[发明专利]一种医学仿真人眼瞳孔及眼皮运动结构及其控制方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及人眼仿真技术领域，具体的说是一种用于医学教学的仿真人眼瞳孔及眼皮运动结构以及针对该结构的控制方法。

[背景技术]

医学教学用模拟眼睛，可以让医学学习者更加直观的了解从眼睛反映出的病理特征，仿真眼睛在仿真模拟人的头部上是最重要的组成部分，很多病理可以通过观察眼睛（主要是瞳孔大小）来判定。

目前，国内外已经有很多模拟人类眼睛的机构，一般广泛应用于医学模拟人，玩具，机器人。从现有的情况下来看，有些是在头部骨架上贴面皮完成，眼皮不可眨动，瞳孔无法放大缩小；有些是实现单一运动功能，即只有睁闭眼运动或者只有瞳孔变化；有些眼皮粘在眼球上，跟着眼球一起转动来实现睁闭眼运动，仿真失真；有些结合睁闭眼运动和瞳孔变化，但是结构较复杂，体积较大，不能适用于各个年龄段的医学模拟人。

经文献检索发现，中国专利申请号：200920034455.X。该发明公开了一种高仿真表演机器人用眨眼传动机构，包括驱动机器人眼睑动作的驱动机构和安装在所述驱动机构和机器人眼睑之间的传动机构。该发明将眼球和眼睑分开，眼睑可以在眼球上做睁闭眼运动，仿真度较高。但是结构较复杂，连杆数目多，体积较大，由于连杆较长，传动距离远而导致稳定性较差。

经文献检索发现，中国专利申请号：200910303816.0该发明提供一种瞳孔模拟机构，其包括基板、多个叶片及驱动机构，所述基板包括多个按圆形排列的枢接结构，所述多个叶片绕一圆心按次序互相交错重叠围成穹状，各叶片包括自由端及连接端，所述连接端与所述枢接结构相枢接，且连接端的转动轴线平行于所述基板，所述自由端围成一圆孔，所述驱动机构能够驱动所述多个叶片相对基板转动。该发明提供的瞳孔模拟机构通过改变自由端围成的圆孔大小，从而达到瞳孔大小变化的效果，来进行多种情感的表达。该发明由于叶片的自由端是靠磁铁吸附，所以叶片排列较杂乱，松散，仿真效果较差。

经文献检索发现，中国专利申请号：201210163320.X。该发明公开一种医学模拟人仿真眼睛，其中：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底座上。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。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，瞳孔大小位置判断机构接在瞳孔变化机构上，瞳孔变化机构内部还接有瞳孔感光机构。眼球通过支架板与底座相连。该发明集合眨眼功能和瞳孔变化功能在一个整体上，结构紧凑，传动效果可靠。该发明的缺点是仅靠动转盘凸块与定转盘的定盘脚的机械限位来限制瞳孔的最大极限，时间长以后，定盘脚会磨损，精度下降。自行加工制作瞳孔组件，加大成本，精度低，美观性差。光敏以及光敏电路板随着动转盘的旋转而旋转，长时间运转后，线路容易扭曲断裂。眼皮睁闭运动采用电机驱动，体积大，齿轮加曲柄摇杆的结构较复杂，加工成本较高，组装需要时间较长，不适合批量生产。此发明无法放置在各个年龄段的模拟人体内。

目前，光学仪器光圈是一个环形，可以通过控制圆孔的开口大小，来控制光线的亮度。当需要大量的光线时，就将光圈的圆孔开大；当只需要少量的光线时，就将圆孔缩小，让少量的光线进入。此光圈作为一个成熟的产品，价格便宜，构造美观。

针对以上的种种，我们需要研发一种医学模拟人仿真瞳孔及眨眼机构，能够模拟人类眼睛的运动机能，广泛应用于各个年龄段模拟人身上，让模拟人更加真实，医学学习者能够直观的通过模拟人的眼睛来判别病理。

[发明内容]

本发明的目的在于克服现有眼球仿真结构的缺陷，提供一种关于眼球仿真运动的新控制方法及结构，完善眼睛运动机能的仿真。