[发明专利]医学模拟人仿真眼睛

说明书

技术领域

本发明涉及一种仿真技术领域，具体地说，涉及的是一种医学模拟人仿真眼睛，包括自动，手动眨眼和瞳孔大小变化的功能，是为医学模拟教育所使用的医学模拟人设计一套仿真眼睛机构，同时可以作为其他类人型机器人用作仿真眼睛。

背景技术

医学仿真眼睛机构，让医学学习研究人员在学习病理室可以通过对模拟病人事先输入程序，进而呈现一定的病理特征，方便学员提高对病理特征的认识和掌握。仿真眼睛是模拟病人面部乃至头部的最重要的组成部分，很多病理都是通过检查人眼的特征而做出相应的判断的，尤其是观察瞳孔的大小，医务人员可以得到很多的病理信息。

到目前为止，在国内外已经有了不少用于不同用途的模拟机器人以及一些玩具上的仿真眼睛，都有不少不同种类的仿真眼睛的设计。从目前现有技术看，基本上都是只有单一功能，很少同时具备眨眼和瞳孔缩放功能的专利。其中，对于眨眼机构而言，主要大致分为两种方法实现的，一种是通过电机驱动-机械机构实现的方式，另一种是采用电磁铁驱动的方式。两种方式比较，电机驱动的方式占用空间较大，但是机构的稳定性和可靠性都比较强，干扰性较小，电磁铁驱动占用的空间小，但是容易受外界干扰，稳定性和可靠性较弱。并且很多专利的眨眼实现方式是眼球和眼皮一起联动，所以仿真效果失真。本发明所述的设计中的眨眼功能是选择采用电机-机械机构的方式。

经文献检索发现，中国专利申请号：200920034455.X，该专利技术公开了一种高仿真表演机器人用眨眼传动机构，主要由驱动机构、和安装在驱动马达和眼睑之间的传动机构。其传动机构优点为将眼睑和眼球分离，单独传动，可以达到较好的仿真效果，但是同时也存在以下缺点，其机构较为复杂，连杆零部件数目众多，所占用的体积偏大，传动的距离较长，在工作中的可靠性和稳定性不能很好的保证的。

对于仿真眼睛瞳孔缩放功能，对于医学模拟人来说观察瞳孔的大小，医务人员可以得到很多的病理信息，而具有瞳孔缩放功能的模拟机器人，该功能可以丰富机器人变化功能，模拟人的生理功能的变化。能够取得较高的仿真性。根据国内外现有的专利来看，主要实现的方式也是多种多样的。主要有通过液晶显示，或者变色材料的形式，这些实现方式需要受到材料或者环境的限制，不能保证可靠性。本发明将采用一种新的实现方式，通过机械机构的方式来实现瞳孔的缩放功能。

经文献检索发现，中国专利申请号：200910303816.0（公开号101934150A），该专利技术公开了一种瞳孔模拟机构，该发明采用的是通过机械机构的方式实现瞳孔缩放功能。其驱动机构，基板，和多个叶片。所述的基板包括多个按圆形排列的枢接机构，多个叶片可以绕基板圆心按次序相互交错重叠围成宆装，各叶片包括自由端及连接端，连接段与基板的枢接结构相连，且各个叶片连接端的转动轴是基板的圆周线，而多个叶片的自由端围成一个圆孔，驱动机构能够推动多个叶片连接端绕着转动轴转动，如此各个叶片就绕着圆周枢接结构张开，同时驱动机构中包含磁铁可以将张开的叶片复原，如此就达到瞳孔大小变化的效果。该发明的优点是采用了机械机构的实现方式，不受材料和环境的影响，缺点是由于瞳孔的圆孔是叶片的自由端，而叶片只是简单地被磁铁吸附，叶片与叶片之间较为松散，仿真效果差。同时该机构也不能精确的控制瞳孔缩放缩小的大小，并且缩放的范围也受限制，不能完全模拟出正常人瞳孔1-9mm的变化范围。

发明内容

本发明的目的在于针对现有仿真眼睛的不足，提供一种同时兼备眨眼功能和瞳孔变化功能的仿真眼睛，结构紧凑，机构简单，制造加工安装方便。在外观和尺寸上和真人眼睛具有较高的相似性，仿真效果好。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：底座，眼球，眨眼传动机构，瞳孔变化机构，瞳孔大小位置判断机构以及瞳孔感光机构，其中：所述底座上设有用于安装电机和固定支架板的槽孔，所述眨眼传动机构和瞳孔变化机构的驱动电机和支架板固定在所述底座上；所述眼球通过支架板与所述底座相连，所述瞳孔变化机构安装于所述眼球内部；所述眨眼传动机构的眨眼驱动电机经过曲柄摇杆传动机构，传动到眼皮实现眨眼；所述瞳孔变化机构的瞳孔驱动电机驱动安装于眼球内部的瞳孔变化机构实现瞳孔变化；所述瞳孔大小位置判断机构与瞳孔变化机构连接，所述瞳孔变化机构内部设有瞳孔感光机构。