一种耐高压的深海模拟人及其制作方法与流程

本发明涉及模拟人技术领域，具体是涉及一种耐高压的深海模拟人及其制作方法。

背景技术：

现有的模拟人技术主要应用于地面常压空气环境中，主要通过建立人体模型来实现对一些仪器、设备的检测功能。然而，在大深度深海环境下，模拟人需要耐受极高的海水压力，缺少相关的对耐高压模拟人的技术研究。主要由于在深海环境下，若达到一定的深度(如水下600米)后，模拟人会因无法耐受极高压力而被压坏、漏水，常用的耐压技术无法保证水下600米深度的水密问题，所以导致无法进行深海环境下的相关仪器功能检测。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种耐高压的深海模拟人及其制作方法，可以承受600米深海压力；且质量较轻，能够比较轻便的运输使用。

具体技术方案如下：

一种耐高压的深海模拟人中，包括若干独立解剖区段，若干独立解剖区段通过关节连接为一个整体，其中部分独立解剖区段包括壳体以及骨架，壳体采用金属材质，且壳体内设置有安装腔，其中骨架设置在安装腔内，此外安装腔内还填充有填充物，该填充物由环氧树脂和空心玻璃球混合而成。

上述的一种耐高压的深海模拟人中，还具有这样的特征，独立解剖区段主要包括头部、躯干、右前臂、右上臂、右手部、右小腿、右大腿、右脚部、左前臂、左上臂、左手部、左小腿、左大腿、左脚部。

上述的一种耐高压的深海模拟人中，还具有这样的特征，头部、躯干、右前臂、右上臂、右小腿、右大腿、左前臂、左上臂、左小腿、左大腿均包括壳体以及骨架。

上述的一种耐高压的深海模拟人中，还具有这样的特征，骨架由若干环状骨架单元连接组合而成，骨架的外侧焊接有不少于3mm厚的壳体。

上述的一种耐高压的深海模拟人中，还具有这样的特征，右手部、左手部、右脚部以及左脚部为实心设置。

上述的一种耐高压的深海模拟人中，还具有这样的特征，每一独立解剖区段与关节之间的连接处灌有隔热胶，壳体的焊缝接口处灌有隔热胶。

上述的一种耐高压的深海模拟人中，还具有这样的特征，环氧树脂和空心玻璃球根据比例混合，然后经过均匀搅拌后灌入壳体的安装腔内。

上述的一种耐高压的深海模拟人中，还具有这样的特征，环氧树脂和空心玻璃球灌入安装腔后，对模拟人进行整体加热，从而使环氧树脂凝固。

上述的一种耐高压的深海模拟人中，还具有这样的特征，关节材质为聚甲醛；且空心玻璃球为s60等级，密度为0.6g/cm3、承压能力为68.9mpa。

一种耐高压的深海模拟人的制作方法，包括：

步骤一：根据头部、躯干、右前臂、右上臂、右小腿、右大腿、左前臂、左上臂、左小腿、左大腿的形状焊接制作各独立解剖区段的骨架，并对以上各个骨架外部焊接3mm厚的壳体；

步骤二：对壳体内的安装腔剩余空间填灌填充物并对内部施加一定的压力使得内陷的外壳恢复；

步骤三：在各独立解剖区段上安装关节；

步骤四：对独立解剖区段进行加热，当填充物凝固后对关节与各独立解剖区段接口、壳体焊缝处接口进行灌隔热胶的水密处理；

步骤五：通过关节连接各独立解剖区段，将各独立解剖区段组成深海模拟人整体。

上述技术方案的积极效果是：

本发明提供的一种耐高压的深海模拟人及其制作方法，组成部件使用全密封填充设计，将模拟人分成多个独立解剖区段，通过环氧树脂和空心玻璃球的混合物作为填充材料，将隔热胶作为密封材料，使模拟人具有优秀的耐压性能和水密性能，实现了模拟人与检测设备的完好适配。

附图说明

图1为本发明的一种耐高压的深海模拟人及其制作方法的实施例的结构示意图；

图2为本发明的一种耐高压的深海模拟人及其制作方法的实施例中一独立解剖区段的结构示意图。

附图中：1、独立解剖区段；11、壳体；12、骨架；101、头部；102、躯干；103、右前臂；104、右上臂；105、右手部；106、右小腿；107、右大腿；108、右脚部；109、左前臂；110、左上臂；111、左手部；112、左小腿；113、左大腿；114、左脚部；2、关节。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图2对本发明提供的一种耐高压的深海模拟人及其制作方法作具体阐述。

在本实施例中，图1为本发明的一种耐高压的深海模拟人及其制作方法的实施例的结构示意图；图2为本发明的一种耐高压的深海模拟人及其制作方法的实施例中一独立解剖区段的结构示意图，该耐高压的深海模拟人及其制作方法主要包括独立解剖区段1、壳体11、骨架12、关节2。

一种耐高压的深海模拟人中，根据人体生理性能设计，模拟人总体高度为1750mm，人体闭合手臂时宽530mm，前后厚度为240mm，模拟人的总体重量为160kg。其中包括若干独立解剖区段1，主要分为十四个独立解剖区段1，符合中国成年男子人体解剖生理特点。所有独立解剖区段1通过关节连接为一个整体，此外各部分的关节2按照人体关节的活动角度进行设计，肢体之间的角度可进行调整。其中部分独立解剖区段1包括壳体11以及骨架12，壳体11采用金属材质，优选为铜制材料，且壳体11内设置有安装腔，其中骨架12设置在安装腔内，骨架12起到独立解剖区段1的支撑作用，此外安装腔内还填充有填充物(图中未示出)，该填充物由环氧树脂和空心玻璃球混合而成，其中环氧树脂作为空心玻璃球的胶水，空心玻璃球的供应商优选为3m，该3m空心玻璃微球具有较好的承压能力而有比重轻的综合性能。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2所示，十四个独立解剖区段1主要包括头部101、躯干102、右前臂103、右上臂104、右手部105、右小腿106、右大腿107、右脚部108、左前臂109、左上臂110、左手部111、左小腿112、左大腿113、左脚部114。各个独立解剖区段1相互间通过关节2连接在一起，使各部分具有独立性和可活动性。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2所示，头部101、躯干102、右前臂103、右上臂104、右小腿106、右大腿107、左前臂109、左上臂110、左小腿112、左大腿113均包括壳体11以及骨架12，以上各部分因为体积较大，实心处理会导致质量过重，不方便携带及使用，一般为通过填充环氧树脂和空心玻璃球的混合物，能够减轻重量的同时保证强度。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2所示，骨架12由若干环状骨架单元连接组合而成，骨架12的外侧焊接有不少于3mm厚的壳体11，优选为3mm厚的铜制壳体。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2所示，右手部105、左手部111、右脚部108以及左脚部114为实心设置，基于这个部分的空间体积较小，故优选采用的结构为实心的铜来实现。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2所示，每一独立解剖区段1与关节2之间的连接处灌有隔热胶，壳体的焊缝接口处灌有隔热胶，通过灌隔热胶来实现各独立解剖区段1、以及独立解剖区段1与关节2之间的高水密性。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2所示，环氧树脂和空心玻璃球根据比例混合，然后经过均匀搅拌后灌入壳体11的安装腔内，从而提升模拟人的耐压强度的同时又不会过度增加模拟人的质量。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2所示，环氧树脂和空心玻璃球灌入安装腔后，对模拟人进行整体加热，从而使环氧树脂凝固，从而使空心玻璃球在各独立解剖区段空腔内的位置固定，确保各独立解剖区段1的耐压强度。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2所示，关节2材质为聚甲醛，这种材料隔热系数和机械加工性能都比较好，模拟人采用这种关节的形式可以实现假人的各部分的自由活动以及方便运输和安装，其各部分的活动关节按照人体关节的活动角度进行设计；且空心玻璃球为s60等级，密度为0.6g/cm3、承压能力为68.9mpa，在保证各独立解剖区段的耐压强度基础上同时减轻其自身重量。

一种耐高压的深海模拟人的制作方法，步骤一：根据头部、躯干、右前臂、右上臂、右小腿、右大腿、左前臂、左上臂、左小腿、左大腿的形状焊接制作各独立解剖区段的骨架，并对以上各个骨架外部焊接3mm厚的铜制壳体；步骤二：对壳体内的安装腔剩余空间填灌填充物并对内部施加一定的压力使得安装过程中导致的内陷的外壳恢复；步骤三：在各独立解剖区段上安装关节；步骤四：对独立解剖区段进行加热，当填充物凝固后对关节与各独立解剖区段接口、壳体焊缝处接口进行灌隔热胶的水密处理；步骤五：通过关节连接各独立解剖区段，将各独立解剖区段组成深海模拟人整体。

以下，以一种具体的实施方式进行说明，需要指出的是，以下实施方式中所描述之结构、工艺、选材仅用以说明实施方式的可行性，并无限制本发明保护范围之意图。

在该耐高压的深海模拟人，实现了模拟人体各大关节的自由活动，满足人体的基本动作模拟；其次各独立解剖区段使用全密封填充设计，通过环氧树脂和空心玻璃球的混合物作为填充材料，将隔热胶作为密封材料，使该模拟人具有优秀的耐压性能和水密性能；模拟人各独立解剖区段之间通过活动关节相互独立连接，使模拟人运输、安装灵活方便。根据检测实际需求实现了在600米水深环境下对人体的模拟，达到模拟人与检测设备的完好适配，为关深海仪器、设备功能的实时检测提供了有效的专用设备。

关于深海模拟人的耐高压性能的检验方法，将深海模拟人置于高压舱内，为高压舱注水至深海模拟人完全没入水中，然后向高压舱的上方注入高压气体，直到舱内压力为60个大气压时加压停止，此时深海模拟人所处的环境便为水下600米压力环境。通过高压舱内吊杆对模拟人四肢区段部件进行拉动，可以实现模拟人在水下600米环境下的大关节活动；通过监控系统对模拟人的监控，可以得出模拟人在水下600米环境下未被压坏，未出现气泡则表明水密性能良好，未进水。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。