[發明專利]一種仿咀嚼設備

有效

• 申請號: 201710172591.4
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107063904B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 孫永海;楊杰;王明慧;柏雪;于立波;毛倩;王璐
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N3/40
• 分類號: G01N3/40;G01N11/00;G01N33/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 齊安全;胡景陽

本發明公開了一種仿咀嚼設備，為克服現有設備的運動部件為剛性的沒有緩沖環節而易造成部件損壞的問題，其包括機架、仿生口腔、動力系統與測控系統；機架包括底座、上頜吊板；動力系統安裝底座上，仿生口腔通過上頜吊桿螺栓吊裝在上頜吊板的下方；仿生口腔的下頜復位左彈簧與下頜復位右彈簧的下端采用螺釘分別與底座連接；下頜復位左彈簧與下頜復位右彈簧的上端分別與仿生口腔的仿生下頜的左右兩端連接，仿生口腔的施力右拉簧與施力左拉簧的下端和動力系統中的施力右搖臂與施力左搖臂連接；測控系統的參數采集部分中3個壓力傳感器安裝在仿生口腔的上頜座和上牙床之間，測控系統的其它部分安裝底座上；測控系統分別和仿生口腔與動力系統電線連接。

技術領域

本發明涉及一種食品質地檢測技術領域的裝置，更確切地說,本發明涉及一種仿咀嚼設備。

背景技術

食品質地是評價食品品質的重要方面，目前對食品質地進行研究的方法主要有感官檢驗法和質構儀檢測法，感官檢驗法憑借人類的口腔牙齒咀嚼判斷食品質地品質，是人類認識食品質地品質的重要手段，但主觀性較強。而質構儀法在一定程度上能夠較為客觀地對食品硬度、彈性等指標進行評價，但對咀嚼特性指標的評價還不盡人意。近年來開始有人研究新型咀嚼機器人。

中國專利公告(布)號為CN101915708A，公告(布)日為2010.12.15，發明名稱為“一種食品物性仿生檢測機器人及檢測方法”，該方法通過六支球副一移動副一球副機構(SPS機構)靈活控制仿生口腔的下巴運動,可實現上下咬合、左右磨碎、門齒切斷等多種動作,逼真的模擬口腔咀嚼動作；采用伺服電機控制伸縮桿的伸縮運動,可以準確的實現行程控制,提高了機器人動作的精確性；在咀嚼過程中可以注入模擬唾液,控制口腔溫濕度,進一步真實的模仿人類的口腔環境。

中國專利公告(布)號為CN103610506A，公告(布)日為2014.03.05，發明名稱為“一種具有仿生穎下領關節的冗余驅動咀嚼機器人”，該方法采用六條Pus支鏈模擬咀嚼肌肉對下頜的驅動,而且存在點接觸高副結構，因此該發明采用的并聯機構具有冗余驅動的特點。

人類咀嚼的特點為在夾持食物時咀嚼力基本不變，咀嚼食物時施加的咀嚼力逐漸變大，食物破碎時咀嚼力達到最大，食物破碎后咀嚼力馬上減緩，調整后進行下一個咀嚼循環。上述咀嚼機器設備雖然可以模仿人類咀嚼的動作，但不能反映人類口腔咀嚼時的受力特點，除此之外，在咀嚼過程中，口腔運動部件是剛性的，沒有緩沖環節，遇到不易破碎的食物，極易造成部件損壞。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服了現有仿咀嚼設備所有運動部件都是剛性的，沒有緩沖環節，遇到不易破碎的食物，極易造成部件損壞的問題，提供了一種符合人類咀嚼特點的仿咀嚼設備。

為解決上述技術問題，本發明是采用如下技術方案實現的：所述的一種仿咀嚼設備包括機架、仿生口腔、動力系統與測控系統；

所述的機架包括底座、4個結構相同的支撐柱與上頜吊板；

所述的支撐柱為圓形等橫截面的立柱，支撐柱的兩端為加工有螺紋的螺桿段，支撐柱兩螺桿段之間部分為圓形等橫截面的光桿段，支撐柱光桿段的直徑大于兩端螺桿段的直徑，支撐柱兩端螺桿段的直徑小于底座與上頜吊板四角處圓孔的直徑，4根結構相同的支撐柱上端的螺桿段插入上頜吊板四角處的圓孔中并采用螺母固定連接，4根結構相同的支撐柱下端的螺桿段插入底座四角處的圓孔中并采用螺母固定連接；4根結構相同的支撐柱相互平行，4根結構相同的支撐柱同時垂直于底座與上頜吊板；