CN209377807U - 一种仿生舌头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种仿生舌头，其能解决现有仿真舌头多以刚性为主，不能很好的展现出舌头实际的灵活性，更加不能模拟舌头搅拌食物助咀嚼、挤压食物助吞咽以及帮助发音的功能的问题。其包括均由硅橡胶制成的舌头本体、多向驱动器和至少两个单向驱动器，所述多向驱动器沿所述舌头本体的长度方向固定安装于所述舌头本体的底面上，所述多向驱动器用于驱动所述舌头本体实现吐舌、前卷舌和斜上拉动作；所述单向驱动器布置于所述多向驱动器的两侧并分别固定安装于所述舌头本体的底面上，所述单向驱动器的长度方向垂直于所述多向驱动器，所述单向驱动器用于驱动所述多向驱动器两侧的所述舌头本体实现侧卷舌动作。

Description

一种仿生舌头

技术领域

本实用新型涉及仿生人体器官领域，具体为一种仿生舌头。

背景技术

舌头是人类正常生理活动中最常用的器官，它的主要功能包括：1）咀嚼食物时对食物进行搅拌，加速咀嚼；2）吞咽食物时挤压调整食物，配合上颚加速完成吞咽；3）说话发音时调节出气间隙，从而发出不同音调。据统计，患有口腔问题的病人数量正在逐步增加，包括咀嚼功能障碍、吞咽困难以及发音不正常等。针对这些病症，对口腔进行仿真，能够很有效的对其进行研究，找出相应的解决方法，而对存在于口腔中对舌头进行仿真显得尤为关键。

现有技术中对舌头的仿真多以刚性为主，不能很好的展现出舌头实际的灵活性，更加不能模拟舌头搅拌食物助咀嚼、挤压食物助吞咽以及帮助发音的功能。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种仿生舌头，其能解决现有仿真舌头多以刚性为主，不能很好的展现出舌头实际的灵活性，更加不能模拟舌头搅拌食物助咀嚼、挤压食物助吞咽以及帮助发音的功能的问题，从而可以增强对舌头的仿真程度，帮助解决因舌头不健全而引起的口腔问题。

其技术方案是这样的：一种仿生舌头，其特征在于：其包括均由硅橡胶制成的舌头本体、多向驱动器和至少两个单向驱动器，所述多向驱动器沿所述舌头本体的长度方向固定安装于所述舌头本体的底面上，所述多向驱动器用于驱动所述舌头本体实现吐舌、前卷舌和斜上拉动作；所述单向驱动器布置于所述多向驱动器的两侧并分别固定安装于所述舌头本体的底面上，所述单向驱动器的长度方向垂直于所述多向驱动器，所述单向驱动器用于驱动所述多向驱动器两侧的所述舌头本体实现侧卷舌动作。

其进一步特征在于：

所述多向驱动器包括外部约束管，所述外部约束管沿所述舌头本体的长度方向固定安装于所述舌头本体的底面中部；在所述外部约束管内沿所述外部约束管的中心轴设有连接管，在所述外部约束管内、环绕所述连接管设有至少三根沿所述外部约束管的轴向设置的软管一，所述外部约束管的外周上间隔设置有束缚圈，所述外部约束管的两端分别密封安装有端盖一，且其中一个所述端盖一上设有分别与所述软管一连通的充气孔一。

所述连接管为实心管。

所述束缚圈为PE线缠绕制成。

所述单向驱动器包括软管二和底座，所述底座沿所述软管二的轴向固接在所述软管二的外侧壁上，且所述底座的厚度大于所述软管二的壁厚，所述底座的底面与所述舌头本体固定连接，所述软管二的两端分别密封安装有端盖二，且其中一个所述端盖二上设有与所述软管二连通的充气孔二。

所述外部约束管和所述舌头本体之间、所述端盖一和所述外部约束管之间、所述端盖一上的所述充气孔一和所述软管一的连接处、所述端盖二和所述软管二之间、所述底座和所述舌头本体之间均通过液态硅橡胶粘接或通过硅胶粘合剂粘接。

所述舌头本体为左右对称的平板状结构，所述多向驱动器固定安装于所述舌头本体的底面中部。

所述单向驱动器的数量为六个且两两对称设置在所述多向驱动器的两侧，位于所述多向驱动器同侧的所述单向驱动器均匀间隔设置。

所述舌头本体的舌根处且位于所述多向驱动器的两侧对称开设有三角形缺口，所述三角形缺口的尖端指向所述多向驱动器。

所述舌头本体的底面上沿所述舌头本体的长度方向均匀间隔开设有多个长条形凹槽，所述长条形凹槽位于所述三角形缺口的上方并以所述多向驱动器对称布置。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的仿生舌头，其采用软体材料制成，通过在舌头本体底部安装多向驱动器和单向驱动器，多向驱动器可驱动舌头本体完成吐舌、前卷舌和斜上拉动作，单向驱动器可驱动舌头本体完成侧卷舌动作，其中，前卷舌和斜上拉动作能够模拟舌头拨动食物协助牙齿和上颚完成咀嚼和吞咽动作，吐舌和侧卷舌能够改变舌头与上颚之间的空气通道，进而模拟发音动作，从而使舌头灵活性更强，仿生程度更高，对解决因舌头不健全而引起的口腔问题有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为多向驱动器的整体结构示意图；

图3为沿图2中A-A线的剖视图；

图4为单向驱动器的主视图；

图5为沿图4中B-B线的剖视图；

图6为本实用新型的仿生舌头吐舌状态的仿真模拟图；

图7为本实用新型的仿生舌头前卷舌状态的仿真模拟图；

图8为本实用新型的仿生舌头斜上拉状态的仿真模拟图；

图9为本实用新型的仿生舌头侧卷舌状态的仿真模拟图；

图10为本实用新型的仿生舌头在口腔中的应用视图。

附图标记：1-舌头本体；2-多向驱动器；3-单向驱动器；4-三角形缺口；5-长条形凹槽；21-外部约束管；22-连接管；23-软管一；24-束缚圈；25-端盖一；31-软管二；32-底座；33-端盖二。

具体实施方式

见图1至图5，本实用新型的一种仿生舌头，其包括均由硅橡胶制成的舌头本体1、多向驱动器2和至少两个单向驱动器3，舌头本体1为平板状结构，多向驱动器2沿舌头本体1的长度方向固定安装于舌头本体1的底面中部，舌头本体1以多向驱动器2左右对称，多向驱动器2用于驱动舌头本体1实现吐舌、前卷舌和斜上拉动作；单向驱动器3布置于多向驱动器2的两侧并分别固定安装于舌头本体1的底面上，单向驱动器3的长度方向垂直于多向驱动器2，单向驱动器3用于驱动多向驱动器2两侧的舌头本体1实现侧卷舌动作。

见图1至图3，多向驱动器2包括外部约束管21，外部约束管21沿舌头本体1的长度方向固定安装于舌头本体1的底面中部；在外部约束管21内沿外部约束管21的中心轴设有连接管22，连接管22优选为实心管，在外部约束管21内、环绕连接管22设有至少三根沿外部约束管21的轴向设置的软管一23，优选的，如图3所示，软管一23的数量为四根；外部约束管22的外周上间隔设置有束缚圈24，束缚圈24为PE线缠绕制成，外部约束管21的两端分别密封安装有端盖一25，且其中一个端盖一25上设有分别与软管一23连通的充气孔一；外部约束管21和舌头本体1之间、端盖一25和外部约束管21之间、端盖一25上的充气孔和软管一23的连接处之间均可使用添加固化剂的液态硅橡胶粘接，或者直接用硅胶粘合剂如704RTV硅橡胶粘接。

当对外部约束管21内部的所有软管一23同时进行充气时，软管一23在压强的作用下会发生径向膨胀和轴向拉伸，而外部约束管21和束缚圈24会限制径向膨胀，故此时多向驱动器2可驱动舌头本体1实现吐舌动作，如图6所示；当向外部约束管21内部的部分软管一23进行充气时，被充气的软管一23会发生径向膨胀和轴向拉伸，而未被充气的软管一23以及连接管22会在各自的方向上限制被充气的软管一23的轴向拉伸，外部约束管21和束缚圈24会限制被充气的软管一23的径向膨胀，进而被充气的软管一23会发生弯曲，通过控制向不同的软管一23内充气，可实现多向驱动器2向不同方向、不同角度的弯曲，进而带动舌头本体1实现前卷舌和斜上拉等动作，如图7和图8所示。

见图1、图4和图5，单向驱动器3包括软管二31和底座32，底座32沿软管二31的轴向固接在软管二31的外侧壁上，且底座32的厚度大于软管二31的壁厚，底座32的底面固接在舌头本体1上，软管二31和底座32可以一体制成，也可通过添加固化剂的液态硅橡胶粘接，或者直接用硅胶粘合剂如704RTV硅橡胶粘接；底座32的底面与舌头本体1之间可通过添加固化剂的液态硅橡胶粘接，或者直接用硅胶粘合剂如704RTV硅橡胶粘接。软管二31的两端分别密封安装有端盖二33，且其中一个端盖二33上设有与软管二31连通的充气孔二。当对软管二31进行充气时，软管二31会发生径向膨胀和轴向拉伸，由于底座32的厚度大于软管二31的壁厚，因此底座32可以限制软管二31底部的拉伸，从而使软管二31向底座32的方向弯曲，进而带动多向驱动器2两侧的舌头本体1向上卷曲，实现侧卷舌动作，如图9所示。

优选的，见图1，单向驱动器3的数量为六个且两两对称设置在多向驱动器2的两侧，位于多向驱动器2同侧的单向驱动器3均匀间隔设置。

优选的，见图1，舌头本体1的舌根处且位于多向驱动器2的两侧对称开设有三角形缺口4，三角形缺口4的尖端指向多向驱动器2，三角形缺口4的数量优选为四个；舌头本体1的底面上沿舌头本体1的长度方向均匀间隔开设有多个长条形凹槽5，长条形凹槽5位于三角形缺口4的上方并以多向驱动器3对称布置。由于硅橡胶材料的不可压缩特性，设置三角形缺口4和长条形凹槽5可以减小舌头本体1弯曲时的挤压应力，提高舌头的灵活性。

图10中6为上颚，7为下颚，8为牙齿。

Claims (10)

1.一种仿生舌头，其特征在于：其包括均由硅橡胶制成的舌头本体、多向驱动器和至少两个单向驱动器，所述多向驱动器沿所述舌头本体的长度方向固定安装于所述舌头本体的底面上，所述多向驱动器用于驱动所述舌头本体实现吐舌、前卷舌和斜上拉动作；所述单向驱动器布置于所述多向驱动器的两侧并分别固定安装于所述舌头本体的底面上，所述单向驱动器的长度方向垂直于所述多向驱动器，所述单向驱动器用于驱动所述多向驱动器两侧的所述舌头本体实现侧卷舌动作。

2.根据权利要求1所述的一种仿生舌头，其特征在于：所述多向驱动器包括外部约束管，所述外部约束管沿所述舌头本体的长度方向固定安装于所述舌头本体的底面中部；在所述外部约束管内沿所述外部约束管的中心轴设有连接管，在所述外部约束管内、环绕所述连接管设有至少三根沿所述外部约束管的轴向设置的软管一，所述外部约束管的外周上间隔设置有束缚圈，所述外部约束管的两端分别密封安装有端盖一，且其中一个所述端盖一上设有分别与所述软管一连通的充气孔一。

3.根据权利要求2所述的一种仿生舌头，其特征在于：所述连接管为实心管。

4.根据权利要求2所述的一种仿生舌头，其特征在于：所述束缚圈为PE线缠绕制成。

5.根据权利要求2所述的一种仿生舌头，其特征在于：所述单向驱动器包括软管二和底座，所述底座沿所述软管二的轴向固接在所述软管二的外侧壁上，且所述底座的厚度大于所述软管二的壁厚，所述底座的底面与所述舌头本体固定连接，所述软管二的两端分别密封安装有端盖二，且其中一个所述端盖二上设有与所述软管二连通的充气孔二。

6.根据权利要求5所述的一种仿生舌头，其特征在于：所述外部约束管和所述舌头本体之间、所述端盖一和所述外部约束管之间、所述端盖一上的所述充气孔一和所述软管一的连接处、所述端盖二和所述软管二之间、所述底座和所述舌头本体之间均通过液态硅橡胶粘接或通过硅胶粘合剂粘接。

7.根据权利要求1所述的一种仿生舌头，其特征在于：所述舌头本体为左右对称的平板状结构，所述多向驱动器固定安装于所述舌头本体的底面中部。

8.根据权利要求1所述的一种仿生舌头，其特征在于：所述单向驱动器的数量为六个且两两对称设置在所述多向驱动器的两侧，位于所述多向驱动器同侧的所述单向驱动器均匀间隔设置。

9.根据权利要求1所述的一种仿生舌头，其特征在于：所述舌头本体的舌根处且位于所述多向驱动器的两侧对称开设有三角形缺口，所述三角形缺口的尖端指向所述多向驱动器。

10.根据权利要求9所述的一种仿生舌头，其特征在于：所述舌头本体的底面上沿所述舌头本体的长度方向均匀间隔开设有多个长条形凹槽，所述长条形凹槽位于所述三角形缺口的上方并以所述多向驱动器对称布置。