本实用新型专利技术涉及玩具与仿真人偶领域，尤其是仿真人偶领域。本实用新型专利技术提供的人偶膝关节装置，依据人体膝部骨骼形态、结构与力学特征进行设计制作；利用连杆连接上下膝骨，并使用弹簧使二者间保持动态定位所需的压力与摩擦力；其结构简单，易于制作、安装与调试。本实用新型专利技术提供的人偶膝关节装置，关节结构仿真度高、灵活性好、动作动态不易变形，增加了人偶产品膝部外观动态塑形的仿真度及易用度。品膝部外观动态塑形的仿真度及易用度。品膝部外观动态塑形的仿真度及易用度。
【技术实现步骤摘要】
一种人偶膝关节装置、人偶骨架与仿真人偶
[0001]本技术涉及玩具与仿真人偶领域，尤其是仿真人偶领域。
技术介绍
[0002]随着3D动画影视与游戏产业的发展，以及元宇宙概念的推进与演化，与之对应的各类虚拟角色小型与等身人偶产品也越来越普及。而目前的相关产品大多为硬质材料浇注或3D打印制作的小型硬质人偶，已经不能满足用户对相关产品的形态、动态与质感高仿真度的要求。现有部分采用热塑体TPE或硅胶材料制作的人偶产品虽然外形仿真度较高，但由于初始结构设计与制作工艺的原因，存在着内部骨架结构设计不合理、肢体动态失真、重量沉重、涂妆一致性差、表皮易裂且无法长时站立展示与储置等问题。因此，一种重量轻，肌体、骨架与关节结构仿真度高、灵活性好，且易于日常使用与维护的仿真人偶产品，作为相关作品与元空间的高端衍生产品，进行同期的市场拓展宣传与销售增收，就成为相关行业的一种现实需求。
技术实现思路
[0003]本技术的目的在于提出一种外形、结构与运动特性都具有一定仿真度的人偶膝关节装置。
[0004]现有人偶产品普遍采用普通铰接式与齿动式关节，并简单使用纤维材料包裹作为人偶内部骨架的膝关节部件，由于缺少内部骨骼构件的支撑，除初始塑形体位的外观形态具有一定仿真度外，其他体位膝部形态均有不同程度的变形；其次由于铰接与齿动式关节运动方式的原因，其水平夹角运动结构与实际人体骨骼结构存在一定的差异，未能实现重力通过膝关节有效的形成互为斜角支撑并向下肢分散，导致人偶产品重心不稳大都无法独立站立；同时，由于人偶膝关节必要时需要支撑人偶整体重量，因此制作时紧固的都较紧，在使用中变换姿态时费时费力。因此，本技术提出一种外形、结构与运动特性都具有一定仿真度的人偶膝关节装置，用以解决现有人偶产品存在的上述问题。
[0005]本技术提出的技术方案如下：
[0006]1.一种人偶膝关节装置，其特征在于，包括：上膝骨(1)、定位销(2)、连杆(3)、下膝骨(4)、弹簧(5)，
[0007]所述上膝骨(1)具有容纳所述连杆(3)以所述定位销(2)圆心为圆心进行旋转，并限制所述连杆(3)运动范围的沟槽，沟槽两侧的边缘为弧形曲线与曲面；
[0008]所述连杆(3)截面形状为圆形和/或矩形；
[0009]所述下膝骨(4)具有圆形和/或矩形通孔，通过所述连杆(3)与所述上膝骨(1)连接，并可随所述连杆(3)旋转运动时，贴合所述上膝骨(1)下后部的弧形曲面进行运动；
[0010]所述弹簧(5)使所述下膝骨(4)与上膝骨(1)间保持压力与摩擦力。
[0011]2.进一步的，所述上膝骨(1)与所述下膝骨(4)的外形为仿骨骼形态或规则几何形状组合。
[0012]3.进一步的，所述弹簧(5)为钢制弹簧或具有弹性的材料制作。
[0013]4.进一步的，所述上膝骨(1)与所述下膝骨(4)接触面间或具有可相互啮合的齿型纹路用于关节的定位与防滑。
[0014]5.进一步的，所述上膝骨(1)与所述下膝骨(4)外侧护套可安置髌骨。
[0015]6.进一步的，所述上膝骨(1)上端用于连接大腿骨骨架，所述下膝骨(4)下端用于连接小腿骨骨架。
[0016]本技术还提出了以下技术方案：
[0017]一种人偶骨架，其特征在于：所述人偶骨架的骨架关节包括上述任一项所述的人偶膝关节装置。
[0018]一种仿真人偶，其特征在于：所述仿真人偶内置骨架关节包括上述任一项所述的人偶膝关节装置；所述仿真人偶为具有头部、躯干和四肢的完整形体或仅具有腰部以下部分躯干和/或下肢。
[0019]本技术的有益效果为：
[0020]本技术提供的人偶膝关节装置，依据人体膝部骨骼形态、结构与力学特征进行设计制作；利用连杆连接上下膝骨，并使用弹簧使二者间保持动态定位所需的压力与摩擦力；其结构简单，易于制作、安装与调试。本技术提供的人偶膝关节装置，关节结构仿真度高、灵活性好、动作动态不易变形，增加了人偶产品膝部外观动态塑形的仿真度及易用度。
附图说明
[0021]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0022]图1为本技术人偶膝关节装置装配及侧正后结构示意图；
[0023]图中：1.上膝骨，2.定位销，3.连杆，4.下膝骨，5.弹簧，6.螺母。
[0024]图2为本技术人偶膝关节装置连杆部件应用结构示意图；
具体实施方式
[0025]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本技术实施例中的附图和具体实施方式，对本技术实施例中的技术方案作进一步详细清楚、完整地描述。
[0026]本技术的目的在于提出一种外形、结构与运动特性都具有一定仿真度的人偶膝关节装置。下面结合附图对本技术的说明。
[0027]【实施例1】
[0028]如图1所示本技术提供的人偶膝关节装置由：上膝骨(1)、定位销(2)、连杆(3)、下膝骨(4)、弹簧(5)、螺母(6)等部件构成，以下按顺序逐一进行介绍，说明其结构、功能与用途。
[0029]1.上膝骨：所述上膝骨(1)上端用于连接大腿骨骨架，至少一侧中部具有圆孔用于安装所述定位销(2)连接所述连杆(3)，所述上膝骨(1)具有容纳所述连杆(3)以所述定位销(2)圆心为圆心进行旋转，并限制所述连杆(3)运动范围的沟槽，沟槽两侧的边缘为弧形曲线与曲面；所述上膝骨(1)与所述下膝骨(4)接触面间或具有可相互啮合的齿型纹路用于关
节的定位与防滑。
[0030]人体并腿直立时，由于髋骨的宽度远大于两膝之间的距离，股骨干下段轴线(解剖轴)与胫骨上段轴线(解剖轴)在膝关节所形成的夹角，正常为174
°±1°
，此时上膝骨的骨面与地面保持水平，使压力向小腿传递，而小腿骨为分散重心保持稳定，对地同样存在一定的夹角以有利于重心的平衡，保持身体的稳定；因此，人体的重力并非直线传递到脚部，而是通过多次的转折与分解后进行向下的传递；
[0031]为此，用于人偶的膝关节装置在设计制作时，同样必须要考虑上述问题，并通过结构仿真加以实现，如图1所示本技术人偶膝关节装置，在上膝骨的骨面与地面保持水平时侧、正、后视图中各部件并非为对地垂直状态，其依据与目的既是参照人体的相关骨骼结构，使之能将重心进行分散，有利于人偶站立时整体的动态平衡；
[0032]所述上膝骨(1)的外形可使用3D打印件制模后铸造或注塑制作，也可使用普通几何结构件简化制作，具体外形需根据人偶产品的仿真度需求而定；
[0033]2.定位销：所述定位销(2)用于所述连杆(3)在所述上膝骨(1)所具有的沟槽内的定位与连接；所述定位销(2)也可与所述连杆(3)制作为一体。
[0034]3.连杆：所述连杆(3)截面形状为圆形和/或矩形，其上部具有圆形通孔，用于通过所述定位销(2)使所述连杆(3)在所述上膝骨(1)所具有的沟槽内的定位与连接，下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种人偶膝关节装置，其特征在于，包括：上膝骨(1)、定位销(2)、连杆(3)、下膝骨(4)、弹簧(5)，所述上膝骨(1)具有容纳所述连杆(3)以所述定位销(2)圆心为圆心进行旋转，并限制所述连杆(3)运动范围的沟槽，沟槽两侧的边缘为弧形曲线与曲面；所述连杆(3)截面形状为圆形和/或矩形；所述下膝骨(4)具有圆形和/或矩形通孔，通过所述连杆(3)与所述上膝骨(1)连接，并可随所述连杆(3)旋转运动时，贴合所述上膝骨(1)下后部的弧形曲面进行运动；所述弹簧(5)使所述下膝骨(4)与上膝骨(1)间保持压力与摩擦力。2.根据权利要求1所述的人偶膝关节装置，其特征在于：所述上膝骨(1)与所述下膝骨(4)的外形为仿骨骼形态或规则几何形状组合。3.根据权利要求1所述的人偶膝关节装置，其特征在于：所述弹簧(5)...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁卫平，
申请(专利权)人：丁卫平，
类型：新型
国别省市：
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