專利名稱：一種可活動(dòng)的人體模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種人體模型，尤其涉及一種可活動(dòng)的人體模型。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來，我們?cè)趯W(xué)習(xí)和研究人機(jī)工程學(xué)或研究并學(xué)習(xí)人體與環(huán)境、系統(tǒng)和物體之間的關(guān)系時(shí)，都要使用到一個(gè)人體的模板來直觀地、明確地、方便快速地去確認(rèn)相關(guān)的人機(jī)信息。如在1 1或1 x(x大于1)等的人體比例模型上來通過調(diào)節(jié)相關(guān)的關(guān)節(jié)、部位來獲取的一些人體信息(如醫(yī)學(xué)上的一些機(jī)械器材用于關(guān)節(jié)處的限制)；又如要在學(xué)習(xí)人機(jī)工程學(xué)時(shí)更直接地獲取與書本中相對(duì)應(yīng)的圖上的一些信息(教育教學(xué)方面)。然而，現(xiàn)有的人體模板大多以人體實(shí)體模型的形式存在，較多的使用了 1 1的比例，以求在教學(xué)講解時(shí)達(dá)到精確的目的，但是這種形式存在占用空間體積較大，價(jià)格較貴且不能在大范圍使用時(shí)人手一份。在個(gè)人學(xué)習(xí)等方面不能有很方便快速的效果；而且在大多數(shù)情況下，一些人體部位是不需要的，大多數(shù)的研究對(duì)象是對(duì)四肢等一些較常見的部位，故一般的人體模型存在著不能充分利用的缺點(diǎn)；再者現(xiàn)存的人體模型由于外形上仿真度有一定要求，使得在購(gòu)買的年齡群和購(gòu)買者用途上的范圍上無法達(dá)到擴(kuò)展，大多集中于教學(xué)用具與演習(xí)用具方面，不能大范圍快速普及等不足。特別是在運(yùn)輸和保存方面，一般的人體實(shí)體模型使用塑料為材料，損壞后無法無污染地處理掉，也會(huì)發(fā)生一些因存放環(huán)境不良而變形的現(xiàn)象。而市場(chǎng)上與人體相關(guān)的其它產(chǎn)品，類似于玩具的小人等能擺動(dòng)手腳和頭勁類型的產(chǎn)品則缺乏一些專業(yè)性和普及性。在外形、材料、結(jié)構(gòu)上也沒有太多的亮點(diǎn)。因?yàn)槠涔δ芎湍繕?biāo)定向主要為兒童玩具等一些較為非學(xué)術(shù)性質(zhì)的人群。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可活動(dòng)的人體模型，可提高人體模型各部件的靈活性。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種可活動(dòng)的人體模型，所述人體模型包括頭部、頸部、軀干部、上肢、下肢，所述上肢包括大臂、小臂、手，所述下肢包括大腿、小腿、腳；所述軀干部分別通過第一類關(guān)節(jié)與頸部、上肢、下肢活動(dòng)連接，所述頸部通過第一類關(guān)節(jié)與頭部活動(dòng)連接；所述人體模型設(shè)有上肢、下肢的限位機(jī)構(gòu)，將上肢、下肢限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)活動(dòng)。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述軀干部靠近上肢、下肢的位置分別設(shè)有上肢、下肢的限位機(jī)構(gòu)，將上肢、下肢限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)活動(dòng)。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述限位機(jī)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)第二類關(guān)節(jié)，所述第二類關(guān)節(jié)設(shè)置在部件的內(nèi)部，不外露。[0013]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述頭部設(shè)有第二類關(guān)節(jié)，該第二類關(guān)節(jié)與頸部配合，將頭部限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)活動(dòng)。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述軀干部包括依次連接的上軀干、中部軀干、 下軀干；上軀干、中部軀干、下軀干分別通過第一類關(guān)節(jié)活動(dòng)連接；所述上軀干兩側(cè)靠近中部軀干上端部的位置設(shè)有第二類關(guān)節(jié)，該第二類關(guān)節(jié)與中部軀干的上端部配合，將上軀干、中部軀干的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)；所述下軀干兩側(cè)靠近中部軀干下端部的位置設(shè)有第二類關(guān)節(jié)，該第二類關(guān)節(jié)與中部軀干的下端部配合，將中部軀干、下軀干的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述大臂與小臂之間、小臂與手之間分別通過第一類關(guān)節(jié)活動(dòng)連接；所述大臂與小臂之間、小臂與手之間還分別設(shè)有第二類關(guān)節(jié)，作為限位機(jī)構(gòu)；大臂與小臂之間的第二類關(guān)節(jié)將大臂與小臂的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)；小臂與手之間的第二類關(guān)節(jié)將小臂與手的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述小腿與腳之間分別通過第一類關(guān)節(jié)活動(dòng)連接；所述小腿與腳之間還分別設(shè)有第二類關(guān)節(jié)，作為限位機(jī)構(gòu)；小腿與腳之間的第二類關(guān)節(jié)將小腿與腳的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述第二類關(guān)節(jié)設(shè)置在部件的內(nèi)部，不外露。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型提出的可活動(dòng)的人體模型，與現(xiàn)有人體模型相比，有如下優(yōu)點(diǎn)1、成本低廉，制作簡(jiǎn)單，運(yùn)輸方便，不污染環(huán)境，成品重量輕，占用空間??；各部件與人體的活動(dòng)空間范圍相對(duì)應(yīng)。2、用途多樣化。不僅在教學(xué)方面可以搭配到相關(guān)教材書以促進(jìn)閱讀者理解書本內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量，也體現(xiàn)出教育者的匠心獨(dú)運(yùn)；并且可以作為贈(zèng)品使用；在兒童玩具市場(chǎng)上也可以有機(jī)會(huì)占有一席之地，寓教于樂。3、產(chǎn)品自身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)上具有一定的創(chuàng)新性，工藝性和娛樂性。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上較為獨(dú)特，與單層平面模形又有不同，手感更好，關(guān)節(jié)設(shè)置巧妙，在不影響外觀的情況下使得功能健全；可以批量生產(chǎn)，又可以純手工制作，不同的生產(chǎn)方法可延伸出不同的用途與價(jià)值。4、平面模形表面沒有特定顏色和圖案，留下了較多的個(gè)人發(fā)展空間，加上是多層結(jié)構(gòu)，可擴(kuò)展性加強(qiáng)，成品與正常人體的比例可以為1 4，1 5等等多種比例。
圖1為本實(shí)用新型人體模型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2、圖3為第一類關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為手臂部關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)示意圖。[0033]圖5、圖6為腰部的活動(dòng)限制示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例一請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型揭示了一種可活動(dòng)的人體模型，所述人體模型包括頭部 1、頸部2、軀干部3、上肢4、下肢5，所述上肢4包括大臂、小臂、手，所述下肢5包括大腿、小腿、腳。所述軀干部3分別通過第一類關(guān)節(jié)8與頸部2、上肢4、下肢5活動(dòng)連接，所述頸部 2通過第一類關(guān)節(jié)8與頭部1活動(dòng)連接；第一類關(guān)節(jié)8的結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示。此外，所述人體模型設(shè)有上肢4、下肢5的限位機(jī)構(gòu)(第二類關(guān)節(jié)9)，將上肢4、下肢5限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)活動(dòng)。本實(shí)施例中，在所述軀干部3靠近上肢4、下肢5的位置分別設(shè)有上肢4、下肢5的限位機(jī)構(gòu)，將上肢4、下肢5限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)活動(dòng)。所述限位機(jī)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)第二類關(guān)節(jié)9，所述第二類關(guān)節(jié)9設(shè)置在部件的內(nèi)部，不外露。所述頭部1設(shè)有第二類關(guān)節(jié)9，該第二類關(guān)節(jié)9與頸部2配合，將頭部1限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)活動(dòng)。所述軀干部3包括依次連接的上軀干、中部軀干、下軀干；上軀干、中部軀干、下軀干分別通過第一類關(guān)節(jié)8活動(dòng)連接。所述上軀干兩側(cè)靠近中部軀干上端部的位置設(shè)有第二類關(guān)節(jié)9，該第二類關(guān)節(jié)9與中部軀干的上端部配合，將上軀干、中部軀干的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)。所述下軀干兩側(cè)靠近中部軀干下端部的位置設(shè)有第二類關(guān)節(jié) 9，該第二類關(guān)節(jié)9與中部軀干的下端部配合，將中部軀干、下軀干的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)。所述大臂與小臂之間、小臂與手之間分別通過第一類關(guān)節(jié)8活動(dòng)連接；所述大臂與小臂之間、小臂與手之間還分別設(shè)有第二類關(guān)節(jié)9作為限位機(jī)構(gòu)；大臂與小臂之間的第二類關(guān)節(jié)9將大臂與小臂的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)；小臂與手之間的第二類關(guān)節(jié)9將小臂與手的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)。所述小腿與腳之間分別通過第一類關(guān)節(jié)8活動(dòng)連接；所述小腿與腳之間還分別設(shè)有第二類關(guān)節(jié)9，作為限位機(jī)構(gòu)；小腿與腳之間的第二類關(guān)節(jié)將小腿與腳的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)。實(shí)施例二本實(shí)施例提出的方案既沒有高成本和復(fù)雜的工藝，甚至可以自行準(zhǔn)備材料并制作，可只分為正面和側(cè)面兩個(gè)；結(jié)構(gòu)方面簡(jiǎn)單明了，相對(duì)于同類產(chǎn)品來說有一定創(chuàng)新性，工藝性，并運(yùn)用了多層疊加的方法。材料上也大部分運(yùn)用了可降解的纖維板，能達(dá)到像畫模形拼接和拼圖等益智游戲一樣的娛樂效果。產(chǎn)品主要使用厚度為1. 8 2mm的黑色(白色)纖維板為主要的身體零部件材料，一個(gè)人體正面、側(cè)面平面模形采用多層拼接結(jié)構(gòu)，使得靈活性和外觀上有了更多的發(fā)揮空間，因?yàn)楸旧淼谋壤梢宰杂啥ㄖ疲熟`活性提高，且手感較好。關(guān)節(jié)固定方面以雙頭釘 8、9(釘?shù)念^部可以掰開，可剪斷)為人體各關(guān)節(jié)和關(guān)節(jié)的移動(dòng)限制點(diǎn)的固定裝置，其中用于手腳部等的可見性關(guān)節(jié)(第一類關(guān)節(jié))8和隱藏性限制關(guān)節(jié)(第二類關(guān)節(jié))9的雙頭釘?shù)念^部厚度和寬度也不一樣。厚而較瘦的作為可見性關(guān)節(jié)，厚而較寬的作為隱藏性關(guān)節(jié)，并且各關(guān)節(jié)設(shè)置既巧妙又節(jié)省空間，使得模形在正常情況下的肢體擺動(dòng)可以與正常人體為參考，盡可能地體現(xiàn)相關(guān)人機(jī)參數(shù)來限制擺動(dòng)范圍(根據(jù)模型大小會(huì)有一定的誤差)，側(cè)面模形也一樣，以最小的成本來帶給最大的效益。如圖1所示，圖1為本實(shí)用新型人體模型的正面情況，從圖1可以看出其結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)有一定的嚴(yán)謹(jǐn)性，各關(guān)節(jié)和限制也都一一標(biāo)示在上面。可見性關(guān)節(jié)8為可以從正面看到的關(guān)節(jié)點(diǎn)，隱藏性限制關(guān)節(jié)9為不可以從正面看到的限制點(diǎn)，但是可以從側(cè)面視圖里看到。在關(guān)節(jié)點(diǎn)的選取和設(shè)置上的巧妙性則在于其擺動(dòng)時(shí)的情況。圖4為手臂部關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)，手臂在移動(dòng)到上方時(shí)會(huì)在一定方位上卡住(被隱藏性限制關(guān)節(jié)9卡住)，符合人機(jī)學(xué)和人體正常手臂移動(dòng)情況。同樣地，圖5、圖6為腰部的活動(dòng)限制示意圖。本實(shí)用新型的實(shí)施方法選用一塊光滑的黑色(或其它色)纖維板，按照CAD制圖中所繪制的各零件平面示意圖打印于該板上，按照線條將各零件裁減下來并按照關(guān)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記打上與釘子相規(guī)格的洞，接下來便是按照示意圖和說明將各個(gè)部件有順序地安裝起來，將釘子扭好即可。其成品與示意圖較為符合，沒有較大的誤差，并且在一定工具條件下可拆卸，達(dá)到了前面所提到的該實(shí)用新型的發(fā)明目的。綜上所述，本實(shí)用新型提出的可活動(dòng)的人體模型，與現(xiàn)有人體模型相比，有如下優(yōu)占.
^ \\\ ·1、成本低廉，制作簡(jiǎn)單，運(yùn)輸方便，不污染環(huán)境，成品重量輕，占用空間小。2、用途多樣化。不僅在教學(xué)方面可以搭配到相關(guān)教材書以促進(jìn)閱讀者理解書本內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量，也體現(xiàn)出教育者的匠心獨(dú)運(yùn)；并且可以作為贈(zèng)品使用；在兒童玩具市場(chǎng)上也可以有機(jī)會(huì)占有一席之地，寓教于樂。3、產(chǎn)品自身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)上具有一定的創(chuàng)新性，工藝性和娛樂性。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上較為獨(dú)特，與單層平面模形又有不同，手感更好，關(guān)節(jié)設(shè)置巧妙，在不影響外觀的情況下使得功能健全；可以批量生產(chǎn)，又可以純手工制作，不同的生產(chǎn)方法可延伸出不同的用途與價(jià)值。4、平面模形表面沒有特定顏色和圖案，留下了較多的個(gè)人發(fā)展空間，加上是多層結(jié)構(gòu)，可擴(kuò)展性加強(qiáng)，成品與正常人體的比例可以為1 4，1 5等等多種比例。這里本實(shí)用新型的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本實(shí)用新型的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實(shí)用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實(shí)用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例， 以及用其它組件、材料和部件來實(shí)現(xiàn)。在不脫離本實(shí)用新型范圍和精神的情況下，可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。
權(quán)利要求1.一種可活動(dòng)的人體模型，其特征在于，所述人體模型包括頭部、頸部、軀干部、上肢、下肢，所述上肢包括大臂、小臂、手，所述下肢包括大腿、小腿、腳；所述軀干部分別通過第一類關(guān)節(jié)與頸部、上肢、下肢活動(dòng)連接，所述頸部通過第一類關(guān)節(jié)與頭部活動(dòng)連接；所述人體模型設(shè)有上肢、下肢的限位機(jī)構(gòu)，將上肢、下肢限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)活動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可活動(dòng)的人體模型，其特征在于所述軀干部靠近上肢、下肢的位置分別設(shè)有上肢、下肢的限位機(jī)構(gòu)，將上肢、下肢限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)活動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可活動(dòng)的人體模型，其特征在于所述限位機(jī)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)第二類關(guān)節(jié)，所述第二類關(guān)節(jié)設(shè)置在部件的內(nèi)部，不外Mo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可活動(dòng)的人體模型，其特征在于所述頭部設(shè)有第二類關(guān)節(jié)，該第二類關(guān)節(jié)與頸部配合，將頭部限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)活動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可活動(dòng)的人體模型，其特征在于所述軀干部包括依次連接的上軀干、中部軀干、下軀干；上軀干、中部軀干、下軀干分別通過第一類關(guān)節(jié)活動(dòng)連接；所述上軀干兩側(cè)靠近中部軀干上端部的位置設(shè)有第二類關(guān)節(jié)，該第二類關(guān)節(jié)與中部軀干的上端部配合，將上軀干、中部軀干的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)；所述下軀干兩側(cè)靠近中部軀干下端部的位置設(shè)有第二類關(guān)節(jié)，該第二類關(guān)節(jié)與中部軀干的下端部配合，將中部軀干、下軀干的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可活動(dòng)的人體模型，其特征在于 所述大臂與小臂之間、小臂與手之間分別通過第一類關(guān)節(jié)活動(dòng)連接； 所述大臂與小臂之間、小臂與手之間還分別設(shè)有第二類關(guān)節(jié)，作為限位機(jī)構(gòu)； 大臂與小臂之間的第二類關(guān)節(jié)將大臂與小臂的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)；小臂與手之間的第二類關(guān)節(jié)將小臂與手的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可活動(dòng)的人體模型，其特征在于 所述小腿與腳之間分別通過第一類關(guān)節(jié)活動(dòng)連接；所述小腿與腳之間還分別設(shè)有第二類關(guān)節(jié)，作為限位機(jī)構(gòu)；小腿與腳之間的第二類關(guān)節(jié)將小腿與腳的相對(duì)活動(dòng)區(qū)域限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-7之一所述的可活動(dòng)的人體模型，其特征在于 所述第二類關(guān)節(jié)設(shè)置在部件的內(nèi)部，不外露。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種可活動(dòng)的人體模型，所述人體模型包括頭部、頸部、軀干部、上肢、下肢，所述上肢包括大臂、小臂、手，所述下肢包括大腿、小腿、腳；所述軀干部分別通過第一類關(guān)節(jié)與頸部、上肢、下肢活動(dòng)連接，所述頸部通過第一類關(guān)節(jié)與頭部活動(dòng)連接；所述人體模型設(shè)有上肢、下肢的限位機(jī)構(gòu)，將上肢、下肢限制在設(shè)定活動(dòng)空間范圍內(nèi)活動(dòng)。本實(shí)用新型人體模型成本低廉，制作簡(jiǎn)單，運(yùn)輸方便，不污染環(huán)境，成品重量輕，占用空間?。桓鞑考c人體的活動(dòng)空間范圍相對(duì)應(yīng)。
文檔編號(hào)G09B23/00GK202134136SQ20112025046
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者李恩, 袁征 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)