[發(fā)明專利]一種模擬食物吞咽的機(jī)械裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710531532.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN107154208B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢善華;王保興;程帥;俞經(jīng)虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B23/28
• 分類號(hào): G09B23/28
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發(fā)明公開了一種模擬食物吞咽的機(jī)械裝置，屬于仿生機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。本發(fā)明的裝置包括上頜基體、舌頭基體、傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)裝置；所述上頜基體和舌頭基體相對(duì)設(shè)置，相對(duì)的面均為曲面；曲面之間預(yù)留通道，形成仿生口腔；傳動(dòng)裝置將舌頭基體與驅(qū)動(dòng)裝置連接，使驅(qū)動(dòng)裝置控制舌頭基體運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了食物吞咽機(jī)制模擬從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的跨越，彌補(bǔ)了市場(chǎng)空白。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種模擬食物吞咽的機(jī)械裝置，屬于仿生機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

吞咽障礙是老年群體腦卒中后的常見并發(fā)癥，針對(duì)不同患者吞咽困難的嚴(yán)重程度，通過改善食品的材質(zhì)特性，施以相對(duì)安全的食品，是一種治療吞咽困難的手段。然而，由于人體吞咽系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，不易獲得吞咽時(shí)食物流動(dòng)和吞咽系統(tǒng)的體內(nèi)測(cè)量數(shù)據(jù)，因此提出一種模擬口腔食物吞咽的裝置，提供體外試驗(yàn)環(huán)境，用于研究食物被吞咽后的流動(dòng)特性，這對(duì)改善吞咽患者的生活質(zhì)量推動(dòng)對(duì)吞咽困難疾病的研究與治療具有重大意義。

當(dāng)前的吞咽裝置模型帶有比較突出的醫(yī)學(xué)行業(yè)特點(diǎn)，多為靜態(tài)的結(jié)構(gòu)模型，無法動(dòng)態(tài)的演示吞咽過程，這就造成目前的裝置無法有效的獲得能夠?qū)Σ“Y治療和安全食品開發(fā)起重要作用的測(cè)量數(shù)據(jù)，不能有效推進(jìn)食品的材質(zhì)特性對(duì)吞咽過程影響的研究以及相關(guān)有效食品的開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種模擬食物吞咽的機(jī)械裝置，包括仿生口腔、進(jìn)料裝置、傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)裝置；所述仿生口腔包括上頜基體和舌頭基體，上頜基體將舌頭基體覆蓋在內(nèi)部，上頜基體內(nèi)部設(shè)置內(nèi)凹的曲面，舌頭基體上部設(shè)置外凸的曲面，分別模擬口腔上頜和舌頭表面所在的曲面；上頜基體和舌頭基體相對(duì)的曲面之間預(yù)留通道供食物通過；所述進(jìn)料裝置的一端與仿生口腔的通道連通，另一端與傳動(dòng)裝置連接；所述傳動(dòng)裝置分別連接舌頭基體和進(jìn)料裝置，并在驅(qū)動(dòng)裝置的作用下帶動(dòng)舌頭基體和進(jìn)料裝置同步運(yùn)動(dòng)。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述進(jìn)料裝置包括球頭推料桿、漏斗和料倉；所述料倉內(nèi)部設(shè)置三通的通道，豎直設(shè)置的通道與漏斗連接，橫向設(shè)置的通道兩端分別作為與仿生口腔的連接口和球頭推料桿的入口，所述球頭推料桿與傳動(dòng)裝置連接，在料倉內(nèi)橫向設(shè)置的通道中做活塞運(yùn)動(dòng)。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)，聯(lián)軸器，和轉(zhuǎn)軸；所述電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)軸連接；所述轉(zhuǎn)軸的兩端分別安裝曲柄和聯(lián)軸器。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)，聯(lián)軸器，轉(zhuǎn)軸，帶座軸承和曲柄；所述轉(zhuǎn)軸固定在帶座軸承中，轉(zhuǎn)軸的兩端分別安裝曲柄和聯(lián)軸器；所述電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)軸連接。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述傳動(dòng)裝置包括傳動(dòng)連接塊、齒輪、齒條、曲柄和傳動(dòng)桿；所述傳動(dòng)連接塊與舌頭基體連接；傳動(dòng)連接塊與齒輪同軸設(shè)置；所述齒條與齒輪齒合，齒條分別與傳動(dòng)桿和曲柄的擺桿連接；傳動(dòng)桿與球頭推料桿連接。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，齒條通過E形連接件與傳動(dòng)桿和曲柄的擺桿連接；所述E形連接件固定在齒條的端部，E形連接件具有兩個(gè)凹槽，一個(gè)凹槽作為擺桿的支點(diǎn)，另一個(gè)凹槽用于固定傳動(dòng)桿，使傳動(dòng)桿與齒條連接為一體結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述傳動(dòng)裝置包括第一帶座軸承，第二帶座軸承，第一轉(zhuǎn)軸，傳動(dòng)連接塊，齒輪，第二轉(zhuǎn)軸，方形連桿，齒條，第一滑塊，直線導(dǎo)軌，第二滑塊，L形傳動(dòng)桿，和曲柄；所述第一帶座軸承和第二帶座軸承同軸設(shè)置，第一轉(zhuǎn)軸貫穿插入第一帶座軸承和第二帶座軸承；齒輪和傳動(dòng)連接塊同軸設(shè)置在第一轉(zhuǎn)軸上，傳動(dòng)連接塊將舌頭基體與第一轉(zhuǎn)軸固定；齒輪下方設(shè)置可嚙合的齒條；齒條的下方平行設(shè)置直線導(dǎo)軌；所述直線導(dǎo)軌上設(shè)置滑動(dòng)的第一滑塊和第二滑塊；第一滑塊支承齒條；第二滑塊支撐L形傳動(dòng)桿。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述上頜基體的曲面覆蓋軟組織材料；所述軟組織材料包括但不限于橡膠、硅膠。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述直線導(dǎo)軌固定在底板上，并位于第一帶座軸承和第二帶座軸承之間。