Het ontwerpen van een goede pasvorm begint met data

Niet de ideale pasvorm

Het idee voor het onderzoek van Goto ontstond jaren vóór zijn promotie, toen een IO-student iets opmerkte tijdens een project in het Erasmus MC Sophia Kinderziekenhuis in Rotterdam. Hij ontdekte dat er geen geschikt ademhalingsmasker bestond voor kinderen tussen nul en zes jaar oud. Destijds heeft het ziekenhuis een neusmasker voor volwassenen aangepast door gaten toe te voegen om een ​​bepaald soort luchtstroom te bereiken. Dit was niet ideaal vanwege het zware gewicht van het masker. Bovendien kan een onjuiste pasvorm ongemakkelijk zijn en tot falen van de behandeling leiden.

Met een achtergrond in medisch ontwerp en interesse in kinderprojecten werd Goto geleid door de behoefte aan een masker dat perfect op het gezicht zou passen, maar ook door het gebrek aan antropometrische gegevens die nodig waren om zo’n masker te ontwerpen. Over het algemeen worden antropometrische metingen zoals lengte, gewicht en hoofdomtrek gebruikt om de fysieke variatie bij mensen te begrijpen. Voor ontwerpers zijn nauwkeurige en gedetailleerde metingen essentieel om de pasvorm en functie van producten die een perfecte pasvorm vereisen te optimaliseren.

Gelukkig heeft de samenwerking met anderen haar geholpen de volgende stappen te zetten. Goto werkte samen met een Koreaanse postdoc die ervaring had met 3D-gezichts- en hoofdgegevens bij het ontwerpen van maskers voor piloten van de Koreaanse luchtmacht. Ook werkte hij nauw samen met IO-assistent-professor Toon Huysmans, die een achtergrond heeft in de informatica. Door deze samenwerking kon hij onderzoeken hoe 3D-gegevens kunnen worden geanalyseerd, gevisualiseerd en gebruikt voor ontwerpdoeleinden.

Als ontwerper had Goto altijd een beeld van het masker in gedachten, maar het creëren ervan zou niet mogelijk zijn zonder relevante gegevens te kunnen extraheren uit de complexe set die ze had verzameld. 3D-gegevens zijn niet onmiddellijk na het verzamelen gereed voor gebruik, omdat ruwe gegevens moeten worden geformatteerd en verwerkt. Gelukkig heeft de samenwerking met anderen haar geholpen de volgende stappen te zetten. Goto werkte samen met een Koreaanse postdoc die ervaring had met 3D-gezichts- en hoofdgegevens bij het ontwerpen van maskers voor piloten van de Koreaanse luchtmacht. Ook werkte hij nauw samen met IO-assistent-professor Toon Huysmans, die een achtergrond heeft in de informatica. Door deze samenwerking kon hij onderzoeken hoe 3D-gegevens kunnen worden geanalyseerd, gevisualiseerd en gebruikt voor ontwerpdoeleinden.

Een breed spectrum aan toepassingen

Na het ontwikkelen van de unieke dataset wilde Goto onderzoeken hoe toepasbaar deze specifiek was op het ontwerpen van maskers. Tegelijkertijd begonnen verschillende bedrijven en onderzoeksinstituten contact met haar op te nemen omdat, zoals Goto zei:

Dit leidde tot een samenwerking met een team dat werkte aan een beademingsmasker voor gebruik op de Amsterdamse IC, wat uiteindelijk resulteerde in een volgend PhD-project. In een ander geval maakte ook een bedrijf dat fietshelmen voor kinderen ontwikkelt gebruik van hun gegevens. “Gelukkig kan deze dataset op allerlei manieren worden gebruikt”, zei hij. “En dat is juist het leuke van werken bij de TU Delft: dat bedrijven echt kijken naar het onderzoek dat gedaan wordt en daar hun voordeel mee willen doen.”

Uiteindelijk heeft Goto niet zelf een ademhalingsmasker ontwikkeld, maar heeft hij wel een reeks aanbevelingen gedaan over maatsystemen en hoe zijn gegevens kunnen worden toegepast bij het ontwerp van een masker en andere producten. Hij noemde nog een resultaat van zijn werk dat hij waardevol vond: dat al zijn gegevens toegankelijk zijn via de antropometrische database van de TU Delft (DINED), zodat anderen deze gemakkelijk kunnen gebruiken.

het werk voortzetten

Hoewel het doctoraat inmiddels is afgerond, blijft Goto zijn onderzoek verder ontwikkelen. Samen met andere collega’s en studenten van de TU Delft werkt hij aan kidsCAN, een project van de Europese Commissie voor Standaardisatie. In Nederland worden 1.800 kinderen van 0 tot 16 jaar gemeten en 3D gescand. De resulterende gegevens worden gebruikt om de internationale normen in Europa te verbeteren en beter passende producten te maken die kinderen dagelijks gebruiken, zoals helmen, stoelen en speelgoed, en om ruimtes, zoals speeltuinen, veiliger te maken voor kinderen. Goto werkt ook aan andere projecten bij de TU Delft, genaamd fieldlab UPPS, een samenwerking met kleine en middelgrote industriële partners die geïnteresseerd zijn in het creëren van ultra-gepersonaliseerde producten en diensten, en Next UPPS, een interdisciplinaire samenwerking tussen drie technische universiteiten (Eindhoven, Twente en Delft), Nederlandse maakindustrieën en ontwerpstudio’s om kennis, tools en methoden te genereren voor de ontwikkeling van ultra-gepersonaliseerde producten.

Het doctoraatsprogramma bracht Goto in een richting die hij niet had verwacht, maar die hij nu op prijs stelt. “Als je als ontwerper niet weet waar computers toe in staat zijn, beperkt dat je. Het is dus echt deze samenwerking die ervoor zorgt dat het werkt. Het werken met dit soort gegevens lag buiten mijn comfortzone, maar nu ik het heb en Als ik terugkijk op wat ik heb gedaan, ben ik erg blij dat ik zo ver ben gekomen.