[實用新型]一種咀嚼仿生裝置

有效

• 申請號: 201920308160.0
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN209764691U
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 張星浩;錢善華;胡雷;倪自豐;俞經虎
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 23211 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司
• 代理人: 林娟

本實用新型公開了一種咀嚼仿生裝置，屬于仿生機械領域。本實用新型提供的咀嚼仿生裝置，包括凸輪連桿機構、曲柄搖桿機構、仿生上牙、仿生下牙、上牙運動平臺；所述咀嚼仿生裝置采用上下牙倒置的結構，其中，仿生下牙部分的運動以凸輪連桿機構實現，仿生上牙部分的運動通過曲柄搖桿機構實現，其凸輪形狀是根據人體下牙在冠狀面上的實際咀嚼痕跡設定的，從而使得凸輪連桿機構帶動仿生下牙最大程度的模擬人體下牙在冠狀面上的類似水滴形的實際咀嚼痕跡；而曲柄搖桿機構帶動仿生上牙實現水平面上圓弧形的咀嚼運動軌跡，通過圓弧形的前后運動模擬人體上牙對食物的剪切運動，整個咀嚼仿生裝置能夠最大程度的模擬人體真實的口腔咀嚼過程。

技術領域

本實用新型涉及一種咀嚼仿生裝置，屬于仿生機械領域。

背景技術

咀嚼仿生裝置是一種對人類咀嚼活動進行模擬的裝置，其在很多領域都有應用，比如在食品領域，可以用來模擬人類咀嚼動作粉碎食物，從而測定食物的各種特性；再比如，在口香糖生產過程中，需要利用咀嚼仿生裝置最大程度的模擬口香糖在人體口腔中的咀嚼狀態，從而對口香糖的生產提供參考價值，甚至在煙草行業，為了測定食用無煙氣煙草制品在人體口腔環境下的功能釋放情況進而對其進行開發和品質掌控，也需要使用咀嚼仿生裝置。

上述應用領域中，傳統方式利用人體試驗者雖然可以真實模擬，但實驗結果受主體因素影響較大，重現性差，而一些現有的模擬咀嚼裝置只是簡單的利用機械結構模擬口腔牙齒的上下咬合動作，但人體口腔在咀嚼食物過程中并非簡單的牙齒上下咬合動作，還需要舌頭、腮幫以及口腔內所分泌的唾液相互配合。

申請號為201620742852.2、發明名稱為一種咀嚼機械齒中給出了能夠模擬人體口腔中牙齒舌頭、腮幫以及口腔內所分泌的唾液之間的相互配合動作的咀嚼機械齒，但是并不能準確模擬人體口腔中的上下牙齒的咀嚼軌跡，所以亟需一種能夠最大程度的模擬口腔咀嚼過程的咀嚼仿生裝置。

實用新型內容

為了解決上述現有的模擬咀嚼裝置無法真實模擬人體口腔咀嚼過程的問題，本實用新型提供一種咀嚼仿生裝置。

本實用新型提供的一種咀嚼仿生裝置，包括：凸輪連桿機構、曲柄搖桿機構、仿生上牙、仿生下牙、上牙運動平臺；所述咀嚼仿生裝置采用上下牙倒置的結構，其中，仿生下牙部分與凸輪連桿機構連接，仿生下牙部分的運動以凸輪連桿機構實現，仿生上牙部分與曲柄搖桿機構連接，仿生上牙部分的運動通過曲柄搖桿機構實現。

在一種實施方式中，所述凸輪連桿機構包括凸輪、兩節連桿、滾子和彈簧，其中凸輪形狀根據人體下牙在冠狀面上的實際咀嚼痕跡設定，所述仿生下牙通過凸輪連桿機構模擬人體下牙的咀嚼運動。

在一種實施方式中，所述曲柄搖桿機構包括減速器、圓盤、連桿、和搖桿，其中，圓盤為主動件，其中心與減速器輸出軸同軸，連桿的一端與圓盤邊緣連接，另一端與搖桿連接，而搖桿的另一端固定在上牙平臺上，所述仿生上牙通過曲柄搖桿機構模擬人體上牙的咀嚼運動。

在一種實施方式中，所述咀嚼仿生裝置還包括減震器；仿生下牙通過減震器機構與凸輪連桿機構相連。

在一種實施方式中，所述仿生上牙通過曲柄搖桿機構實現水平面上圓弧形的咀嚼運動軌跡，通過圓弧形的前后運動實現對食物的剪切。

在一種實施方式中，所述仿生上牙下部還設置有物料收集裝置，所述物料收集裝置用于接住咀嚼時掉落下來的物料。

在一種實施方式中，所述咀物料收集裝置內部還包括噴嘴裝置，所述噴嘴裝置用于向咀嚼仿生裝置內注入潤滑液以模擬人體唾液的作用。

在一種實施方式中，所述減震器包括：輔助桿件、引導銷釘、壓縮彈簧、鋁套管，其中，輔助桿件用于保證壓縮彈簧的壓縮力不超過上限值；引導銷釘在減震器狹槽內上下運動以減少壓縮彈簧的振動。

在一種實施方式中，所述仿生上牙固定于上牙移動平臺上，上牙移動平臺通過一對直齒圓柱錐輪的傳動實現仿生上牙的上下移動。