一种人偶膝关节装置、人偶骨架与仿真人偶的制作方法

本技术涉及玩具与仿真人偶领域，尤其是仿真人偶领域。

背景技术：

1、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

1、本实用新型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。

2、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，本实用新型提出一种外形、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。

3、本实用新型提出的技术方案如下：

4、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)，

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；

6、所述连杆(3)截面形状为圆形和/或矩形；

7、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；

8、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。

9、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。

10、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。

11、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。

12、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。

13、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。

14、本实用新型还提出了以下技术方案：

15、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。

16、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。

17、本实用新型的有益效果为：

18、本实用新型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。

技术特征：

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)，

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)为钢制弹簧或具有弹性的材料制作。

4.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)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。

5.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)外侧护套可安置髌骨。

6.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)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。

7.一种人偶骨架，其特征在于：所述人偶骨架的骨架关节包括权利要求1至6中任一项所述的人偶膝关节装置。

8.一种仿真人偶，其特征在于：所述仿真人偶内置骨架关节包括权利要求1至6中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。

技术总结
本技术涉及玩具与仿真人偶领域，尤其是仿真人偶领域。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。

技术研发人员：丁卫平
受保护的技术使用者：丁卫平
技术研发日：20230227
技术公布日：2024/1/14