专利名称：一种可活动的人体模型的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种人体模型，尤其涉及一种可活动的人体模型。
背景技术：
长期以来，我们在学习和研究人机工程学或研究并学习人体与环境、系统和物体之间的关系时，都要使用到一个人体的模板来直观地、明确地、方便快速地去确认相关的人机信息。如在1 1或1 x(x大于1)等的人体比例模型上来通过调节相关的关节、部位来获取的一些人体信息(如医学上的一些机械器材用于关节处的限制)；又如要在学习人机工程学时更直接地获取与书本中相对应的图上的一些信息(教育教学方面)。然而，现有的人体模板大多以人体实体模型的形式存在，较多的使用了 1 1的比例，以求在教学讲解时达到精确的目的，但是这种形式存在占用空间体积较大，价格较贵且不能在大范围使用时人手一份。在个人学习等方面不能有很方便快速的效果；而且在大多数情况下，一些人体部位是不需要的，大多数的研究对象是对四肢等一些较常见的部位，故一般的人体模型存在着不能充分利用的缺点；再者现存的人体模型由于外形上仿真度有一定要求，使得在购买的年龄群和购买者用途上的范围上无法达到扩展，大多集中于教学用具与演习用具方面，不能大范围快速普及等不足。特别是在运输和保存方面，一般的人体实体模型使用塑料为材料，损坏后无法无污染地处理掉，也会发生一些因存放环境不良而变形的现象。而市场上与人体相关的其它产品，类似于玩具的小人等能摆动手脚和头劲类型的产品则缺乏一些专业性和普及性。在外形、材料、结构上也没有太多的亮点。因为其功能和目标定向主要为儿童玩具等一些较为非学术性质的人群。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可活动的人体模型，可提高人体模型各部件的灵活性。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种可活动的人体模型，所述人体模型包括头部、颈部、躯干部、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、脚；所述躯干部分别通过第一类关节与颈部、上肢、下肢活动连接，所述颈部通过第一类关节与头部活动连接；所述人体模型设有上肢、下肢的限位机构，将上肢、下肢限制在设定活动空间范围内活动。作为本实用新型的一种优选方案，所述躯干部靠近上肢、下肢的位置分别设有上肢、下肢的限位机构，将上肢、下肢限制在设定活动空间范围内活动。作为本实用新型的一种优选方案，所述限位机构包括一个或多个第二类关节，所述第二类关节设置在部件的内部，不外露。[0013]作为本实用新型的一种优选方案，所述头部设有第二类关节，该第二类关节与颈部配合，将头部限制在设定活动空间范围内活动。作为本实用新型的一种优选方案，所述躯干部包括依次连接的上躯干、中部躯干、 下躯干；上躯干、中部躯干、下躯干分别通过第一类关节活动连接；所述上躯干两侧靠近中部躯干上端部的位置设有第二类关节，该第二类关节与中部躯干的上端部配合，将上躯干、中部躯干的相对活动区域限制在设定活动空间范围内；所述下躯干两侧靠近中部躯干下端部的位置设有第二类关节，该第二类关节与中部躯干的下端部配合，将中部躯干、下躯干的相对活动区域限制在设定活动空间范围内。作为本实用新型的一种优选方案，所述大臂与小臂之间、小臂与手之间分别通过第一类关节活动连接；所述大臂与小臂之间、小臂与手之间还分别设有第二类关节，作为限位机构；大臂与小臂之间的第二类关节将大臂与小臂的相对活动区域限制在设定活动空间范围内；小臂与手之间的第二类关节将小臂与手的相对活动区域限制在设定活动空间范围内。作为本实用新型的一种优选方案，所述小腿与脚之间分别通过第一类关节活动连接；所述小腿与脚之间还分别设有第二类关节，作为限位机构；小腿与脚之间的第二类关节将小腿与脚的相对活动区域限制在设定活动空间范围内。作为本实用新型的一种优选方案，所述第二类关节设置在部件的内部，不外露。本实用新型的有益效果在于本实用新型提出的可活动的人体模型，与现有人体模型相比，有如下优点1、成本低廉，制作简单，运输方便，不污染环境，成品重量轻，占用空间小；各部件与人体的活动空间范围相对应。2、用途多样化。不仅在教学方面可以搭配到相关教材书以促进阅读者理解书本内容，提高教学质量，也体现出教育者的匠心独运；并且可以作为赠品使用；在儿童玩具市场上也可以有机会占有一席之地，寓教于乐。3、产品自身结构与设计上具有一定的创新性，工艺性和娱乐性。在结构设计上较为独特，与单层平面模形又有不同，手感更好，关节设置巧妙，在不影响外观的情况下使得功能健全；可以批量生产，又可以纯手工制作，不同的生产方法可延伸出不同的用途与价值。4、平面模形表面没有特定颜色和图案，留下了较多的个人发展空间，加上是多层结构，可扩展性加强，成品与正常人体的比例可以为1 4，1 5等等多种比例。
图1为本实用新型人体模型的结构示意图。图2、图3为第一类关节的结构示意图。图4为手臂部关节的设计示意图。[0033]图5、图6为腰部的活动限制示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。实施例一请参阅图1，本实用新型揭示了一种可活动的人体模型，所述人体模型包括头部 1、颈部2、躯干部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、脚。所述躯干部3分别通过第一类关节8与颈部2、上肢4、下肢5活动连接，所述颈部 2通过第一类关节8与头部1活动连接；第一类关节8的结构如图2、图3所示。此外，所述人体模型设有上肢4、下肢5的限位机构(第二类关节9)，将上肢4、下肢5限制在设定活动空间范围内活动。本实施例中，在所述躯干部3靠近上肢4、下肢5的位置分别设有上肢4、下肢5的限位机构，将上肢4、下肢5限制在设定活动空间范围内活动。所述限位机构包括一个或多个第二类关节9，所述第二类关节9设置在部件的内部，不外露。所述头部1设有第二类关节9，该第二类关节9与颈部2配合，将头部1限制在设定活动空间范围内活动。所述躯干部3包括依次连接的上躯干、中部躯干、下躯干；上躯干、中部躯干、下躯干分别通过第一类关节8活动连接。所述上躯干两侧靠近中部躯干上端部的位置设有第二类关节9，该第二类关节9与中部躯干的上端部配合，将上躯干、中部躯干的相对活动区域限制在设定活动空间范围内。所述下躯干两侧靠近中部躯干下端部的位置设有第二类关节 9，该第二类关节9与中部躯干的下端部配合，将中部躯干、下躯干的相对活动区域限制在设定活动空间范围内。所述大臂与小臂之间、小臂与手之间分别通过第一类关节8活动连接；所述大臂与小臂之间、小臂与手之间还分别设有第二类关节9作为限位机构；大臂与小臂之间的第二类关节9将大臂与小臂的相对活动区域限制在设定活动空间范围内；小臂与手之间的第二类关节9将小臂与手的相对活动区域限制在设定活动空间范围内。所述小腿与脚之间分别通过第一类关节8活动连接；所述小腿与脚之间还分别设有第二类关节9，作为限位机构；小腿与脚之间的第二类关节将小腿与脚的相对活动区域限制在设定活动空间范围内。实施例二本实施例提出的方案既没有高成本和复杂的工艺，甚至可以自行准备材料并制作，可只分为正面和侧面两个；结构方面简单明了，相对于同类产品来说有一定创新性，工艺性，并运用了多层叠加的方法。材料上也大部分运用了可降解的纤维板，能达到像画模形拼接和拼图等益智游戏一样的娱乐效果。产品主要使用厚度为1. 8 2mm的黑色(白色)纤维板为主要的身体零部件材料，一个人体正面、侧面平面模形采用多层拼接结构，使得灵活性和外观上有了更多的发挥空间，因为本身的比例可以自由定制，故灵活性提高，且手感较好。关节固定方面以双头钉 8、9(钉的头部可以掰开，可剪断)为人体各关节和关节的移动限制点的固定装置，其中用于手脚部等的可见性关节(第一类关节)8和隐藏性限制关节(第二类关节)9的双头钉的头部厚度和宽度也不一样。厚而较瘦的作为可见性关节，厚而较宽的作为隐藏性关节，并且各关节设置既巧妙又节省空间，使得模形在正常情况下的肢体摆动可以与正常人体为参考，尽可能地体现相关人机参数来限制摆动范围(根据模型大小会有一定的误差)，侧面模形也一样，以最小的成本来带给最大的效益。如图1所示，图1为本实用新型人体模型的正面情况，从图1可以看出其结构上的设计有一定的严谨性，各关节和限制也都一一标示在上面。可见性关节8为可以从正面看到的关节点，隐藏性限制关节9为不可以从正面看到的限制点，但是可以从侧面视图里看到。在关节点的选取和设置上的巧妙性则在于其摆动时的情况。图4为手臂部关节的设计，手臂在移动到上方时会在一定方位上卡住(被隐藏性限制关节9卡住)，符合人机学和人体正常手臂移动情况。同样地，图5、图6为腰部的活动限制示意图。本实用新型的实施方法选用一块光滑的黑色(或其它色)纤维板，按照CAD制图中所绘制的各零件平面示意图打印于该板上，按照线条将各零件裁减下来并按照关节点的标记打上与钉子相规格的洞，接下来便是按照示意图和说明将各个部件有顺序地安装起来，将钉子扭好即可。其成品与示意图较为符合，没有较大的误差，并且在一定工具条件下可拆卸，达到了前面所提到的该实用新型的发明目的。综上所述，本实用新型提出的可活动的人体模型，与现有人体模型相比，有如下优占.
^ \\\ ·1、成本低廉，制作简单，运输方便，不污染环境，成品重量轻，占用空间小。2、用途多样化。不仅在教学方面可以搭配到相关教材书以促进阅读者理解书本内容，提高教学质量，也体现出教育者的匠心独运；并且可以作为赠品使用；在儿童玩具市场上也可以有机会占有一席之地，寓教于乐。3、产品自身结构与设计上具有一定的创新性，工艺性和娱乐性。在结构设计上较为独特，与单层平面模形又有不同，手感更好，关节设置巧妙，在不影响外观的情况下使得功能健全；可以批量生产，又可以纯手工制作，不同的生产方法可延伸出不同的用途与价值。4、平面模形表面没有特定颜色和图案，留下了较多的个人发展空间，加上是多层结构，可扩展性加强，成品与正常人体的比例可以为1 4，1 5等等多种比例。这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例， 以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
权利要求1.一种可活动的人体模型，其特征在于，所述人体模型包括头部、颈部、躯干部、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、脚；所述躯干部分别通过第一类关节与颈部、上肢、下肢活动连接，所述颈部通过第一类关节与头部活动连接；所述人体模型设有上肢、下肢的限位机构，将上肢、下肢限制在设定活动空间范围内活动。
2.根据权利要求1所述的可活动的人体模型，其特征在于所述躯干部靠近上肢、下肢的位置分别设有上肢、下肢的限位机构，将上肢、下肢限制在设定活动空间范围内活动。
3.根据权利要求1或2所述的可活动的人体模型，其特征在于所述限位机构包括一个或多个第二类关节，所述第二类关节设置在部件的内部，不外Mo
4.根据权利要求1所述的可活动的人体模型，其特征在于所述头部设有第二类关节，该第二类关节与颈部配合，将头部限制在设定活动空间范围内活动。
5.根据权利要求1所述的可活动的人体模型，其特征在于所述躯干部包括依次连接的上躯干、中部躯干、下躯干；上躯干、中部躯干、下躯干分别通过第一类关节活动连接；所述上躯干两侧靠近中部躯干上端部的位置设有第二类关节，该第二类关节与中部躯干的上端部配合，将上躯干、中部躯干的相对活动区域限制在设定活动空间范围内；所述下躯干两侧靠近中部躯干下端部的位置设有第二类关节，该第二类关节与中部躯干的下端部配合，将中部躯干、下躯干的相对活动区域限制在设定活动空间范围内。
6.根据权利要求1所述的可活动的人体模型，其特征在于 所述大臂与小臂之间、小臂与手之间分别通过第一类关节活动连接； 所述大臂与小臂之间、小臂与手之间还分别设有第二类关节，作为限位机构； 大臂与小臂之间的第二类关节将大臂与小臂的相对活动区域限制在设定活动空间范围内；小臂与手之间的第二类关节将小臂与手的相对活动区域限制在设定活动空间范围内。
7.根据权利要求1所述的可活动的人体模型，其特征在于 所述小腿与脚之间分别通过第一类关节活动连接；所述小腿与脚之间还分别设有第二类关节，作为限位机构；小腿与脚之间的第二类关节将小腿与脚的相对活动区域限制在设定活动空间范围内。
8.根据权利要求4-7之一所述的可活动的人体模型，其特征在于 所述第二类关节设置在部件的内部，不外露。
专利摘要本实用新型揭示了一种可活动的人体模型，所述人体模型包括头部、颈部、躯干部、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、脚；所述躯干部分别通过第一类关节与颈部、上肢、下肢活动连接，所述颈部通过第一类关节与头部活动连接；所述人体模型设有上肢、下肢的限位机构，将上肢、下肢限制在设定活动空间范围内活动。本实用新型人体模型成本低廉，制作简单，运输方便，不污染环境，成品重量轻，占用空间小；各部件与人体的活动空间范围相对应。
文档编号G09B23/00GK202134136SQ20112025046
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者李恩, 袁征 申请人:上海理工大学