CN106571093A - 高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型 - Google Patents

高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型 Download PDF

Info

Publication number
CN106571093A
CN106571093A CN201510661873.1A CN201510661873A CN106571093A CN 106571093 A CN106571093 A CN 106571093A CN 201510661873 A CN201510661873 A CN 201510661873A CN 106571093 A CN106571093 A CN 106571093A
Authority
CN
China
Prior art keywords
joint
muscles
high simulation
simulation skin
skin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510661873.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106571093B (zh
Inventor
王宽垒
王尧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201510661873.1A priority Critical patent/CN106571093B/zh
Publication of CN106571093A publication Critical patent/CN106571093A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106571093B publication Critical patent/CN106571093B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine

Abstract

一种高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型，涉及医学教育设备领域，它包括：高仿真皮肤、肌肉，四肢骨骼通过活动结构连接，其特征在于：高仿真皮肤、皮下组织层为热塑性弹性体、肌肉为发泡PU，四肢骨骼通过金属活动结构连接，肱骨头与肩胛骨的关节盂及股骨头与髋臼之间均安设拉力弹簧，在肱骨尺骨上段及桡骨下段横断后置螺丝杆制成转轴，尺骨滑车切迹镶嵌金属垫圈，置入铰接间隙穿入轴杆，胫骨上端中心拧入焊接金属垫圈的螺丝，再将垫圈置于内、外上髁之间的铰接间隙，在距骨上中心，拧入焊接金属垫圈的螺丝杆，将垫圈置入饺接间隙后穿入轴杆，本发明皮肤肌肉柔韧富有弹性、关节活动灵活，效果非常逼真，可显著提高教学效果。

Description

高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型
技术领域：
本发明涉及医学教育设备技术领域，确切地说是一种高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型。
背景技术：
在医学教育设备中，现有传统方法制作的人体教学模型四肢关节均为皮肤与骨一体化，通过直径与关节相同甚至超出关节直径的连接杆件或轴碗实现关节活动，不仅影响美观，而且不符合人体结构，无法检查骨骼和关节情况，关节活动不灵活，将现有技术制作的人体骨骼模型置于人体模型皮肤，皮下及肌肉内，因四肢骨骼连接不牢或关节活动不灵活，不能满足教学要求。为解决这个问题，近年来有人进行了研究，如专利号CN201020138061.7肢体骨骼运动仿真结构，专利号专利号CN103165008.A下臂骨骼运动仿真结构，虽然能使四肢骨骼关节灵活运动，但是该专利的相邻关节面连接的骨骼、关节连接件、限位装置均利用大量金属制作，不仅工艺过于复杂、制作成本高，更严重的缺陷是金属骨骼结构与人体构造原型完全不同，仿真性差，影响教学效果，因此研制出高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型是非常必要的。
发明内容：
本发明的目的是研制出高仿真皮肤、肌肉、将高仿真骨骼关节连接结构、保持骨及关节面完整的外形结构，，置于全身人体模型内，可使模型皮肤柔软、肌肉富有弹性、肢体关节运动灵活、效果逼真、提高教学效果。
该成果解决了现有人体模型皮肤肌肉不够柔韧，肌肉缺乏弹性，四肢关节运动不灵活和仿真性能差，影响教学效果的难题，填补了该项该项教学设备的空白，是世界首创的高仿真皮肤、肌肉骨骼关节连接结构的人体模型。
它包括：高仿真皮肤、肌肉、四肢骨骼的上、下关节面活动结构连接，其特征在于：热塑性弹性体制成高仿真皮肤(1)皮下组织层(2)无缝连接、发泡PU制成肌肉层(3)，肱骨头(4)与肩胛骨关节盂(5)之间及股骨头(6)与髋骨的髋臼(7)之间，在中心穿入拉力弹簧(H1-H4)，簧的两端穿入固定销(X1-X8)埋入骨面，制成肩关节和髋关节的杵臼关节原型结构，在肱骨上段(9)尺骨下段(10)、桡骨上段(11)与骨长轴垂直方向断开，在上段断面(12A)、(12B)、(12C)及下段断面(13)上分别于中心钻孔，拧入螺丝杆(14)将两段连接，稍留缝隙形成转轴(15)，将尺骨两滑车切迹(16)中央牢固镶嵌金属垫圈(17)，再于肱骨滑车(18)中央制作铰接间隙(19)，金属垫圈(17)置入铰接间隙(19)，在肱骨外上髁(20)、金属垫圈(17)、肱骨髁(21)中心插入轴杆(22)，制作成肘关节的铰接结构，将胫骨上端的髁间隆起(23)中心拧入焊接了金属垫圈(24) 的螺丝(25)，再将金属垫圈(24)置于中心钻孔的股骨外侧髁与内上髁之间的铰接间隙(27)，然后插入轴杆(28)制成膝关节的铰接结构，在胫骨下端(29)于内踝中心与外踝之间制作一铰接间隙(30)，在距骨上关节面(31)中心钻孔，拧入焊接金属垫圈(32)的螺丝杆(33)，将金属垫圈(32)置入饺接间隙(30)后，插入轴杆(31)制成踝关节的铰接结构。
本发明的优点是：高仿真皮肤、皮下层、肌肉层，人体模型四肢骨骼关节的高度仿真的连接结构，设计合理、坚固耐用、工艺简单、成本低廉，特别是完整地保存了全身人体骨骼模型的骨及关节外形结构，因此采用本发明制作的全身人体模型，皮肤肌肉高度仿真柔软富有弹性，肢体关节运动灵活，运动到极限时自然限位，效果非常逼真，可显著提高教学效果。
下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。
附图说明：
附图1为本发明的整体结构示意图。
附图2为本发明的模型上肢零部件设置示意图。
附图3为本发明的模型下肢零部件设置示意图。
具体实施方式：
本发明中，高仿真人体皮肤及皮下组织、用热塑性弹性体成型制作，肌肉用PU发泡制作，骨骼模型用高强度塑料模具注塑成型制作，骨及关节的连接件如拉力弹簧、螺丝杆，金属垫圈等市场有售，备齐附图所示零部件后，参照附图装配并对接。肱骨头与肩胛骨关节盂之间及股骨头与髋臼之间各自钻出了直径稍大的孔，穿入拉力弹簧用销钉固定后，由于弹簧的形变性能加之钻的孔稍大于弹簧直径，不仅能使上下肢前后活动、曲肘曲膝，而且尚可内收及外展。由于在肱骨上段尺骨下段、桡骨上段制作了转轴结构，因此上臂及前臂能内旋或外旋。上肢伸直时肘关节的尺骨鹰嘴恰好卡入肱骨下端的鹰嘴窝而自然限位，使前臂不过伸。膝关节运动灵活，下肢伸直时膝关节的胫骨上端关节面恰好卡在股骨下端的内侧髁和外侧髁而自然限位，使小腿不过伸。踝关节前后曲伸活动时，也通过胫骨下端和距骨上端关节面自然限位。可将用本发明制作的骨骼关节连接结构，置于全身人体模型的皮肤及皮下组织层、肌肉层内，皮肤接缝处用电刀加热熔化、粘接修平即可。由于热塑性弹性体的柔性、弹性、伸展性、抗撕裂性非常好，因此制出的人体模型皮肤肌肉高度仿真柔韧弹性极佳，根据各学科教学特点，对模型内部器官进行一些改变，制成各学科教学用高仿真人体模型，进行各科教学训练和考核，可显著提高教学效果。

Claims (1)

1.一种高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型，它包括：高仿真皮肤、肌肉、高仿真四肢骨骼及上、下关节面活动结构连接，其特征在于：高仿真皮肤(1)皮下组织层(2)为热塑性弹性体制成，肌肉层(3)为发泡PU制成，肱骨头(4)与肩胛骨关节盂(5)之间及股骨头(6)与髋臼(7)之间，穿入拉力弹簧(H1-H4)，簧的两端穿入固定销(X1-X4)埋入骨面，制成肩关节和髋关节的杵臼关节原型结构，在肱骨上段(9)尺骨下段(10)、桡骨上段(11)与骨长轴垂直方向断开，在上段断面(12)及下段断面(13)上分别于中心钻孔，拧入螺丝杆(14)将两段连接，稍留缝隙形成转轴(15)，将尺骨两滑车切迹(16)中央牢固镶嵌金属垫圈(17)，再于肱骨滑车(18)中央制作铰接间隙(19)，金属垫圈(17)置入铰接间隙(19)，在肱骨外上髁(20)、金属垫圈(17)、肱骨髁(21)中心插入轴杆(22)，制作成肘关节的铰接结构，将胫骨上端的髁间隆起(23)中心拧入焊接了金属垫圈(24)的螺丝(25)，再将金属垫圈(24)置于中心钻孔的股骨外侧髁与内上髁之间的铰接间隙(27)，然后插入轴杆(28)制成膝关节的铰接结构，在胫骨下端(29)于内踝中心与外踝之间制作一铰接间隙(30)，在距骨上关节面(31)中心钻孔，拧入焊接金属垫圈(32)的螺丝杆(33)，将金属垫圈(32)置入饺接间隙(30)后，插入轴杆(31)制成踝关节的铰接结构。
CN201510661873.1A 2015-10-08 2015-10-08 高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型 Active CN106571093B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510661873.1A CN106571093B (zh) 2015-10-08 2015-10-08 高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510661873.1A CN106571093B (zh) 2015-10-08 2015-10-08 高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106571093A true CN106571093A (zh) 2017-04-19
CN106571093B CN106571093B (zh) 2020-08-25

Family

ID=58508371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510661873.1A Active CN106571093B (zh) 2015-10-08 2015-10-08 高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106571093B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109658796A (zh) * 2018-11-14 2019-04-19 华中科技大学 一种软组织损伤及异常连接模拟试验方法
CN110523086A (zh) * 2019-09-17 2019-12-03 杜勇 人偶肌肉结构及其制作方法、人偶
CN114193696A (zh) * 2021-11-30 2022-03-18 中国汽车技术研究中心有限公司 一种汽车碰撞试验假人肢体的仿真肌肉填充方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85200198U (zh) * 1985-04-01 1985-09-10 鲁迅美术学院 多功能人体活动模型
CN2244759Y (zh) * 1995-06-01 1997-01-08 简明 多功能仿真人体模型
CN1728195A (zh) * 2005-07-12 2006-02-01 四川大学 人体模型的仿生关节结构及其用途
CN2765273Y (zh) * 2004-11-25 2006-03-15 刘霄飞 全功能护理人模型
CN101317722A (zh) * 2007-05-31 2008-12-10 儿童天地服务有限公司 人体模型及其铰接部件
CN101390671A (zh) * 2008-11-05 2009-03-25 东华大学 用于服装压力测试的关节可调节式女性上体软体假人
CN202128897U (zh) * 2011-06-01 2012-02-01 许聪艺 活动关节的骨架结构
CN103117018A (zh) * 2013-01-29 2013-05-22 营口巨成教学科技开发有限公司 骨骼运动仿真结构
CN203055298U (zh) * 2013-01-24 2013-07-10 上海新成文教仪器有限公司 高仿真多功能护理教学人体模型
CN205609080U (zh) * 2015-10-08 2016-09-28 王宽垒 高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85200198U (zh) * 1985-04-01 1985-09-10 鲁迅美术学院 多功能人体活动模型
CN2244759Y (zh) * 1995-06-01 1997-01-08 简明 多功能仿真人体模型
CN2765273Y (zh) * 2004-11-25 2006-03-15 刘霄飞 全功能护理人模型
CN1728195A (zh) * 2005-07-12 2006-02-01 四川大学 人体模型的仿生关节结构及其用途
CN101317722A (zh) * 2007-05-31 2008-12-10 儿童天地服务有限公司 人体模型及其铰接部件
CN101390671A (zh) * 2008-11-05 2009-03-25 东华大学 用于服装压力测试的关节可调节式女性上体软体假人
CN202128897U (zh) * 2011-06-01 2012-02-01 许聪艺 活动关节的骨架结构
CN203055298U (zh) * 2013-01-24 2013-07-10 上海新成文教仪器有限公司 高仿真多功能护理教学人体模型
CN103117018A (zh) * 2013-01-29 2013-05-22 营口巨成教学科技开发有限公司 骨骼运动仿真结构
CN205609080U (zh) * 2015-10-08 2016-09-28 王宽垒 高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109658796A (zh) * 2018-11-14 2019-04-19 华中科技大学 一种软组织损伤及异常连接模拟试验方法
CN109658796B (zh) * 2018-11-14 2021-04-20 华中科技大学 一种软组织损伤及异常连接模拟试验方法
CN110523086A (zh) * 2019-09-17 2019-12-03 杜勇 人偶肌肉结构及其制作方法、人偶
CN114193696A (zh) * 2021-11-30 2022-03-18 中国汽车技术研究中心有限公司 一种汽车碰撞试验假人肢体的仿真肌肉填充方法
CN114193696B (zh) * 2021-11-30 2022-08-05 中国汽车技术研究中心有限公司 一种汽车碰撞试验假人肢体的仿真肌肉填充方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106571093B (zh) 2020-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110027767A1 (en) Anthropomorphic mannequin
Herr et al. Cyborg technology--biomimetic orthotic and prosthetic technology
CN106571093A (zh) 高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型
Bjerkefors et al. Three-Dimensional Kinematics and Power Output in Elite Para-Kayakers and Elite Able-Bodied Flat-Water Kayakers.
US20040198154A1 (en) Action figure
CN205609080U (zh) 高仿真皮肤、肌肉、骨骼关节连接结构的人体模型
Olinski et al. Development and characterisation of a controllable adjustable knee joint mechanism
CN105997320B (zh) 一种膝动力弧度滑轮式足下垂及偏瘫步态矫正器
CN201760094U (zh) 一种球形多关节仿真人体娃娃
CN101450016A (zh) 刚度可控的膝关节假体系统
CN202036367U (zh) 植入人体并能弹性固定关节的仿真肌肉假体
Etoundi et al. A bio-inspired condylar knee joint for knee prosthetics
CN215868352U (zh) 一种双下肢关节腔穿刺模型
CN103222905A (zh) 一种运动瞬心可调式假肢多轴关节
CN201235218Y (zh) 一种仿真人体模型
CN106109062A (zh) 一种基于生物力学的个性化人工膝关节制备方法
CN210785259U (zh) 一种骨关节术后肌力训练装置
CN204971716U (zh) 一种人工踝关节
CN212411431U (zh) 新型胫骨结节牵引模型
CN103566542B (zh) 一种通过绑缚脚和小腿带动人进行步态训练的装置
CN112185235A (zh) 一种仿真人体模型
CN111366280A (zh) 基于医用仿真软腿建立的压力分布测量方法
CN111951653A (zh) 新型胫骨结节牵引模型
Hu et al. Coordination of Lower Limb during Gait in Individuals with Unilateral Transfemoral Amputation
CN205181728U (zh) 一种用于膝关节康复训练的渐进式屈曲训练器

Legal Events

Date Code Title Description
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Wang Kuanlei

Document name: Notification of Passing Preliminary Examination of the Application for Invention

PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant