[发明专利]一种具有双胡克铰的仿生咀嚼运动机构

权利要求书

1.一种具有双胡克铰的仿生咀嚼运动机构，包括上颌骨模型（1）、下颌骨模型（2）、两个仿生颞下颌关节（3）以及仿真肌肉组（4），所述的上颌骨模型（1）通过分别设置在下颌骨模型（2）两侧的两组仿生颞下颌关节（3）与下颌骨模型（2）连接；

所述的仿生颞下颌关节（3）包括仿生下颌髁状突（15）、仿生颞骨下颌关节窝（16）和四组双胡克铰装置（17），所述的仿生下颌髁状突（15）为空心球壳，所述的仿生颞骨下颌关节窝（16）为半球形空心球壳，所述的双胡克铰装置（17）包括连接杆（6），所述的连接杆（6）一端固定安装有万向十字轴（5），另一端通过弹簧（8）与旋转球（9）外表面固定连接，所述的旋转球（9）嵌套在连接杆（6）上，连接杆（6）的中心轴穿过旋转球（9）的球心，所述的连接杆（6）沿弹簧轴向穿过弹簧（8），所述的旋转球（9）外侧设置有环形的万向盘（7），所述的万向盘（7）内壁通过转轴与旋转球（9）连接，旋转球（9）能够与万向盘（7）以转轴中心轴为旋转中心发生相对转动，所述的万向盘（7）所在平面与连接杆（6）的中心轴垂直，所述的万向盘（7）的中心与旋转球（9）的球心重合；

所述的仿生下颌髁状突（15）表面设置有四组通孔，连接杆（6）设置有万向十字轴（5）的一端穿过通孔伸入仿生下颌髁状突（15）内部，所述的万向十字轴（5）的长轴两端通过轴承固定安装在仿生下颌髁状突（15）内部，连接杆（6）另一端向外延伸穿过仿生颞骨下颌关节窝（16）表面的通孔，所述的万向盘（7）嵌入仿生颞骨下颌关节窝（16）表面，万向盘（7）外侧壁通过转轴与仿生颞骨下颌关节窝（16）表面通孔的内侧壁连接，万向盘（7）能够与仿生颞骨下颌关节窝（16）相对转动；

所述的仿真肌肉组（4）包括两根颞肌仿真气动杆（12）、两根翼肌仿真气动杆（13）和两根咬肌仿真气动杆（14），所述的两根颞肌仿真气动杆（12）用于仿真两侧颞肌的舒张和收缩，所述的两根翼肌仿真气动杆（13）用于仿真两侧翼肌的舒张和收缩，所述的两根咬肌仿真气动杆（14）用于仿真两侧咬肌的舒张和收缩。

2.根据权利要求1所述的一种具有双胡克铰的仿生咀嚼运动机构，其特征在于：所述的上颌骨模型（1）固定，所述的下颌骨模型（2）能够在仿真肌肉组（4）的驱动下围绕两个仿生颞下颌关节（3）运动，所述的下颌骨模型（2）的运动自由度为6。

3.根据权利要求2所述的一种具有双胡克铰的仿生咀嚼运动机构，其特征在于：所述的仿生下颌髁状突（15）设置在仿生颞骨下颌关节窝（16）半球形空心球壳靠近球心的一侧，所述的仿生颞骨下颌关节窝（16）固定安装在上颌骨模型（1）关节窝处，所述的仿生下颌髁状突（15）固定安装在下颌骨模型（2）的髁状突处。

4.根据权利要求3所述的一种具有双胡克铰的仿生咀嚼运动机构，其特征在于：仿生下颌髁状突（15）表面的通孔直径大于连接杆（6）的直径，连接万向盘（7）和旋转球（9）的转轴与连接万向盘（7）和仿生颞骨下颌关节窝（16）的转轴在同一平面内，且相互垂直。

5.根据权利要求4所述的一种具有双胡克铰的仿生咀嚼运动机构，其特征在于：所述的上颌骨模型（1）和下颌骨模型（2）处于相对闭合的状态时，四组连接杆（6）安装有万向十字轴（5）的一端沿轴向延伸汇聚在一个焦点，四组连接杆（6）远离万向十字轴（5）的一端围成一个正方形平面，所述的焦点距离正方形平面中心的距离为正方形边长的一半。

6.根据权利要求5所述的一种具有双胡克铰的仿生咀嚼运动机构，其特征在于：连接杆（6）远离万向十字轴（5）的一端设置有挡板（18），所述的弹簧（8）的一端与挡板（18）固定连接，另一端与旋转球（9）表面固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种具有双胡克铰的仿生咀嚼运动机构，其特征在于：所述的颞肌仿真气动杆（12）、翼肌仿真气动杆（13）和咬肌仿真气动杆（14）的结构相同，均包括气动推杆（11）和设置在气动推杆（11）两端的球铰链（10），所述的气动推杆（11）两端分别通过球铰链（10）与上颌骨模型（1）和下颌骨模型（2）连接。