[发明专利]成人仿真胸廓结构

说明书

技术领域

本发明涉及人体仿真领域，尤其是一种成人仿真胸廓结构。

背景技术

社会发展和科技进步，在当今“以人为本”理念，人的生命视为是世界上最宝贵的财富，受到各行业的高度关注。因此，在研究人体-机器-环境系统相互关系时，都以“人”为中心，若危及人的健康和生命，人是不可能也不允许成为试验品。这时，各种类型的仿真人体模型就应运而生，如肿瘤诊断、治疗、防护、训练用辐射假人、高速运载工具（汽车、火车、飞机和航天器等）安全假人、医学综合训练假人、武器装备人机工程假人等。在研究各种受力情况的模拟实验时，需要的实验假人能够尽量真实的反应出真实人体受力时对应的变化，因此就要求假人的内部结构实现与真实人体的仿真仿生。近年来有大量的专利在研究人体的胸廓结构的受力情况，大多数都是简单的力学简化模型，只能有限的模拟出真实人体的受力情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，在此提供一种成人仿真胸廓结构，本发明涉及的仿真胸廓结构，完整的按照真实人体的胸廓解剖数据制作，通过不同材料的组合实现了结构仿生，力学等效的特点。能够在各种需要测试人体受力的实验和教学中对真实人体的仿真研究提供支持。

本发明是这样实现的，构造一种成人仿真胸廓结构，其特征在于：所述胸廓参照中国成人人体50百分位外形参数进行制作；胸廓具有刚性结构的胸骨柄、具有柔性的肋软骨、具有回弹性的肋骨、具有刚性结构的剑突结构以及脊柱，该胸廓为整体悬挂式结构。本发明涉及的新型仿真胸廓结构，完整的按照真实人体的胸廓解剖数据制作，通过金属材料、刚性热塑性材料的组合实现了结构仿生，力学等效的特点；能够在各种需要测试人体受力的实验和教学中对真实人体的仿真研究提供支持。

根据本发明所述成人仿真胸廓结构，其特征在于：所述胸骨柄采用刚性弹性材料制作，材质为金属材料、刚性热塑性材料中的一种或两种及两种以上的混合物；

所述肋软骨材质为弹性热塑性材料中的一种或两种及两种以上的混合物；

所述脊柱为刚性材料制作，材质为金属材料、刚性热塑性材料中的一种或两种及两种以上的混合物。

根据本发明所述成人仿真胸廓结构，其特征在于：所述胸廓为悬挂式结构能够实现按压位置前后的运动；

所述胸廓采用金属与非金属材料的结合，并用不同厚度，不同宽度和不同厚度组合实现了胸廓压力可调整性，胸廓压力在10—100KG范围内可根据需要调整；

用金属刚性材料、刚性热塑性材料分别模拟人体的刚性胸骨柄，刚柔兼容的肋软骨和弹性肋骨；在胸壁受挤压时，能真实重现施加的压力，受力的均匀性和稳定性，同时实现了压缩过程中胸廓的非线性形变和波形的主动和被动协同动作，有上下运动，左右运动和前后运动，其波形与人体动态测量结果相似。

根据本发明所述成人仿真胸廓结构，其特征在于：胸骨柄采用：

刚性热塑性材料选用以分子量在1000-10000的PP或PVC材料。

根据本发明所述成人仿真胸廓结构，其特征在于：肋软骨材质采用：弹性热塑性材料选用以分子量在1000-10000的TPV,PVC材料。

根据本发明所述成人仿真胸廓结构，其特征在于：脊柱材质采用：刚性热塑性材料选用以分子量在1000-10000的PP材料。

本发明的优点在于：本发明涉及的新型仿真胸廓结构，完整的按照真实人体的胸廓解剖数据制作，通过金属材料、刚性热塑性材料的组合实现了结构仿生，力学等效的特点；能够在各种需要测试人体受力的实验和教学中对真实人体的仿真研究提供支持。具体为：

该胸廓的外形以及内部各部位尺寸参照中国成人人体50百分位外形参数进行制作设计，体现了中国人体固有的力学性能；胸廓整体设计为悬挂式结构能够实现按压位置前后左右上下的运动，所描述的圆筒式肋骨结构不同于现在普遍采用的刚弹簧结构。

采用金属与非金属材料的结合，并用不同厚度，不同宽度和不同厚度组合实现了胸廓压力可调整性，胸廓压力在10—100KG范围内可根据需要调整。用金属刚性材料、拉簧及活动连接、弹簧钢带分别模拟人体的刚性胸骨柄，刚柔兼容的肋软骨和弹性肋骨。在胸壁受挤压时，能真实重现施加的压力，受力的均匀性和稳定性，同时实现了压缩过程中胸廓的非线性形变和波形的主动和被动协同动作，有上下运动，左右运动和前后运动，其波形与人体动态测量结果相似。

附图说明

图1是仿真结构示意图

其中：1脊柱，2胸骨柄,3肋骨,4，软肋骨，5剑突。

具体实施方式