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一种髋关节假体整体性能测试装置制造方法及图纸

技术编号:41953868 阅读:7 留言:0更新日期:2024-07-10 16:40
本发明专利技术提供了一种髋关节假体整体性能测试装置,属于假体性能测试技术领域。本发明专利技术提供的一种髋关节假体整体性能测试装置,包括关节假体运动模拟组件及股骨柄假体运动模拟组件,关节假体运动模拟组件包括关节假体控制平台、环形齿条导轨及第一模拟加载件,环形齿条导轨设置在关节假体控制平台上,第一模拟加载件设置在环形齿条导轨上用于固定髋关节假体;股骨柄假体运动模拟组件包括股骨柄假体运动支撑平台、运动模拟电机及模拟步态连杆组,运动模拟电机控制模拟步态连杆组的行程,模拟步态连杆组的第二端设置有股骨柄包埋筒。本发明专利技术提供的一种髋关节假体整体性能测试装置,可真实模拟髋关节假体在植入后的受力与磨损情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于假体性能测试,具体涉及一种髋关节假体整体性能测试装置


技术介绍

1、关节假体是一种被用于代替受损或疼痛关节的医疗装置,为了确保关节假体使用时的安全性和有效性,需要对关节假体进行严格的测试和评估。关节假体测试的主要目的是评估关节假体的性能、安全性和耐久性,以确保关节假体能够承受人类日常生活活动和运动的应力。关节假体在进行实验室测试时,常常会进行静态和动态负载测试、摩擦测试、疲劳测试等,这些测试有助于进行关节假体的耐久性、强度、稳定性、磨损和摩擦等特性的评估。对于髋关节假体,受载抗变形能力以及抗磨损能力是髋关节假体测试中的重要参数指标,会直接影响髋关节假体的可靠性与长期稳定性。现有的髋关节假体疲劳性能装置大多使用通用型或万能型设备对单独的髋臼杯或股骨柄假体头或股骨柄假体柄进行加载或拉伸测试,在进行整体的髋关节假体的性能测试时,测试装置受到空间的限制,只能进行特定屈角度、特定规格型号的髋关节假体测试,无法实现多方位的角度调节,无法适配于多种规格型号的髋关节假体的测试,现有的测试装置难以较为真实的模拟人体运动时髋关节假体的工作环境,测试准确较低,测量过程稳定性较差,且测试过程中易对髋关节假体造成损伤。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种髋关节假体整体性能测试装置,旨在解决现有的髋关节假体测试装置不易模拟真实工作环境、测试准确较低、测量过程稳定性较差的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:提供一种髋关节假体整体性能测试装置,包括:关节假体运动模拟组件,包括关节假体控制平台、环形齿条导轨以及第一模拟加载件,所述环形齿条导轨设置在所述关节假体控制平台上,所述关节假体控制平台上设置有安装圆孔,所述环形齿条可转动的设置在所述安装圆孔内,所述第一模拟加载件的第一端设置在所述环形齿条导轨上,所述第一模拟加载件的第二端设置有用于固定髋关节假体的固定块,所述固定块罩设在髋关节假体的外侧;以及

3、股骨柄假体运动模拟组件,包括股骨柄假体运动支撑平台、运动模拟电机以及模拟步态连杆组,所述股骨柄假体运动支撑平台设置在所述关节假体控制平台的下方,所述股骨柄假体运动支撑平台上设置有适于所述模拟步态连杆组活动的活动槽,所述运动模拟电机设置在所述关节假体控制平台上,且位于活动槽的旁侧,所述运动模拟电机的驱动端连接所述模拟步态连杆组的第一端,控制所述模拟步态连杆组的行程,所述模拟步态连杆组的第二端设置有用于固定股骨柄假体的股骨柄包埋筒。

4、在一种可能的实现方式中,所述环形齿条导轨的下方设置有导轨轴承,所述导轨轴承设置在所述安装圆孔内,所述关节假体控制平台的下端面设置有环形导轨控制电机,所述环形导轨控制电机的驱动端贯穿所述关节假体控制平台,且连接有环形导轨传动齿轮,所述环形导轨传动齿轮与所述环形齿条导轨相啮合,驱动所述环形齿条导轨转动。

5、在一种可能的实现方式中,所述环形齿条导轨的上端面上设置有半圆形齿条导轨,所述半圆形齿条导轨与所述环形齿条导轨相互垂直设置,且沿着所述环形齿条导轨的直径方向设置,所述半圆形齿条导轨上滑动设置有第二模拟加载件以及第三模拟加载件,所述第二模拟加载件的第二端、所述第三模拟加载件的第二端均设置在所述固定块的侧壁上。

6、在一种可能的实现方式中,所述第二模拟加载件与所述第三模拟加载件之间成直角设置,所述第二模拟加载件的第一端与所述第三模拟加载件的第一端之间设置有弧形同步连接杆。

7、在一种可能的实现方式中,所述第二模拟加载件通过第二滑移安装板可滑动的设置在所述半圆形齿条导轨上,所述第二滑移安装板远离所述半圆形齿条导轨的一侧设置有第二加载件驱动电机,所述第二加载件驱动电机的驱动端贯穿所述第二滑移安装板,且设置有第二加载件驱动齿轮,所述第二加载件驱动齿轮与所述半圆形齿条导轨相啮合。

8、在一种可能的实现方式中,所述第一模拟加载件包括顺次连接设置的加载伺服电机、加载电动缸以及加载接头,所述加载接头的另一端连接所述固定块的侧壁,所述加载伺服电机的侧壁设置在所述环形齿条导轨上,所述第一模拟加载件、所述第二模拟加载件与所述第三模拟加载件的结构一致。

9、在一种可能的实现方式中,所述关节假体控制平台的两侧设置有角度控制组件,所述角度控制组件包括两组分设在所述关节假体控制平台的两侧的支撑立柱,所述支撑立柱的内侧壁设置有立柱安装板,所述立柱安装板上设置有角度调节件,所述角度调节件包括角度调节电机、蜗轮蜗杆传动箱以及旋转轴底座,所述角度调节电机与所述蜗轮蜗杆传动箱均设置在所述立柱安装板的内侧,所述旋转轴底座设置在所述关节假体控制平台的上端面,所述角度调节电机的驱动端连接所述蜗轮蜗杆传动箱的输入端,所述蜗轮蜗杆传动箱的输出轴贯穿所述旋转轴底座设置,驱动所述旋转轴底座转动,调节所述关节假体控制平台的角度。

10、在一种可能的实现方式中,所述模拟步态连杆组包括顺次相连的第一伸缩杆、第二伸缩杆以及第三伸缩杆,所述第一伸缩杆的第一端设置有第一连接轴,所述股骨柄假体运动支撑平台上设置有第一轴承座,所述第一连接轴贯穿所述第一轴承座连接所述运动模拟电机的驱动端,所述第三伸缩杆的第二端设置有第四连接轴,所述股骨柄假体运动支撑平台上设置有第二固定轴承座,两组所述第二固定轴承座分别设置在所述活动槽的两侧,所述第四连接轴架设在两组所述第二固定轴承座之间,所述股骨柄包埋筒设置在所述第四连接轴上。

11、在一种可能的实现方式中,所述第四连接轴上设置有股骨柄假体装夹组件,所述股骨柄假体装夹组件包括股骨柄假体摆动杆以及气动夹爪,所述股骨柄假体摆动杆的下端设置在所述第四连接轴上,所述气动夹爪设置在所述股骨柄假体摆动杆的侧壁,所述气动夹爪用于夹持所述股骨柄包埋筒。

12、在一种可能的实现方式中,还设置有安装平台底座,所述股骨柄假体运动支撑平台设置在所述安装平台底座上。

13、本专利技术提供的一种髋关节假体整体性能测试装置的有益效果在于:

14、与现有技术相比,设置有关节假体运动模拟组件及股骨柄假体运动模拟组件,关节假体运动模拟组件用于固定髋关节假体,模拟髋关节假体的运动与受力情况,股骨柄假体运动模拟组件用于固定股骨柄假体,模拟股骨柄假体的运动与受力情况,关节假体运动模拟组件包括关节假体控制平台、环形齿条导轨以及第一模拟加载件,环形齿条导轨转动设置在关节假体控制平台上的安装圆孔内,第一模拟加载件一端设置在环形齿条导轨上,另一端设置有固定块,髋关节假体固定在固定块的开口内,髋关节假体在固定块内,随着环形齿条导轨的转动,改变髋关节假体的角度,股骨柄假体运动模拟组件包括股骨柄假体运动支撑平台、运动模拟电机以及模拟步态连杆组,股骨柄假体运动支撑平台位于关节假体控制平台的下方,股骨柄假体运动支撑平台上设置有活动槽,模拟步态连杆组活动设置在活动槽内,运动模拟电机设置在关节假体控制平台上,连接模拟步态连杆组的第一端,模拟步态连杆组的第二端向上穿过股骨柄假体运动支撑平台,用于固定股骨柄包埋筒,股骨柄假体的股骨头安装本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,所述环形齿条导轨的下方设置有导轨轴承,所述导轨轴承设置在所述安装圆孔内,所述关节假体控制平台的下端面设置有环形导轨控制电机,所述环形导轨控制电机的驱动端贯穿所述关节假体控制平台,且连接有环形导轨传动齿轮,所述环形导轨传动齿轮与所述环形齿条导轨相啮合,驱动所述环形齿条导轨转动。

3.如权利要求2所述的一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,所述环形齿条导轨的上端面上设置有半圆形齿条导轨,所述半圆形齿条导轨与所述环形齿条导轨相互垂直设置,且沿着所述环形齿条导轨的直径方向设置,所述半圆形齿条导轨上滑动设置有第二模拟加载件以及第三模拟加载件,所述第二模拟加载件的第二端、所述第三模拟加载件的第二端均设置在所述固定块的侧壁上。

4.如权利要求3所述的一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,所述第二模拟加载件与所述第三模拟加载件之间成直角设置,所述第二模拟加载件的第一端与所述第三模拟加载件的第一端之间设置有弧形同步连接杆。

5.如权利要求4所述的一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,所述第二模拟加载件通过第二滑移安装板可滑动的设置在所述半圆形齿条导轨上,所述第二滑移安装板远离所述半圆形齿条导轨的一侧设置有第二加载件驱动电机,所述第二加载件驱动电机的驱动端贯穿所述第二滑移安装板,且设置有第二加载件驱动齿轮,所述第二加载件驱动齿轮与所述半圆形齿条导轨相啮合。

6.如权利要求5所述的一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,所述第一模拟加载件包括顺次连接设置的加载伺服电机、加载电动缸以及加载接头,所述加载接头的另一端连接所述固定块的侧壁,所述加载伺服电机的侧壁设置在所述环形齿条导轨上,所述第一模拟加载件、所述第二模拟加载件与所述第三模拟加载件的结构一致。

7.如权利要求1所述的一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,所述关节假体控制平台的两侧设置有角度控制组件,所述角度控制组件包括两组分设在所述关节假体控制平台的两侧的支撑立柱,所述支撑立柱的内侧壁设置有立柱安装板,所述立柱安装板上设置有角度调节件,所述角度调节件包括角度调节电机、蜗轮蜗杆传动箱以及旋转轴底座,所述角度调节电机与所述蜗轮蜗杆传动箱均设置在所述立柱安装板的内侧,所述旋转轴底座设置在所述关节假体控制平台的上端面,所述角度调节电机的驱动端连接所述蜗轮蜗杆传动箱的输入端,所述蜗轮蜗杆传动箱的输出轴贯穿所述旋转轴底座设置,驱动所述旋转轴底座转动,调节所述关节假体控制平台的角度。

8.如权利要求1所述的一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,所述模拟步态连杆组包括顺次相连的第一伸缩杆、第二伸缩杆以及第三伸缩杆,所述第一伸缩杆的第一端设置有第一连接轴,所述股骨柄假体运动支撑平台上设置有第一轴承座,所述第一连接轴贯穿所述第一轴承座连接所述运动模拟电机的驱动端,所述第三伸缩杆的第二端设置有第四连接轴,所述股骨柄假体运动支撑平台上设置有第二固定轴承座,两组所述第二固定轴承座分别设置在所述活动槽的两侧,所述第四连接轴架设在两组所述第二固定轴承座之间,所述股骨柄包埋筒设置在所述第四连接轴上。

9.如权利要求8所述的一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,所述第四连接轴上设置有股骨柄假体装夹组件,所述股骨柄假体装夹组件包括股骨柄假体摆动杆以及气动夹爪,所述股骨柄假体摆动杆的下端设置在所述第四连接轴上,所述气动夹爪设置在所述股骨柄假体摆动杆的侧壁,所述气动夹爪用于夹持所述股骨柄包埋筒。

10.如权利要求1所述的一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,还设置有安装平台底座,所述股骨柄假体运动支撑平台设置在所述安装平台底座上。

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【技术特征摘要】

1.一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,所述环形齿条导轨的下方设置有导轨轴承,所述导轨轴承设置在所述安装圆孔内,所述关节假体控制平台的下端面设置有环形导轨控制电机,所述环形导轨控制电机的驱动端贯穿所述关节假体控制平台,且连接有环形导轨传动齿轮,所述环形导轨传动齿轮与所述环形齿条导轨相啮合,驱动所述环形齿条导轨转动。

3.如权利要求2所述的一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,所述环形齿条导轨的上端面上设置有半圆形齿条导轨,所述半圆形齿条导轨与所述环形齿条导轨相互垂直设置,且沿着所述环形齿条导轨的直径方向设置,所述半圆形齿条导轨上滑动设置有第二模拟加载件以及第三模拟加载件,所述第二模拟加载件的第二端、所述第三模拟加载件的第二端均设置在所述固定块的侧壁上。

4.如权利要求3所述的一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,所述第二模拟加载件与所述第三模拟加载件之间成直角设置,所述第二模拟加载件的第一端与所述第三模拟加载件的第一端之间设置有弧形同步连接杆。

5.如权利要求4所述的一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,所述第二模拟加载件通过第二滑移安装板可滑动的设置在所述半圆形齿条导轨上,所述第二滑移安装板远离所述半圆形齿条导轨的一侧设置有第二加载件驱动电机,所述第二加载件驱动电机的驱动端贯穿所述第二滑移安装板,且设置有第二加载件驱动齿轮,所述第二加载件驱动齿轮与所述半圆形齿条导轨相啮合。

6.如权利要求5所述的一种髋关节假体整体性能测试装置,其特征在于,所述第一模拟加载件包括顺次连接设置的加载伺服电机、加载电动缸以及加载接头,所述加载接头的另一端连接所述固定块的侧壁,所述加载伺服电机的侧壁设置在所述环形齿条导轨上,所述第一模拟加载件、所述第二模拟加载件与所...

【专利技术属性】
技术研发人员:柴立平赵国梁孙振坤冯康康金贺荣
申请(专利权)人:燕山大学
类型:发明
国别省市:

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