura de la oreja En la Tabla 2 se presentan las especificaciones antropométricas para los productos que deben ajustarse a las dimensiones del pie. Tabla 2. Mapa de productos que se ajustan a las dimensiones del pie. Calzado Calzado Longitud total Anchura del antepié Forma 3D del pie. En algunos casos, es necesaria la captura 3D del pie con altura de tacón. Error < 3mm

7 Calcetines Longitud del pie Error < 10mm Plantillas Tobilleras Ortopedia Ortoprotésico Huella plantar 3D Forma del pie Contorno de tobillo Contorno talónempeine Longitud del pie Distancia talónmetas. (ortopedia) Error < 1.5 mm (deporte) Error < 3 mm Error < 3 mm En la Tabla 3 se presentan las especificaciones antropométricas para los productos que deben ajustarse a las dimensiones de la mano. Tabla 3. Mapa de productos que se ajustan a las dimensiones de la mano. Anillos Joyería Contorno de los dedos Contorno de los nudillos Error <10 mm Reloj/pulseras Joyería Wearables Contorno de la muñeca Contorno de la mano (joyería) (wearables) Guantes EPIS Longitud de la mano Anchura de la mano Error <5 mm (anchuras dedos) Error <10 mm contorno de la mano En la Tabla 4 se presentan las especificaciones antropométricas para los productos que deben ajustarse a las dimensiones del oído interno. En este caso, se tendría que explorar si existe una correlación elevada entre la forma del canal interior del oído y la forma exterior de la concha para asegurar la viabilidad técnica de la reconstrucción 3D a partir de la toma de imágenes la oreja. Tabla 4. Mapa de productos que se ajustan a las dimensiones del oído.

8 Audífonos Salud (corrección auditiva) Forma 3D de la concha y el canal. Diámetro y profundidad de la concha. Diámetro, ángulo y longitud del canal. Error < 1 mm Protectores de oído Salud Laboral Error < 3 mm Error < 1 mm Electrónica de consumo Auriculares Diámetro y profundidad de la concha. Diámetro, ángulo y longitud del canal. CH CH3 SL5 4 CH2 8 CH4 15 DC3 SL2 DC4 Leaning plane SL1 7 DC1 DC2 14 Error < 3 mm SL8 En la Tabla 5 se presentan las especificaciones antropométricas para los productos que deben ajustarse a las dimensiones corporales. Tabla 5. Mapa de productos que se ajustan a las dimensiones corporales. Prendas superiores Corsetería Moda Moda Contorno de pecho Anchura de hombros Contorno de cintura Contorno del brazo Longitud del torso Longitud del brazo Error < 20 mm Error < 50 mm Cinturones Moda Contorno de bajo pecho Contorno de pecho Error < 20 mm Prendas inferiores/ vestidos/monos/ abrigos Moda Contorno de cintura Error < 20 mm

9 Monos buceo/motociclismo Hasta 40 medidas corporales de acuerdo a la norma ISO Error < 20 mm Bicicletas Altura de entrepierna Longitud del torso Longitud del brazo hasta el puño Error < 20 mm Ajuste de la bici En la Tabla 6 se presentan las especificaciones antropométricas para los productos que deben ajustarse a las dimensiones antropométricas corporales en postura sentado. Tabla 6. Adaptación del entorno laborarl a las dimensiones del trabajador. Diseño ergonómico del puesto de trabajo Salud Laboral Dimensiones antropométricas de acuerdo a la norma ISO 7250 Adecuación del entorno laboral a los trabajadores Error < 20mm. En la Tabla 7 se presentan las especificaciones antropométricas para los productos que deben ajustarse a las dimensiones de extremidades o tronco. Tabla 7. Mapa de productos que se ajustan determinadas exptremidades y tronco.

10 Rodilleras Ortésis aplicadas en el ámbito de la salud y el deporte Contorno de muslo a 5, 15 y 20 cm de la articulación dela rodilla. Contorno de rodilla Contorno dela pierna a 5, 15 y 20 cm de la articulación dela rodilla. Corsés Forma 3D de la cadera. Ortésis de brazo/mano Forma 3D del brazo