一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺的制作方法

1.本发明涉及航天服生产技术领域，尤其涉及一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺。


背景技术：

2.航天服是保障航天员的生命活动和工作能力的个人密闭装备。可防护空间的真空、高低温、太阳辐射和微流星等环境因素对人体的危害。在真空环境中，人体血液中含有的氮气会变成气体，使体积膨胀。如果人不穿加压气密的航天服，就会因体内外的压差悬殊而发生生命危险。
3.航天服是在飞行员密闭服的基础上发展起来的多功能服装。早期的航天服只能供航天员在飞船座舱内使用，后研制出舱外用的航天服。
4.一般航天服可支持宇航员穿着舱外工作四小时，在宇航员穿着航天服工作时，由于航天服重量较重较难移动，同时在失重的状态下，会经常产生疲劳感影响工作状态。


技术实现要素：

5.基于背景技术中提出的宇航员在工作过程中易产生疲劳感的技术问题，本发明提出了一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺。
6.本发明提出的一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺，包括航天服，所述航天服包括航天服头盔、航天服本体、航天服手套和航天服靴子；
7.所述航天服头盔包括人脸监测单元、风冷单元和智能语音单元，所述人脸监测单元和风冷单元、智能语音单元相连；
8.所述航天服本体包括内衣舒适层、加温层、保温层、通风层、水冷层、气密限制层、隔热层和外罩防护层；
9.所述航天服靴子的底部设置有第二加热片；
10.所述人脸监测单元用于对宇航员的面部表情进行实时监测，所述风冷单元用于降低航天服头盔内部温度使宇航员头脑清醒，所述智能语音单元可做到日常健康监督和普通语音命令执行，所述风冷单元连接有吹风孔。
11.优选地，所述人脸监测单元包括表情提取模块和数据计算分析模块，所述表情提取模块连接有摄像头，所述表情提取模块是通过摄像头摄取宇航员面部表情变化，所述数据计算分析模块是根据表情提取模块提取的表情变化进行数据分析，看宇航员是否处于疲劳状态。
12.优选地，所述智能语音单元包括智能健康提醒模块和多功能语音命令模块，所述智能健康提醒模块是在日常工作中制定健康行为表，并根据健康行为表提示宇航员什么时刻该做什么以保持健康体魄，所述多功能语音命令模块用于接收宇航员的普通语音命令并执行。
13.优选地，所述内衣舒适层为最贴近皮肤的内衣层，所述加温层可对皮肤外部进行
加温，所述保暖层是利用保暖材质使保暖层内部温度保持恒温，所述通风层是保证宇航服内空气的流通，所述水冷层是利用水冷原理降低航天服温度以保证恒温，所述气密限制层可保持服装气密，限制服装膨胀，使各大关节具有一定的活动度，所述隔热层是提供隔热保温的防护作用，所述外罩防护层可做到防火、防热辐射和防宇宙空间微流星、宇宙线对人体造成的伤害，所述加温层包括体温数据读取模块、恒定升温模块和升温调控模块，所述恒定升温模块连接有加热片，所述升温调控模块连接有外置调温按钮，所述体温数据读取模块是通过体温监测片实时监控宇航员体温，所述恒定升温模块是通过加热片恒定升温，所述升温调控模块是通过外置调温按钮调控加热片加热温度。
14.优选地，所述内衣舒适层包括弹性外层，所述弹性外层的内侧设置有棉质内层，所述弹性外层内设置有弹力纱线，所述弹力纱线穿过弹性外层将弹性外层与棉质内层连接。
15.优选地，所述内衣舒适层的制作步骤具体如下：
16.s1：捻纱：将氨纶纤维、锦纶纤维按照质量比为1∶0.2～0.5共混成纱，得到共混纱；
17.s2：织布：将共混纱与尼龙纱按照质量比为1∶2～3.5使用大圆机织成布，再使用大圆机将40支的棉纱织成布，最后通过水洗、酶抛光、拉幅定型、预缩、罐蒸处理，得到所述弹性外层和棉质内层；
18.s3：布料组合：利用弹力纱线同时穿过弹性外层和棉质内层，使弹性外层和棉质内层紧密连接，得到组合布料；
19.s4：成衣：利用s3得到的组合布料按照规格用缝纫机做成成衣；
20.s5：检验：对成衣的外观、接口各类部位进行检验，筛除残次品；
21.所述s4中，成衣具体包括以下步骤：
22.s41：布料缝制：将裁切好的布料衣片通过缝纫机进行缝制组合；
23.s42：体温监测片组装：在成衣的两侧腋下部位通过针线缝制体温监测片；
24.s43：心率监测片组装：在成衣的胸口位置通过针线缝制心率监测片。
25.本发明中的有益效果为：
26.1、该一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺，通过人脸监测单元、风冷单元、加温层、第二加热片和体温监测片组装，一般航天服可支持宇航员穿着工作四小时，在宇航员穿着航天服工作时，由于航天服重量较重较难移动，会经常产生疲劳感影响工作，本发明通过人脸监测单元的表情提取模块和摄像头实时监控宇航员的表情，并通过数据计算分析模块分析出宇航员是否处于疲劳状态，同时，在人体处于疲劳状态时，其体温会降低，通过内衣舒适层上设置的体温监测片可实时监测人体的温度动向，结合人脸监测单元以确定宇航员是否处于疲劳状态，当确定后，加温层通过加热片恒定升温，同时位于航天服靴子内部的第二加热片会同时升温以减轻身体疲劳度，加之风冷单元通过吹风孔降低航天服头盔温度，使宇航员保持头脑清醒，减轻疲劳感，避免影响到太空内的正常工作。
27.2、该一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺，通过内衣舒适层，内衣舒适层是用弹力纱线连接弹性外层和棉质内层，使内衣舒适层同时具有弹性大和吸汗贴身的特点，增强宇航员在工作过程中内衣舒适层的贴身度，以保证宇航员的行动力，同时也辅助保暖恒温的实现。
28.3、该一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺，通过智能语音单元，智能语音单元的智能健康提醒模块可制定健康行为表，并通过语音对航天员进行提醒，
包括休息时间和喝水频次类，以通过此来建立宇航员的规律日常保障其健康体态。
29.该方法中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
30.图1为本发明提出的一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺的航天服的结构图；
31.图2为本发明提出的一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺的航天服头盔的结构图；
32.图3为本发明提出的一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺的加温层的结构图；
33.图4为本发明提出的一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺的内衣舒适层制作步骤流程图；
34.图5为本发明提出的一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的内衣舒适层的结构图。
35.图中：1、弹力纱线；2、弹性外层；3、棉质内层。
具体实施方式
36.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
37.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
38.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
39.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
40.参照图1-3，一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺，包括航天服，航天服包括航天服头盔、航天服本体、航天服手套和航天服靴子；
41.航天服头盔包括人脸监测单元、风冷单元和智能语音单元，人脸监测单元和风冷单元、智能语音单元相连；
42.航天服本体包括内衣舒适层、加温层、保温层、通风层、水冷层、气密限制层、隔热层和外罩防护层；
43.航天服靴子的底部设置有第二加热片；
44.人脸监测单元用于对宇航员的面部表情进行实时监测，风冷单元用于降低航天服头盔内部温度使宇航员头脑清醒，智能语音单元可做到日常健康监督和普通语音命令执行，风冷单元连接有吹风孔，人脸监测单元可监测到宇航员表情以分析是否处于疲劳状态，
同时风冷单元可使宇航员保持头脑清醒。
45.参照图2，本发明中，人脸监测单元包括表情提取模块和数据计算分析模块，表情提取模块连接有摄像头，表情提取模块是通过摄像头摄取宇航员面部表情变化，数据计算分析模块是根据表情提取模块提取的表情变化进行数据分析，看宇航员是否处于疲劳状态。
46.参照图2，本发明中，智能语音单元包括智能健康提醒模块和多功能语音命令模块，智能健康提醒模块是在日常工作中制定健康行为表，并根据健康行为表提示宇航员什么时刻该做什么以保持健康体魄，多功能语音命令模块用于接收宇航员的普通语音命令并执行，智能语音单元的智能健康提醒模块可制定健康行为表，并通过语音对航天员进行提醒，包括休息时间和喝水频次类，以通过此来建立宇航员的规律日常保障其健康体态。
47.参照图1-3，本发明中，内衣舒适层为最贴近皮肤的内衣层，加温层可对皮肤外部进行加温，保暖层是利用保暖材质使保暖层内部温度保持恒温，通风层是保证宇航服内空气的流通，水冷层是利用水冷原理降低航天服温度以保证恒温，气密限制层可保持服装气密，限制服装膨胀，使各大关节具有一定的活动度，隔热层是提供隔热保温的防护作用，外罩防护层可做到防火、防热辐射和防宇宙空间微流星、宇宙线对人体造成的伤害，加温层包括体温数据读取模块、恒定升温模块和升温调控模块，恒定升温模块连接有加热片，升温调控模块连接有外置调温按钮，体温数据读取模块是通过体温监测片实时监控宇航员体温，恒定升温模块是通过加热片恒定升温，升温调控模块是通过外置调温按钮调控加热片加热温度，其中，内衣舒适层具有优良的贴身度，保证了宇航员的行动力，同时也辅助保暖恒温的实现。
48.参照图5，本发明中，内衣舒适层包括弹性外层2，弹性外层2的内侧设置有棉质内层3，弹性外层2内设置有弹力纱线1，弹力纱线1穿过弹性外层2将弹性外层2与棉质内层3连接。
49.参照图4，本发明中，内衣舒适层的制作步骤具体如下：
50.s1：捻纱：将氨纶纤维、锦纶纤维按照质量比为1∶0.2～0.5共混成纱，得到共混纱；
51.s2：织布：将共混纱与尼龙纱按照质量比为1∶2～3.5使用大圆机织成布，再使用大圆机将40支的棉纱织成布，最后通过水洗、酶抛光、拉幅定型、预缩、罐蒸处理，得到弹性外层2和棉质内层3；
52.s3：布料组合：利用弹力纱线1同时穿过弹性外层2和棉质内层3，使弹性外层2和棉质内层3紧密连接，得到组合布料；
53.s4：成衣：利用s3得到的组合布料按照规格用缝纫机做成成衣；
54.s5：检验：对成衣的外观、接口各类部位进行检验，筛除残次品；
55.s4中，成衣具体包括以下步骤：
56.s41：布料缝制：将裁切好的布料衣片通过缝纫机进行缝制组合；
57.s42：体温监测片组装：在成衣的两侧腋下部位通过针线缝制体温监测片；
58.s43：心率监测片组装：在成衣的胸口位置通过针线缝制心率监测片。
59.工作原理：本发明通过人脸监测单元的表情提取模块和摄像头实时监控宇航员的表情，并通过数据计算分析模块分析出宇航员是否处于疲劳状态，同时，通过内衣舒适层上设置的体温监测片可实时监测人体的温度动向，看宇航员是否处于温度降低状态，结合人
脸监测单元以确定宇航员是否处于疲劳状态，当确定宇航员的疲劳状态后，加温层通过加热片恒定升温，同时位于航天服靴子内部的第二加热片会同时升温以减轻身体疲劳度，加之风冷单元通过吹风孔降低航天服头盔温度，使宇航员保持头脑清醒，减轻疲劳感。
60.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺，包括航天服，其特征在于，所述航天服包括航天服头盔、航天服本体、航天服手套和航天服靴子；所述航天服头盔包括人脸监测单元、风冷单元和智能语音单元，所述人脸监测单元和风冷单元、智能语音单元相连；所述航天服本体包括内衣舒适层、加温层、保温层、通风层、水冷层、气密限制层、隔热层和外罩防护层；所述航天服靴子的底部设置有第二加热片；所述人脸监测单元用于对宇航员的面部表情进行实时监测，所述风冷单元用于降低航天服头盔内部温度使宇航员头脑清醒，所述智能语音单元可做到日常健康监督和普通语音命令执行，所述风冷单元连接有吹风孔。2.根据权利要求1所述的一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺，其特征在于，所述人脸监测单元包括表情提取模块和数据计算分析模块，所述表情提取模块连接有摄像头，所述表情提取模块是通过摄像头摄取宇航员面部表情变化，所述数据计算分析模块是根据表情提取模块提取的表情变化进行数据分析，看宇航员是否处于疲劳状态。3.根据权利要求1所述的一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺，其特征在于，所述智能语音单元包括智能健康提醒模块和多功能语音命令模块，所述智能健康提醒模块是在日常工作中制定健康行为表，并根据健康行为表提示宇航员什么时刻该做什么以保持健康体魄，所述多功能语音命令模块用于接收宇航员的普通语音命令并执行。4.根据权利要求1所述的一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺，其特征在于，所述内衣舒适层为最贴近皮肤的内衣层，所述加温层可对皮肤外部进行加温，所述保暖层是利用保暖材质使保暖层内部温度保持恒温，所述通风层是保证宇航服内空气的流通，所述水冷层是利用水冷原理降低航天服温度以保证恒温，所述气密限制层可保持服装气密，限制服装膨胀，使各大关节具有一定的活动度，所述隔热层是提供隔热保温的防护作用，所述外罩防护层可做到防火、防热辐射和防宇宙空间微流星、宇宙线对人体造成的伤害。5.根据权利要求1所述的一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺，其特征在于，所述加温层包括体温数据读取模块、恒定升温模块和升温调控模块，所述恒定升温模块连接有加热片，所述升温调控模块连接有外置调温按钮，所述体温数据读取模块是通过体温监测片实时监控宇航员体温，所述恒定升温模块是通过加热片恒定升温，所述升温调控模块是通过外置调温按钮调控加热片加热温度。6.根据权利要求1所述的一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺，其特征在于，所述内衣舒适层包括弹性外层(2)，所述弹性外层(2)的内侧设置有棉质内层(3)，所述弹性外层(2)内设置有弹力纱线(1)，所述弹力纱线(1)穿过弹性外层(2)将弹性外层(2)与棉质内层(3)连接。7.根据权利要求7所述的一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺，其特征在于，所述内衣舒适层的制作步骤具体如下：s1：捻纱：将氨纶纤维、锦纶纤维按照质量比为1∶0.2～0.5共混成纱，得到共混纱；
s2：织布：将共混纱与尼龙纱按照质量比为1∶2～3.5使用大圆机织成布，再使用大圆机将40支的棉纱织成布，最后通过水洗、酶抛光、拉幅定型、预缩、罐蒸处理，得到所述弹性外层(2)和棉质内层(3)；s3：布料组合：利用弹力纱线(1)同时穿过弹性外层(2)和棉质内层(3)，使弹性外层(2)和棉质内层(3)紧密连接，得到组合布料；s4：成衣：利用s3得到的组合布料按照规格用缝纫机做成成衣；s5：检验：对成衣的外观、接口各类部位进行检验，筛除残次品。8.根据权利要求8所述的一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺，其特征在于，所述s4中，成衣具体包括以下步骤：s41：布料缝制：将裁切好的布料衣片通过缝纫机进行缝制组合；s42：体温监测片组装：在成衣的两侧腋下部位通过针线缝制体温监测片；s43：心率监测片组装：在成衣的胸口位置通过针线缝制心率监测片。

技术总结
本发明属于航天服生产技术领域，尤其是一种可实现疲劳实时监测且消除疲劳的航天服的加工工艺，针对宇航员在工作过程中易产生疲劳感的问题，现提出以下方案，包括航天服，所述航天服包括航天服头盔、航天服本体、航天服手套和航天服靴子；所述航天服头盔包括人脸监测单元、风冷单元和智能语音单元，所述人脸监测单元和风冷单元、智能语音单元相连；所述航天服本体包括内衣舒适层、加温层、保温层、通风层、水冷层、气密限制层、隔热层和外罩防护层；所述航天服靴子的底部设置有第二加热片；所述人脸监测单元用于对宇航员的面部表情进行实时监测。本发明可使宇航员保持头脑清醒，减轻疲劳感。感。感。


技术研发人员：阮宏伟
受保护的技术使用者：阮宏伟
技术研发日：2021.11.28
技术公布日：2023/5/30