專利名稱：供參觀的人體模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可供參觀的人體模型，尤其是可進(jìn)入到人體模型的內(nèi)部，能觀察到人體各個臟器、器官，而且這些臟器、器官能夠模擬人體器官本身的生理功能活動的這樣一種人體模型。
人體自身的結(jié)構(gòu)對于我們大多數(shù)人來說，還是非常模糊的概念，尤其人體內(nèi)部各臟器的分布，它們完成各自生理功能的方式等等。雖然現(xiàn)在的中學(xué)都開設(shè)了生理衛(wèi)生方面的課程，但并未開展象人體解剖這樣直觀的教育。在歐洲的一些國家，有將僵尸放在一些地方供大眾參觀，來提高大眾對人體生理結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，進(jìn)行科學(xué)普及教育。
本發(fā)明的目的是提供一種專供參觀的人體模型，它們可以具有各種尺寸和呈各種姿勢，可放在世界各地公園、游樂場所、科技館等處供游人參觀，從而提高大眾對人體本身的認(rèn)識，了解人體科學(xué)奧秘，起到一種科普和觀賞的雙重作用。
該模型所要模仿的人包括男人、女人，人種有黃種人、白種人、黑種人、棕色人種等，并可以模仿人的各個年齡段，但常常為15歲至70歲，姿勢包括站立、坐、躺、半躺、仰臥、側(cè)臥、趴下等。模型的尺寸是被模仿者的10-1000倍，優(yōu)選是被模仿者的20至800倍，更優(yōu)選是被模仿者的50-500倍，該被模仿者例如有15歲男少年或女少年，20歲的男青年或女青年，80歲的老爺爺或老太太。
本發(fā)明的模型通過以下方法來完成。
1、制造人體外殼人體外殼一般分前大半部分和后小半部分來制造，前大半部分包括人體的前面、左右側(cè)面，后小半部分包括人體的后面。如果人體是臥位或躺靠在座椅上，人體后面直接用涂料在該承載體上形成涂層來制作?？梢杂盟芰夏＞叻謩e做成頭、四肢、軀干的模型，在一定部位留有供人體參觀的進(jìn)出口和安全出口，然后通過焊條或膠水連結(jié)在一起，形成人體外殼；或者先做成放大人體外型，再在外型上打上石膏，雕刻出人體外觀輪廓，如頭部、眼睛、鼻子、嘴巴、耳朵、軀干、四肢等。然后在其上用玻璃鋼纖維布涂布涂層，涂層的層數(shù)一般在4-30層之間，優(yōu)選6-12層之間，在一定部位也留有供人體參觀的進(jìn)出口和安全出口。干燥成形后除去石膏等，得到人體的外殼。
如果，人體的四肢用模具做成，它們與軀干的連接可構(gòu)成活動關(guān)節(jié)，通過電動機(jī)帶動，可作出一些抬手、揮手、抬腿等動作。
2、制造人體臟器和器官人體內(nèi)部各臟器和器官按照所放大比例，模擬人體器官的形狀，全部用塑料模具完成?？扇芜x標(biāo)上各器官的名稱。模型各種臟器采用塑料或橡膠，優(yōu)選強(qiáng)度高的工程塑料如聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚酰亞胺等制成。最理想的是，所有塑料組件都采用玻璃鋼制成，模擬心臟采用天然或合成橡膠，優(yōu)選合成的硅橡膠。臟器的著色可通過在制造它的塑料中添加顏料來實現(xiàn)，或者用涂料涂成與人體器官一樣的顏色，或者在組裝到模型中后利用各色燈光來實現(xiàn)。
肺臟用泡沫塑料制成，內(nèi)部有許多通道可以往內(nèi)充氣和往外排氣，用電動機(jī)帶動充氣和排氣風(fēng)箱，模擬人體的呼吸頻率18-20次/分鐘那樣進(jìn)行呼吸。
心臟一般選擇橡膠來制成，中間為空心。使用凸輪電動機(jī)帶動風(fēng)機(jī)，使其象人體心臟一樣每分鐘跳動70-90次。心臟的各大血管采用沿血管排成串的燈光的亮和滅依次推行，來生動地模擬心臟血液的射出和返回。其中可使用紅色表示動脈血，綠色或藍(lán)色表示靜脈血。
腎臟、肝臟、膽囊、胃、食管、膀胱等只要做成其本身的顏色和形狀即可，因為這些器官在人體內(nèi)運(yùn)動的幅度較小，當(dāng)然也可模擬食管、胃等的蠕動。
腸道用模具制成一段一段后，用膠水或焊條連接起來。用電動機(jī)帶動液體泵往食管、胃和腸道內(nèi)輸送液體，模擬食物流經(jīng)消化道的過程。
雖然，塑料是優(yōu)選的材料，但以上各種模型可以用混凝土、金屬、木頭等材料制作。
3、參觀通道的制造和設(shè)計參觀通道一般由透明而且強(qiáng)度高的材料制成，如無機(jī)玻璃等，但一般是用強(qiáng)度高和抗沖擊的塑料，例如聚丙烯，聚酯，聚酰胺，聚苯乙烯和抗沖擊改性的聚苯乙烯，優(yōu)選強(qiáng)度高的工程塑料如聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚酰亞胺等，這些塑料可填充增強(qiáng)填料或增強(qiáng)纖維(玻璃鋼)，在透明樹脂中填充透明纖維如尼龍短纖維加工成透明玻璃鋼。
需要說明的是，當(dāng)放大的比例較大時，例如達(dá)到1000倍時，腸道可以直接作為通道，人們可進(jìn)入腸道進(jìn)行參觀，腸道是透明的，透過腸道可看到腸道外的器官組織。甚至可以進(jìn)入膀胱、子宮內(nèi)進(jìn)行參觀。參觀通道還可以鋪設(shè)至人體上下肢。
參觀通道可以設(shè)計成多種多樣。例如可以在胸腹腔的四周鋪設(shè)環(huán)形參觀通道，也可在軀干的正中鋪設(shè)縱形參觀通道。或者是二者的結(jié)合。優(yōu)選是二者的結(jié)合。環(huán)形通道向下可看到椎骨，向左依次可看到左肺、胃的左邊、脾、胰臟、降結(jié)腸、乙狀結(jié)腸等；向右依次可看到右肺、肝臟、升結(jié)腸等。正中的縱向通道可看到食管、氣管、心臟、雙肺、胃、肝、十二指腸、胰臟、大小腸、膀胱、子宮、卵巢等。
如果人體模型是站立的，參觀通道一般設(shè)計斜線形的，例如，在胸腹腔內(nèi)前后兩面設(shè)置兩條交叉的參觀通道，胸腹腔的上下部是平行的參觀通道，游人可從一條交叉通道上去，再從另一條交叉通道下來。
一般先做成一段一段的參觀通道，再通過螺栓或焊條、或膠連接成整體。
參觀通道也可以設(shè)計成帶欄桿的開放式走廊。
最后將以上制造的人體外殼、臟器和器官以及參觀通道組裝成人體模型，即完成了最后的制作。人體所取的姿勢不同，安裝的程序也可能不同。一般是在支撐體上先安裝內(nèi)部各臟器，連接處用樹脂膠或焊條或螺栓連接，然后安裝和固定參觀通道，再安裝人體外殼。
附圖注釋附

圖1是本發(fā)明的通道設(shè)計的示意圖，1是環(huán)形參觀通道，2是縱向參觀通道，3是入口，4是出口，5-8是安全出口，9是肺臟，10是心臟，11是胃，12是肝臟，13是大腸，14是小腸，15是卵巢，16是膀胱，17是子宮。
以下結(jié)合實施例來說明本發(fā)明。
實施例1該模型為1名17歲的少女，身高1.68米，皮膚白，長發(fā)，大眼睛，細(xì)眉毛，高鼻梁，剛剛游完泳，身穿泳衣，躺在睡椅上曬太陽。放大比例為100倍。
一、制作睡椅在放置睡椅的地面下用角鋼和水泥澆鑄成深1.8米的平臺。睡椅由角鋼制成。人體背靠處的下面是20×1.5×0.08m的鋼板，構(gòu)成睡椅的一部分，鋼板的內(nèi)外包裹玻璃鋼，上部與人體下部連為一體。睡椅底座用60×60的角鋼制成，角鋼外用環(huán)氧樹脂和玻璃纖維布包上，涂上不飽和樹脂，再用不飽和聚酯樹脂涂在外部，使其具有一定的光潔度，這樣一把(放大100倍)的白色睡椅就形成了。
二、制作人體外型人體外型按照放大的比例用木工做成，其姿勢應(yīng)與睡椅相適應(yīng)。人體總高度為168米。打上石膏后，雕刻出人體外形，包括頭部、頭發(fā)、眼、耳、口、鼻、眉毛、軀干、四肢等。包裹玻璃鋼纖維布，再在其上涂布不飽和樹脂，人體上部涂6層；人體下面靠座椅的地方直接在座椅的鋼板上涂布，涂12層。然后將木、石膏等全部除去，再用不飽和聚酯樹脂將人體外殼涂成與人體的膚色一樣。再用上色不飽和聚酯樹脂在胸部和髖部涂上泳衣、泳褲的顏色。
三、制作人體內(nèi)部器官人體內(nèi)各器官全部用模具完成。
肺部材料為聚氨酯泡沫塑料，內(nèi)部設(shè)有許多通道，可以往內(nèi)充氣和往外排氣，用功率0.8的電動機(jī)帶動1臺充氣和排氣風(fēng)箱，周期為每分鐘18次，等于人體的呼吸頻率。
心臟用橡膠制成，橡膠厚度6厘米，內(nèi)部用鋼絲支撐，用通氣管道連接到人體睡椅下部，用電機(jī)帶動風(fēng)機(jī)，通過往里充氣使其象真正的人體的心臟那樣跳動。
腸道用粉色聚氯乙烯作原料，分段用模具制成一段一段后，再用502膠連接起來，在人體睡椅下裝上管道，用功率1.5電動機(jī)帶動液體泵往食道內(nèi)輸送液體，由于粉色腸道有些透明，所以能看到腸道內(nèi)有液體慢慢的往下流動，如同食物流經(jīng)腸道一樣。
脾臟、胰臟、食管、肝臟、子宮、膀胱、卵巢等全部用聚氯乙烯作原料，用模具做成。再涂上顏色。
在骨骼和肌肉的位置留出空間。
四、制作通道通道用普通玻璃鋼制成，通道內(nèi)高度為2米，寬度為0.8米，通道的厚度為0.20米。沿人體胸腹腔四周搭建環(huán)形參觀通道，再經(jīng)喉咽部至肛門搭建一條中間參觀通道，沿途經(jīng)過食管、雙肺、心臟、肝、胃、胰臟、十二指腸、空回腸、結(jié)腸、膀胱和子宮。兩條通道交叉的地方是相通的，即可以從一條通道進(jìn)入另一條通道。
通道做成5米一節(jié)，各節(jié)通過焊條及膠連接，下端通過焊條及膠與底部固定。座椅傾斜段的通道的內(nèi)部做成階梯型的，以方便上下行走。
五、安裝工序在睡椅上先依次安裝內(nèi)部各臟器。首先將制好的雙肺擺放在躺椅的上部，連接上氣管，在氣管分叉前接上充氣膠管，連通座椅下的電機(jī)。在氣管的下面安置食管，食管的開端與輸送液體的管子連接，管子與椅子下的液體泵連接。雙肺的中間安置心臟，心臟上具有裝有串狀燈泡的主動脈、肺動脈、上下腔靜脈，這些血管其實是封閉的，只有連接電機(jī)、實現(xiàn)心臟跳動的充氣膠管是中空的。然后在雙肺下擺放隔膜，隔膜右下擺放肝臟，中間偏左安置胃，與食管用焊條和膠水連接，胃的左邊安放脾臟，下面安放胰臟，然后將成段的小腸與胃用505膠和焊條連接，回腸末端與大腸連接，大腸末端與肛門連接，肛門是封閉的，乙狀結(jié)腸的下端連接一根膠管，通至椅子下面，回收腸道中流動的液體。在盆腔內(nèi)裝上子宮、卵巢、和膀胱，內(nèi)臟基本安置完畢。
參觀通道的入口在頸部，從頸部開始，在氣管的左側(cè)走行，到心臟時，沿心臟右側(cè)，向下沿胃的右緣，前行至十二指腸，向下拐向升結(jié)腸的左緣，沿升結(jié)腸向人體下部走行，至盆腔時向中間靠攏，達(dá)子宮和膀胱時，沿子宮和膀胱的側(cè)緣再向下走，直到下出口。
安裝好通道后，再裝上一次成形的人體外殼，然后裝上進(jìn)入入口的梯子和從出口下來的梯子，即完成了本發(fā)明的創(chuàng)作過程。
實施例2本模型為1名18歲的少女，身高1.68米，長發(fā)，大眼睛，身體躺臥，身穿內(nèi)衣，右手撫摸腦袋，左手下垂，左腿屈曲，右腿伸直。放大比例為50倍。
1、制作支撐體支撐體為長100米、寬50米，深3米的混凝土平臺。平臺露出地面的高度是0.3米。平臺里面具有地下室，用于安裝電力設(shè)備和泵、風(fēng)機(jī)等裝置。人體模型躺在該支撐體上。
2、制作人體外形用木工做成人體粗略的模型，打上石膏，雕刻出人體外形，如頭顱、頭發(fā)、眼、耳、口、鼻子、軀干、四肢等。再在該模型上用玻璃鋼纖維澆鑄10層不飽和樹脂涂層，留出身體部位貼住支撐體的地方以及頸部、肛門部、左右肩和雙胯部位的出入口。干燥后，剝離木頭、石膏，形成人體玻璃鋼外殼。刷上聚酯涂料，做成與皮膚一樣的顏色和光滑度。
3、制作人體器官人體器官制作與實施例1相同，只是放大比例為50倍。
4、制作參觀通道參觀通道制作成帶欄桿的通道。沿胸腹腔四周設(shè)有環(huán)形通道，中間設(shè)置縱向參觀通道，其走行與實施例1所述相同，二者在交叉的地方，是相通的，也就是說，可由一條通道進(jìn)入另一條通道。通道寬度為1米，用磚石直接在支撐體上砌成。
5、安裝工序首先在支撐體上人體背部所處位置用不飽和樹脂涂上12層的涂層，再按序擺放各種器官。各種器官用膠水和焊條連接。一段一段的腸道用505膠和焊條密封連接，其中肺、心臟、食管等分別接上充氣或輸送液體的管道，分別與地下室的泵和風(fēng)機(jī)連接。各種器官擺放好后，再在胸腹腔四周和中間用磚石鋪設(shè)帶欄桿的參觀通道，四周的參觀通道一般高30-50厘米高，欄桿的高度為1米。中間的通道與實施例1的繞行方向相同，其堆砌的高度和欄桿高度也是30-50厘米和1米。然后再安裝一次成形的人體玻璃鋼外殼。即制成了人體參觀模型。
權(quán)利要求
1.一種人體模型，其特征在于人們可以進(jìn)入到該模型的內(nèi)部參觀。
2.權(quán)利要求1的模型，其特征在于該模型具有人體的肺、心臟、肝臟、胃、腸道等各種器官，而且這些器官可模擬人體本身器官的生理功能活動。
3.權(quán)利要求1的模型，其特征在于該模型可以模仿各種年齡、各種性別和各種人種，包括黃色人種、白色人種、黑色人種和棕色人種的人。
4.權(quán)利要求1的模型，其特征在于該模型放大的比例是被模仿者的10-1000倍。
5.權(quán)利要求5的模型，其特征在于該模型放大的比例是被模仿者的50-100倍。
6.權(quán)利要求1的模型，其特征在于該模型內(nèi)部設(shè)有參觀通道，該通道可以是透明、封閉的，也可以是開放的走廊。
7.權(quán)利要求6的模型，其特征在于參觀通道的材料選自聚丙烯，聚酯，聚酰胺，聚苯乙烯，抗沖擊改性的聚苯乙烯，聚碳酸酯，聚苯醚，聚苯硫醚和聚酰亞胺，這些塑料可填充增強(qiáng)填料或增強(qiáng)纖維。
8.權(quán)利要求1的模型，其特征在于該模型的肺臟可以模擬人體的呼吸，心臟可以模擬人體心臟的跳動，消化道可以模擬食物流經(jīng)的狀態(tài)。
9.權(quán)利要求1的模型，其特征在于該模型的姿勢為站立、坐、躺、半躺、仰臥、側(cè)臥或趴下。
10.權(quán)利要求1的模型，其特征在于該模型的臟器用塑料、木材或金屬材料制成。
11.權(quán)利要求1的模型，其特征在于該模型的四肢可通過電動機(jī)帶動作出抬手、揮手、抬腿等動作。
12.制備權(quán)利要求1的模型的方法，包括制備模型外殼、內(nèi)部臟器、參觀通道，組裝上述部件的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種專供參觀的人體模型,尤其是可進(jìn)入到人體模型的內(nèi)部,能觀察到人體各個臟器、器官,而且這些臟器、器官能夠模擬人體器官本身的生理功能活動的這樣一種人體模型。
文檔編號G09B23/00GK1312525SQ011099
公開日2001年9月12日 申請日期2001年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月28日
發(fā)明者馮國華 申請人:馮國華