Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky Českého vysokého učení technického v Praze (CIIRC ČVUT) a TRIX Connections, start-up a spin-off společnost při ČVUT v Praze, společně vyvinuly software, který s využitím zařízení jako je smartphone doporučí vhodnou velikost těsnění pro pohodlnější používání ochranné polomasky RP95. Customizace a propojení konečných uživatelů přímo s výrobci je přitom podstatou distribuované výroby, kterou se výzkum na CIIRC ČVUT dlouhodobě zabývá. Aplikace je uvedena jen několik dní poté, co tým CIIRC ČVUT za masku pro 3D tisk obdržel mimořádné ocenění Česká hlava od Rady pro výzkum, vývoj a inovace.
Ochranná polomaska CIIRC RP95-3D byla vyvinuta během jediného březnového týdne v reakci na nedostatek osobních ochranných prostředků v první koronavirové krizi. Maska v létě 2020 prošla kompletním testováním a získala plnou certifikaci EU podle příslušných norem pro ochranné osobní prostředky, což umožňuje označení CE. Paralelně s tím byl vyvinut model masky RP95-M k masové výrobě formou vstřikování plastů. Tu na základě licence vyrábí konsorcium firem vedených společností CARDAM.
Účinnost polomasky je i dle výsledků testování vyšší ve srovnání se standardními respirátory FFP3, které jsou ve stejné bezpečnostní třídě. Dostatečné utěsnění na obličeji je nezbytným předpokladem pro zajištění bezpečnosti. Zároveň je důležitá také pohodlnost nošení masky. „Dosavadní modely masky i těsnění mají jednotnou velikost, aby vyhovovala většině lidských tváří. Ta však nemusí nutně poskytovat nejpohodlnější řešení pro všechny," upřesňuje Dr. Petr Kadera za CIIRC ČVUT.
Právě toto se stalo i zadáním pro další společný vývoj TRIX Connections a CIIRC ČVUT, který se zároveň stává příkladem customizovaného řešení pro výrobu. Podpora digitalizace výroby je jedním z cílů Evropského inovačního a technologického institutu EIT Manufacturing, proto tento projekt v rámci jedné ze svých výzev EIT Manufacturing v letošním roce podpořil.
Vývojové týmy pod koordinací TRIX Connections se soustředily na to, jak zajistit, aby byla polomaska co nejvíce a nejsnáze přizpůsobitelná potřebám jednotlivých uživatelů. Rozhodly se využít moderní digitální technologie, které jsou již běžně dostupné. Tento požadavek splňují nové modely mobilních zařízení, které jsou vybaveny hloubkovými kamerami (TrueDepth Camera) pro rozpoznávání obličeje a aplikace rozšířené reality (např. novější zařízení firmy Apple).
Tyto technologie umožňují získat 3D obraz lidské tváře a analyzovat jeho základní parametry pro další využití. Dále bylo nutné určit, jaké velikosti těsnění nejlépe pokryjí celou populaci. Aby toto bylo možné, bylo nutné zpracovat širokou škálu dat topologie obličejů. TRIX Connections proto zadal Antropologickému ústavu Masarykovy univerzity zpracování knihovny topologických dat obličejů. Tváře s podobnými vzory byly seskupeny do tří tříd pro dospělou populaci. Masarykova univerzita pro tuto klasifikaci použila svou databázi a provedla analýzu souboru obličejových modelů 500 dobrovolníků, mužů a žen ve věku 18-84 let.
Na základě toho vznikl nejdříve datový, následně i 3D tiskem vyrobený fyzický model průměrované lidské tváře a další modely obličejů, které společně pokrývají hlavní charakteristiky české dospělé populace. Byly namodelovány interakce těsnění polomasky a obličeje a vyšly z toho celkem tři velikosti těsnění, pro které je zásadní zprůměrovaná vzdálenost mezi nosem a bradou. Tak byly stanoveny hlavní parametry pro vývoj aplikace pro 3D skenování obličeje. Aplikace je volně přístupná v App Store pod označením „Mask Creator".
Mgr. Andrea Vondráková