本发明专利技术公开一种基于多根液体芯有机压电材料纤维的人体半规管实体模型，能准确感知角加速度。本发明专利技术的人体半规管实体模型，包括一水平放置的筒状刚性管道(4)和与其两端密闭连接的圆环状连接管(5)，其间充满液体(3)；还包括置于刚性管道(4)中部的柔性弹性体(2)和全部包裹在所述柔性弹性体(2)内的形状相同的第一弯曲弹性板(61)和第二弯曲弹性板(62)，柔性弹性体(2)周边与刚性管道(4)内壁密闭固定连接，两弯曲弹性板(61、62)凹面相对，两端分别与刚性管道(4)管壁内侧固定连接；在弯曲弹性板(61、62)的凹面上沿纵向紧密贴合有形状、结构相同的第一、二液体芯有机压电材料纤维(11、12)。12)。12)。
【技术实现步骤摘要】
基于多根液体芯有机压电材料纤维的人体半规管实体模型
[0001]本专利技术属于人体前庭系统实体模型
，特别是一种基于多根液体芯有机压电材料纤维的人体半规管实体模型。
技术介绍
[0002]人体前庭系统中的半规管，可以感知人体头部的角加速度，用于保持身体平衡、维持稳定视觉，是人形重要的感觉器官。由于体积小、结构复杂、隐藏在头骨中，很难通过现有的技术手段，直接测量半规管内部的力学响应。而根据真实的人体半规管结构，用人工材料(或器件)代替相应的生物组织，设计制备人体半规管实体模型，可以较真实地观察和测量出人体半规管的工作机制，并进行各种生物体无法开展的物理实验，促进了解相关前庭疾病的病因。
[0003]目前，人体半规管实体模型的结构如中国专利技术专利“人工纤毛的仿耳蜗半规管旋转加速度传感器”(申请号：201510750074.1公开日：2016.03.09)所述，包括一根以上中空的完全管道，该管道两端和一个密封的容器相连通，管道和容器内充满绝缘液，每根管道内部的壶腹嵴上设置一个以上凸起的纤维装置。
[0004]上述旋转加速度传感器由于采用含金属芯压电纤维传感元件，其中金属芯的弹性模量较高，和人体半规管中的纤毛感觉细胞中的弹性模量有着很大的不同，也导致其生物力学特性和人体半规管有这很大的区别；且其管道中的塑形材料没有完全分隔管道，旋转时管道内的液体可以流经塑形材料表面，在管道内形成环流，这和人体半规管中壶腹嵴完全分隔开管道的结构有着本质的区别，内部流体流动方式也完全不同，其生物力学特性也会有很大的区别。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于多根液体芯有机压电材料纤维的人体半规管实体模型，采用和人体头部前庭系统中用于测量角加速度的半规管部分完全相同的结构，具有和人体半规管相似的传感功能，能够感知角加速度，非常适合于用作人体半规管的实体模型，模仿人体半规管进行各种物理实验。
[0006]实现本专利技术目的的技术解决方案为：
[0007]一种基于多根液体芯有机压电材料纤维的人体半规管实体模型，包括一筒状刚性管道4和与所述刚性管道4两端密闭连接的圆环状连接管5，所述刚性管道4水平放置，所述圆环状连接管5从刚性管道4上方越过；
[0008]在所述刚性管道4与圆环状连接管5构成的密闭空间内充满液体3；
[0009]还包括置于所述刚性管道4中部的柔性弹性体2，所述柔性弹性体2周边与刚性管道4内壁密闭固定连接，将刚性管道4纵向分隔成互不相通的两部分；
[0010]还包括全部包裹在所述柔性弹性体2内的形状相同的第一弯曲弹性板61和第二弯曲弹性板62；
[0011]所述第二弯曲弹性板62与第一弯曲弹性板61的凹面相对，两端分别与所述刚性管道4管壁内侧固定连接；
[0012]所述第二弯曲弹性板62与第一弯曲弹性板61的相对凹面内侧留有空间，内部没有柔性弹性体2；
[0013]在所述第一弯曲弹性板61的凹面上沿其纵向紧密贴合有第一液体芯有机压电材料纤维11，在所述第二弯曲弹性板62的凹面上沿其纵向紧密贴合有第二液体芯有机压电材料纤维12；
[0014]所述第二液体芯有机压电材料纤维12与第一液体芯有机压电材料纤维11形状、结构相同。
[0015]本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：
[0016]能够感知角加速度，具有和人体半规管相似的传感功能：本专利技术在结构上通过双液体芯有机压电材料纤维，模仿人体头部前庭系统中用于测量角加速度的半规管结构，具有和人体半规管相似的传感功能，利用与人体半规管完全相同的工作原理，能够有效区分角加速度和直线加速度，避免出现角加速度与直线加速度的耦合，从而可以准确测定角加速度。非常适合于用作人体半规管的实体模型，模仿人体半规管进行各种物理实验。
[0017]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。
附图说明
[0018]图1是本专利技术基于多根液体芯有机压电材料纤维的人体半规管实体模型的竖向剖面图。
[0019]图2是图1中底部局部放大图。
[0020]图3是图1的A-A向剖面图。
[0021]图4是图1中液体芯有机压电材料纤维的横截面图。
[0022]图5是图1中液体芯有机压电材料纤维的纵剖面图。
[0023]图6是本专利技术基于多根液体芯有机压电材料纤维的人体半规管实体模型的另一种实施例的外形结构示意图。
[0024]图中，柱状液体芯有机压电材料纤维11、12，柔性弹性体2，液体3，刚性管道4，连接管5，第一弯曲弹性板61，第二弯曲弹性板62，
[0025]柔性外圆筒101，外层导电液体102，机压电材料内圆筒103，内层导电液体104，纤维顶板105，纤维底板106，内层电极引线107，外层电极引线108。
具体实施方式
[0026]如图1、2、3所示，本专利技术基于多根液体芯有机压电材料纤维的人体半规管实体模型，包括一筒状刚性管道4和与所述刚性管道4两端密闭连接的圆环状连接管5，所述刚性管道4水平放置，所述圆环状连接管5从刚性管道4上方越过；
[0027]在所述刚性管道4与圆环状连接管5构成的密闭空间内充满液体3；
[0028]还包括置于所述刚性管道4中部的柔性弹性体2，所述柔性弹性体2周边与刚性管道4内壁密闭固定连接，将刚性管道4纵向分隔成互不相通的两部分；
[0029]还包括全部包裹在所述柔性弹性体2内的形状相同的第一弯曲弹性板61和第二弯
曲弹性板62；
[0030]所述第二弯曲弹性板62与第一弯曲弹性板61的凹面相对，两端分别与所述刚性管道4管壁内侧固定连接；
[0031]在所述第一弯曲弹性板61的凹面上沿其纵向紧密贴合有第一液体芯有机压电材料纤维11，在所述第二弯曲弹性板62的凹面上沿其纵向紧密贴合有第二液体芯有机压电材料纤维12；
[0032]所述第二液体芯有机压电材料纤维12与第一液体芯有机压电材料纤维11形状、结构相同。
[0033]柔性弹性体2包裹在第一弯曲弹性板61和第二弯曲弹性板62外围，第二弯曲弹性板62与第一弯曲弹性板61的相对凹面内侧为空隙，其内没有柔性弹性体2，以作为弯曲弹性板61、62变形空间。
[0034]优选地，
[0035]所述第一弯曲弹性板61和第二弯曲弹性板62竖向放置，其上下两端分别与刚性管道4顶部内壁和底部内壁固定连接。
[0036]作为另一种优选，
[0037]所述第一弯曲弹性板61和第二弯曲弹性板62水平放置，其左右两端分别与刚性管道4左右两侧内壁固定连接。
[0038]刚性管道4例如可以是圆筒形，如图6所示；也可以是内径局部扩大的筒形，如图1所示。
[0039]优选地，如图4、5所示，所述第一液体芯有机压电材料纤维11包括有机压电材料内圆筒103、柔性外圆筒101；
[0040]所述有机压电材料内圆筒103与柔性外圆筒101之间充满外层导电液体102，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于多根液体芯有机压电材料纤维的人体半规管实体模型，其特征在于：包括一筒状刚性管道(4)和与所述刚性管道(4)两端密闭连接的圆环状连接管(5)，所述刚性管道(4)水平放置，所述圆环状连接管(5)从刚性管道(4)上方越过；在所述刚性管道(4)与圆环状连接管(5)构成的密闭空间内充满液体(3)；还包括置于所述刚性管道(4)中部的柔性弹性体(2)，所述柔性弹性体(2)周边与刚性管道(4)内壁密闭固定连接，将刚性管道(4)纵向分隔成互不相通的两部分；还包括全部包裹在所述柔性弹性体(2)内的形状相同的第一弯曲弹性板(61)和第二弯曲弹性板(62)；所述第二弯曲弹性板(62)与第一弯曲弹性板(61)的凹面相对，两端分别与所述刚性管道(4)管壁内侧固定连接；在所述第一弯曲弹性板(61)的凹面上沿其纵向紧密贴合有第一液体芯有机压电材料纤维(11)，在所述第二弯曲弹性板(62)的凹面上沿其纵向紧密贴合有第二液体芯有机压电材料纤维(12)；所述第二液体芯有机压电材料纤维(12)与第一液体芯有机压电材料纤维(11)形状、结构相同。2.根据权利要求1所述的人体半规管实体模型，其特征在于：所述第一弯曲弹性板(61)和第二弯曲弹性板(62)竖...
【专利技术属性】
技术研发人员：边义祥，秦永斌，郑再象，郭广明，朱林，吴志学，刘冬稔，王昌龙，陈文家，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。