[發明專利]一種具有雙胡克鉸的仿生咀嚼運動機構

在審

• 申請號: 201910340363.2
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN109910029A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 許薔;顧明明;吳范徐齊
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/10
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種具有雙胡克鉸的仿生咀嚼運動機構，包括上頜骨模型（1）、下頜骨模型（2）、兩個仿生顳下頜關節（3）以及仿真肌肉組（4），所述的上頜骨模型（1）通過分別設置在下頜骨模型（2）兩側的兩組仿生顳下頜關節（3）與下頜骨模型（2）連接；

所述的仿生顳下頜關節（3）包括仿生下頜髁狀突（15）、仿生顳骨下頜關節窩（16）和四組雙胡克鉸裝置（17），所述的仿生下頜髁狀突（15）為空心球殼，所述的仿生顳骨下頜關節窩（16）為半球形空心球殼，所述的雙胡克鉸裝置（17）包括連接桿（6），所述的連接桿（6）一端固定安裝有萬向十字軸（5），另一端通過彈簧（8）與旋轉球（9）外表面固定連接，所述的旋轉球（9）嵌套在連接桿（6）上，連接桿（6）的中心軸穿過旋轉球（9）的球心，所述的連接桿（6）沿彈簧軸向穿過彈簧（8），所述的旋轉球（9）外側設置有環形的萬向盤（7），所述的萬向盤（7）內壁通過轉軸與旋轉球（9）連接，旋轉球（9）能夠與萬向盤（7）以轉軸中心軸為旋轉中心發生相對轉動，所述的萬向盤（7）所在平面與連接桿（6）的中心軸垂直，所述的萬向盤（7）的中心與旋轉球（9）的球心重合；

所述的仿生下頜髁狀突（15）表面設置有四組通孔，連接桿（6）設置有萬向十字軸（5）的一端穿過通孔伸入仿生下頜髁狀突（15）內部，所述的萬向十字軸（5）的長軸兩端通過軸承固定安裝在仿生下頜髁狀突（15）內部，連接桿（6）另一端向外延伸穿過仿生顳骨下頜關節窩（16）表面的通孔，所述的萬向盤（7）嵌入仿生顳骨下頜關節窩（16）表面，萬向盤（7）外側壁通過轉軸與仿生顳骨下頜關節窩（16）表面通孔的內側壁連接，萬向盤（7）能夠與仿生顳骨下頜關節窩（16）相對轉動；

所述的仿真肌肉組（4）包括兩根顳肌仿真氣動桿（12）、兩根翼肌仿真氣動桿（13）和兩根咬肌仿真氣動桿（14），所述的兩根顳肌仿真氣動桿（12）用于仿真兩側顳肌的舒張和收縮，所述的兩根翼肌仿真氣動桿（13）用于仿真兩側翼肌的舒張和收縮，所述的兩根咬肌仿真氣動桿（14）用于仿真兩側咬肌的舒張和收縮。

2.根據權利要求1所述的一種具有雙胡克鉸的仿生咀嚼運動機構，其特征在于：所述的上頜骨模型（1）固定，所述的下頜骨模型（2）能夠在仿真肌肉組（4）的驅動下圍繞兩個仿生顳下頜關節（3）運動，所述的下頜骨模型（2）的運動自由度為6。

3.根據權利要求2所述的一種具有雙胡克鉸的仿生咀嚼運動機構，其特征在于：所述的仿生下頜髁狀突（15）設置在仿生顳骨下頜關節窩（16）半球形空心球殼靠近球心的一側，所述的仿生顳骨下頜關節窩（16）固定安裝在上頜骨模型（1）關節窩處，所述的仿生下頜髁狀突（15）固定安裝在下頜骨模型（2）的髁狀突處。

4.根據權利要求3所述的一種具有雙胡克鉸的仿生咀嚼運動機構，其特征在于：仿生下頜髁狀突（15）表面的通孔直徑大于連接桿（6）的直徑，連接萬向盤（7）和旋轉球（9）的轉軸與連接萬向盤（7）和仿生顳骨下頜關節窩（16）的轉軸在同一平面內，且相互垂直。

5.根據權利要求4所述的一種具有雙胡克鉸的仿生咀嚼運動機構，其特征在于：所述的上頜骨模型（1）和下頜骨模型（2）處于相對閉合的狀態時，四組連接桿（6）安裝有萬向十字軸（5）的一端沿軸向延伸匯聚在一個焦點，四組連接桿（6）遠離萬向十字軸（5）的一端圍成一個正方形平面，所述的焦點距離正方形平面中心的距離為正方形邊長的一半。

6.根據權利要求5所述的一種具有雙胡克鉸的仿生咀嚼運動機構，其特征在于：連接桿（6）遠離萬向十字軸（5）的一端設置有擋板（18），所述的彈簧（8）的一端與擋板（18）固定連接，另一端與旋轉球（9）表面固定連接。

7.根據權利要求1所述的一種具有雙胡克鉸的仿生咀嚼運動機構，其特征在于：所述的顳肌仿真氣動桿（12）、翼肌仿真氣動桿（13）和咬肌仿真氣動桿（14）的結構相同，均包括氣動推桿（11）和設置在氣動推桿（11）兩端的球鉸鏈（10），所述的氣動推桿（11）兩端分別通過球鉸鏈（10）與上頜骨模型（1）和下頜骨模型（2）連接。