附件C：譯文

一種用于食物評價(jià)的咀嚼裝置的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)控制

W.L. Xu a,*，D. Lewis a，J.E. Bronlund a，M.P. Morgenstern a
a新西蘭梅西大學(xué)理學(xué)院技術(shù)與工程研究所
b新西蘭作物和食品研究所有限公司

摘要
該咀嚼裝置的主要目的是執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化咀嚼，以用于食物評價(jià)。首先，動(dòng)態(tài)測量人類的咀嚼，從細(xì)嚼慢咽（或側(cè)面咀嚼）到發(fā)出聲響的咀嚼（或稱垂直咀嚼），要求裝置根據(jù)測量參數(shù)對第一顆磨牙的咀嚼軌跡和咀嚼力進(jìn)行模擬。用一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)裝置來獲得磨牙的側(cè)面咀嚼軌跡，通過調(diào)整機(jī)架桿長度來實(shí)現(xiàn)從側(cè)面咀嚼到垂直咀嚼的所有運(yùn)動(dòng)軌跡。用一個(gè)六桿曲柄滑塊裝置來引導(dǎo)磨牙在特定的方向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)然，這個(gè)運(yùn)動(dòng)仍然受到上述四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡控制。依據(jù)這個(gè)六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，用一顆根據(jù)完好的牙齒解剖幾何現(xiàn)狀制成的咀嚼裝置去將食物顆粒磨細(xì)，然后用一個(gè)食物存儲(chǔ)裝置來存放這些被磨細(xì)的食物顆粒。咀嚼裝置中要用一個(gè)減震器來消除過大的咀嚼力。通過運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模擬，以及咀嚼軌跡的參數(shù)和咀嚼力的大小，可以對所設(shè)計(jì)的咀嚼裝置進(jìn)行驗(yàn)證。要對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，需將整個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡內(nèi)的咬合階段與開/閉階段的咀嚼速率進(jìn)行描繪，將對不同的食物進(jìn)行咀嚼時(shí)的差異用Labview顯示到圖形用戶界面上。用該裝置咀嚼谷類食物棒，并用咀嚼后的食物顆粒和人類的咀嚼結(jié)果進(jìn)行比較，最終證實(shí)了該裝置的正確性。
關(guān)鍵詞：人類咀嚼；食物評估；咀嚼裝置；可調(diào)裝置；運(yùn)動(dòng)控制。
1. 序言
人類的咀嚼系統(tǒng)比較復(fù)雜，主要由布滿牙齒的上下顎構(gòu)成，當(dāng)然，還包括舌頭、臉頰和唾液等等。在咀嚼過程中，連接在上下顎間的肌肉群會(huì)牽動(dòng)下顎（骨）運(yùn)動(dòng)[1]。咀嚼開始時(shí)，下顎骨打開，顱骨上的牙齒和下顎骨之間就形成一個(gè)空間，然后舌頭就把要咀嚼的食物放到一邊嘴角的磨牙上。接著，下顎骨關(guān)閉并嚼碎食