模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人及其模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人及其模拟方法，其中暖体假人，包括假人体、加热部件、第一动作部件、第二动作部件和释放装置。假人体包括体部和可活动的头部，头部具有可开合的口部。加热部件用于给假人体加热至预设温度。第一动作部件带动头部相对于假人体活动。第二动作部件带动口部开合运动。释放装置在口部打开时向假人体外部输出粒状物。本发明专利技术实施例的暖体假人，第一动作部件使头部相对于体部活动实现头部多个角度的动作。第二动作部件使口部形成接近真人的开合运动。在口部打开的过程中，粒状物输出到假人体外。假人体处于预设温度范围内，口部释放的粒状物接近于真人在动作过程中所形成的飞沫传播过程，测试可靠。测试可靠。测试可靠。

【技术实现步骤摘要】
模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人及其模拟方法


[0001]本专利技术属于暖体假人
，具体是一种模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人及其模拟方法。

技术介绍

[0002]具有人体外形特征的暖体假人，是一种能够模拟人体表面温度分布的仪器设备，可代替真人做实验，从而系统地评价在恶劣的环境下人体的生理反应，有效地防止恶劣的环境对真人造成人身伤害。采用暖体假人进行生物物理试验已被广泛应用到服装、建筑、环境、航空航天、交通安全等领域。
[0003]在新型冠状病毒肆虐期间，研究人与人之间的传染特征是非常必要的。相关技术中，采用暖体假人用于研究人际间飞沫传播的实验中，忽略了人交谈、咳嗽、打喷嚏等动作过程中口腔和头部的运动。使用固定口腔和固定头部无法再现人际间飞沫暴露的真实机制，过度简化的暖体假人会造成对飞沫感染风险估计不足，导致误判防护需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，所述暖体假人可在头部做不同的动作时排出粒状物，为气溶胶的传播过程提供了更加可靠的数据，解决了现有技术中的暖体假人在飞沫传播实验过程中测试数据不准确的问题。
[0005]本专利技术还旨在提出一种暖体假人的呼出飞沫动态释放的模拟方法。
[0006]根据本专利技术实施例的一种模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，包括：假人体，所述假人体包括体部和可活动的头部，所述头部具有可开合的口部；加热部件，所述加热部件用于给所述假人体加热至预设温度；第一动作部件，所述第一动作部件带动所述头部相对于所述假人体活动；第二动作部件，所述第二动作部件带动所述口部开合运动；释放装置，所述释放装置在所述口部打开时向所述假人体外部输出粒状物。
[0007]根据本专利技术实施例的模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，通过第一动作部件可使得头部相对于体部活动，从而使得假人体能朝向多个角度做出动作。通过第二动作部件可使得口部形成开合的运动，使得口部的活动更加接近于真人，而在口部打开的过程中，释放装置可将粒状物输出到假人体外。由于假人体始终处于预设温度范围内，因此假人体的周围形成热环境，从而使得从口部释放的粒状物更加接近于真人在动作过程中所形成的飞沫传播过程，提高了实验数据测试的准确性。
[0008]根据本专利技术一个实施例的模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，所述加热部件为电热膜，所述电热膜设置在所述假人体内。
[0009]可选地，所述预设温度为29.1℃～31.1℃。
[0010]根据本专利技术一个实施例的模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，还包括循环风扇，所述假人体内形成空腔，所述空腔内设置所述循环风扇，所述循环风扇运转以使得所述假
人体的表面温度保持在预设温度。
[0011]可选地，所述循环风扇设有多个，多个所述循环风扇的流动方向不同，以使所述空腔内的气流吹向不同的位置。
[0012]根据本专利技术一个实施例的模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，所述第一动作部件包括点头部件，所述点头部件包括第一驱动电机和第一传动件，所述第一驱动电机的输出端连接所述第一传动件，所述第一驱动电机驱动所述第一传动件带动所述头部在竖直面内转动实现点头。
[0013]根据本专利技术进一步的实施例，所述第一动作部件还包括摇头部件，所述摇头部件包括第二驱动电机和第二传动件，所述第二驱动电机的输出端连接所述第二传动件，所述第二驱动电机驱动所述第二传动件带动所述头部在水平面内转动实现摇头。
[0014]可选地，所述假人体还包括颈部，所述颈部连接在所述体部与所述头部之间，所述头部与所述颈部之间为软连接以使得所述头部可相对于所述颈部在多个平面内转动。
[0015]进一步地，所述第点头部件还包括第一支架，所述第一传动件包括第一丝杠组件和第一连杆组件，所述第一丝杠组件的一端与所述第一驱动电机的输出端连接，所述第一支架连接在所述颈部或所述体部，所述第一驱动电机固定在所述第一支架上，所述第一丝杠组件的另一端与所述第一连杆组件相连，所述第一连杆组件的一端与所述头部连接；所述摇头部件还包括第二支架，所述第二支架固定在所述头部，所述第二驱动电机固定在所述第二支架上，所述第二传动件包括齿轮组件，所述齿轮组件连接在所述第二驱动电机的输出端上，所述齿轮组件的输出端连接所述第一连杆组件。
[0016]根据本专利技术一个实施例的模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，所述口部包括颚部，所述第二动作部件包括第三驱动电机和第三传动件，所述第三驱动电机的一端连接所述头部，所述第三驱动电机的输出端连接所述第三传动件，所述第三传动件的另一端连接所述颚部。
[0017]根据本专利技术一个实施例的模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，所述释放装置包括发生器、输送管和输送泵，所述发生器产生所述粒状物，所述输送管的一端连接所述发生器，所述输送管的另一端连接至所述口部，所述输送泵将所述粒状物从所述发生器沿着所述输送管通出至所述口部。
[0018]根据本专利技术一个实施例的模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，所述假人体采用铝合金材料，所述头部与所述体部之间通过硅胶连接。
[0019]根据本专利技术实施例的一种暖体假人的呼出飞沫动态释放的模拟方法，包括以下步骤：将假人体加热到预设温度；控制假人体的头部做点头和/或摇头；控制口部做开合运动；开启释放装置稳定释放粒状物并从口部输出。
[0020]根据本专利技术实施例的暖体假人的呼出飞沫动态释放的模拟方法，暖体假人的体表持续保持在预设温度范围中，当假人体在点头和/或摇头的过程中口部也随即开合运动，此时释放装置释放出的粒状物从口部流向假人体外，使得暖体假人释放粒状物的过程更加接近于真人在交谈、咳嗽、喷嚏等呼吸活动时产生的飞沫的传播过程，模拟方法所得数据更加准确可靠，有助于提升防护需求预测的精准性。
[0021]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0022]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0023]图1为本专利技术一个实施例的暖体假人的总体结构示意图。
[0024]图2为本专利技术一个实施例的点头机构的结构示意图。
[0025]图3为本专利技术一个实施例的摇头机构的结构示意图。
[0026]图4为本专利技术一个实施例的第二动作部件的结构示意图。
[0027]图5为本专利技术一个实施例的第一动作部件、第二动作部件与头部之间的配合关系示意图。
[0028]图6为本专利技术一个实施例的头部做点头动作的示意图。
[0029]图7为本专利技术一个实施例的头部做摇头动作的示意图。
[0030]图8为本专利技术一个实施例的口部做开合动作的示意图。
[0031]附图标记：
[0032]暖体假人100、
[0033]假人体110、
[0034]体部111、头部112、口部113、颈部114、颚部115、腿部116、上肢部117、软连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，其特征在于，包括：假人体，所述假人体包括体部和可活动的头部，所述头部具有可开合的口部；加热部件，所述加热部件用于给所述假人体加热至预设温度；第一动作部件，所述第一动作部件带动所述头部相对于所述假人体活动；第二动作部件，所述第二动作部件带动所述口部开合运动；释放装置，所述释放装置在所述口部打开时向所述假人体外部输出粒状物。2.根据权利要求1所述的模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，其特征在于，所述加热部件为电热膜，所述电热膜设置在所述假人体内。3.根据权利要求2所述的模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，其特征在于，所述预设温度为29.1℃～31.1℃。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，其特征在于，还包括循环风扇，所述假人体内形成空腔，所述空腔内设置所述循环风扇，所述循环风扇运转以使得所述假人体的表面温度保持在预设温度。5.根据权利要求4所述的模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，其特征在于，所述循环风扇设有多个，多个所述循环风扇的流动方向不同，以使所述空腔内的气流吹向不同的位置。6.根据权利要求1所述的模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，其特征在于，所述第一动作部件包括点头部件，所述点头部件包括第一驱动电机和第一传动件，所述第一驱动电机的输出端连接所述第一传动件，所述第一驱动电机驱动所述第一传动件带动所述头部在竖直面内转动实现点头。7.根据权利要求6所述的模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，其特征在于，所述第一动作部件还包括摇头部件，所述摇头部件包括第二驱动电机和第二传动件，所述第二驱动电机的输出端连接所述第二传动件，所述第二驱动电机驱动所述第二传动件带动所述头部在水平面内转动实现摇头。8.根据权利要求7所述的模拟呼出飞沫动态释放的暖体假人，其特征在于，所述假人体...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕琪，刘荔，王曼，刘雅琳，段梦婕，付林志，王怡，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：