一种人体下肢运动模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种人体下肢运动模拟装置，包括骨盆模型、股骨模型和胫骨模型，还包括底座、第一座、第一固定件、连动组件、第二座及第二固定件。底座具有一平表面，平表面设有导轨，骨盆模型设于底座上，使骨盆模型与人体仰卧位相同；第一座与导轨构成移动副；第一固定件用以固定支撑股骨模型；连动组件分别与第一座和第一固定件构成球面副；第二座与导轨构成移动副；第二固定件用以固定支撑胫骨模型，并与第二座构成球面副。本发明专利技术高度还原了真实人体膝关节的肢体运动方式，配合膝关节手术机器人模拟操作时，能够准确地确定膝关节力线以及股骨头中心位置，为膝关节手术的临床应用和相关产品的开发提供了有力支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种人体下肢运动模拟装置
本专利技术总体来说涉及人体下肢模型
，具体来说，涉及一种人体下肢运动模拟装置。
技术介绍
膝关节由于是人体最大且构造最复杂的关节，其损伤机会也较大。随着AI技术的不断发展，智能医疗也在不断的推陈出新，膝关节手术机器人已经应用到临床和远程医疗。在研发手术机器人的过程中，需要对手术步骤和人体体位进行模拟操作，故需要一种能够模拟膝关节肢体运动的模型配合膝关节手术机器人的模拟操作。然而，现有技术中的模型仅能够实现胫骨和股骨在一定角度内转动，而不能实现胫骨和股骨的旋转和摆动，并不能高度还原真实人体膝关节肢体的运动方式，造成膝关节力线以及股骨头中心位置确定的准确性不高，严重制约了手术机器人的研发。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种人体下肢运动模拟装置，以能够配合手术机器人完成膝关节力线以及股骨头中心位置确定的操作。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：根据本专利技术的一个方面，提供了一种人体下肢运动模拟装置，包括骨盆模型、股骨模型、胫骨模型、底座、第一座、第一固定件、连动组件、第二座以及第二固定件。所述底座具有一平表面，所述平表面设有导轨，所述骨盆模型设于所述底座上，使所述骨盆模型与人体仰卧位相同；第一座与所述导轨构成移动副；第一固定件用以固定支撑所述股骨模型；连动组件分别与所述第一座和所述第一固定件构成球面副；第二座与所述导轨构成移动副；第二固定件用以固定支撑所述胫骨模型，并与所述第二座构成球面副。根据本专利技术的一实施方式，所述第一座能够锁紧于所述导轨的路径上；所述第二座能够锁紧于所述导轨的路径上。根据本专利技术的一实施方式，所述导轨包括突出于所述平表面的凸条，所述凸条的横截面呈燕尾形；所述第一座包括与所述凸条配合的凹槽，所述凹槽的横截面呈燕尾形；当所述第一座沿所述导轨移动时，所述第一座借助所述凸条和所述凹槽配合不会脱离所述底座。根据本专利技术的一实施方式，所述第一座包括第一球体，所述连动组件与所述第一球体构成球面副。根据本专利技术的一实施方式，所述第一固定件包括第一半夹、第二半夹及锁紧件。第二半夹与所述第一半夹相对设置，并形成一夹持空间；锁紧件分别螺接于所述第一半夹和第二半夹，通过旋转所述锁紧件以控制所述第一半夹和所述第二半夹之间的距离。根据本专利技术的一实施方式，所述第一半夹设有第二球体，所述连动组件与所述第二球体构成球面副。根据本专利技术的一实施方式，所述连动组件包括第一夹板、第二夹板、第一销轴及旋紧帽。第二夹板与所述第一夹板相对设置；所述第一夹板的朝向所述第二夹板的一侧的边缘设有第一弧形凹陷和第二弧形凹陷；所述第二夹板的朝向所述第一夹板的一侧设有与所述第一弧形凹陷对应的第三弧形凹陷，以及与所述第二弧形凹陷对应的第四弧形凹陷；所述第一弧形凹陷和所述第三弧形凹陷能够包覆球体以构成球面副，所述第二弧形凹陷和所述第四弧形凹陷能够包覆球体以构成球面副；第一销轴设于所述第一夹板和所述第二夹板之间，所述第一销轴的一端固定连接于所述第二夹板，所述第一销轴的另一端部穿出所述第一夹板的孔并与所述第一夹板可滑动连接，所述第一销轴的另一端部具有外螺纹；旋紧帽具有内螺纹，与所述第一销轴的另一端部的外螺纹配合，通过旋转所述旋紧帽以使所述旋紧帽抵推所述第一夹板向所述第二夹板靠近。在另一实施方式中，第一夹板和第二夹板的夹紧方式还可以为：所述第一销轴的一端与所述第二夹板螺纹连接，所述第一销轴的另一端部穿出所述第一夹板的孔并与所述第一夹板可滑动连接，旋紧帽与所述第一销轴的另一端部固定连接，通过旋转所述旋紧帽以使所述旋紧帽抵推所述第一夹板向所述第二夹板靠近。根据本专利技术的一实施方式，所述第二座包括第一半夹座、第二半夹座、第二销轴及锁紧帽。第二半夹座与所述第一半夹座相对设置；所述第一半夹座的朝向所述第二半夹座一侧设有第一凹部，所述第二半夹座的朝向所述第一半夹座的一侧设有与所述第一凹部对应的第二凹部，所述第一凹部和所述第二凹部能够包覆球体以构成球面副；第二销轴设于所述第一半夹座和所述第二半夹座之间，所述第二销轴的一端固定连接于所述第二半夹座，所述第二销轴的另一端部穿出所述第一半夹座的孔并与所述第一半夹座可滑动连接，所述第二销轴的另一端部具有外螺纹；锁紧帽具有内螺纹，与所述第二销轴的另一端部的外螺纹配合，通过旋转所述锁紧帽以使所述锁紧帽抵推所述第一半夹座向所述第二半夹座靠近。在另一实施方式中，第一半夹座和第二半夹座的夹紧方式还可以为：所述第二销轴的一端与所述第二半夹座螺纹连接，所述第二销轴的另一端部穿出所述第一半夹座的孔并与所述第一半夹座可滑动连接，锁紧帽与所述第二销轴的另一端固定连接，通过旋转所述锁紧帽以使所述锁紧帽抵推所述第一半夹座向所述第二半夹座靠近。根据本专利技术的一实施方式，所述第一半夹座的与所述导轨配合的表面开有一第一半燕尾凹槽，所述第二半夹座的与所述导轨配合的表面开有一第二半燕尾凹槽，所述第一半燕尾凹槽和所述第二半燕尾凹槽形成一完整燕尾凹槽，所述完整燕尾凹槽能够与所述导轨配合构成移动副。根据本专利技术的一实施方式，所述第二固定件包括一杆件，所述杆件的一端设有第三球体，所述杆件的另一端的外表面设有外螺纹。根据本专利技术的一实施方式，所述底座的平表面上设有支撑座，用于支撑所述骨盆模型。由上述技术方案可知，本专利技术的人体下肢运动模拟装置的优点和积极效果在于：通过上述的移动副及多个球面副的配合，在摆动股骨模型和屈伸胫骨模型时，股骨模型和胫骨模型之间不仅能够以一定角度固定，股骨模型还能够实现旋转和摆动，高度还原了真实人体膝关节的肢体运动方式，配合膝关节手术机器人模拟操作时，能够准确地确定膝关节力线以及股骨头中心位置，为膝关节手术的临床应用和相关产品的开发提供了有力支撑。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本专利技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1是根据一示例性实施方式示出的一种人体下肢运动模拟装置的立体图。图2是图1的俯视图。图3是根据一示例性实施方式示出的底座的立体图。图4是根据一示例性实施方式示出的第一座的立体图。图5是根据一示例性实施方式示出的第一固定件的立体图。图6是根据一示例性实施方式示出的第二座和第二固定件的装配立体图。图7是根据一示例性实施方式示出的连动组件的立体图。图8是根据一示例性实施方式示出的第一固定件、连动组件和第一座的装配立体图。图9是根据一示例性实施方式示出的设有参考架的人体下肢运动模拟装置的立体图。图10是根据一示例性实施方式示出的第二座的剖视图。其中，附图标记说明如下：1、骨盆模型2、股骨模型3、胫骨模型10、底座110、平表面120、导轨131、第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人体下肢运动模拟装置，包括骨盆模型、股骨模型和胫骨模型，其特征在于，还包括：/n底座，所述底座具有一平表面，所述平表面设有导轨，所述骨盆模型设于所述底座上，使所述骨盆模型与人体仰卧位相同；/n第一座，与所述导轨构成移动副；/n第一固定件，用以固定支撑所述股骨模型；/n连动组件，分别与所述第一座和所述第一固定件构成球面副；/n第二座，与所述导轨构成移动副；以及/n第二固定件，用以固定支撑所述胫骨模型，并与所述第二座构成球面副。/n

【技术特征摘要】
1.一种人体下肢运动模拟装置，包括骨盆模型、股骨模型和胫骨模型，其特征在于，还包括：
底座，所述底座具有一平表面，所述平表面设有导轨，所述骨盆模型设于所述底座上，使所述骨盆模型与人体仰卧位相同；
第一座，与所述导轨构成移动副；
第一固定件，用以固定支撑所述股骨模型；
连动组件，分别与所述第一座和所述第一固定件构成球面副；
第二座，与所述导轨构成移动副；以及
第二固定件，用以固定支撑所述胫骨模型，并与所述第二座构成球面副。


2.根据权利要求1所述的人体下肢运动模拟装置，其特征在于，所述第一座能够锁紧于所述导轨的路径上；所述第二座能够锁紧于所述导轨的路径上。


3.根据权利要求1所述的人体下肢运动模拟装置，其特征在于，所述导轨包括突出于所述平表面的凸条，所述凸条的横截面呈燕尾形；所述第一座包括与所述凸条配合的凹槽，所述凹槽的横截面呈燕尾形；
当所述第一座沿所述导轨移动时，所述第一座借助所述凸条和所述凹槽配合不会脱离所述底座。


4.根据权利要求3所述的人体下肢运动模拟装置，其特征在于，所述第一座包括第一球体，所述连动组件与所述第一球体构成球面副。


5.根据权利要求1所述的人体下肢运动模拟装置，其特征在于，所述第一固定件包括：
第一半夹；
第二半夹，与所述第一半夹相对设置，并形成一夹持空间；以及
锁紧件，分别螺接于所述第一半夹和第二半夹，通过旋转所述锁紧件以控制所述第一半夹和所述第二半夹之间的距离。


6.根据权利要求5所述的人体下肢运动模拟装置，其特征在于，所述第一半夹设有第二球体，所述连动组件与所述第二球体构成球面副。


7.根据权利要求1所述的人体下肢运动模拟装置，其特征在于，所述连动组件包括：
第一夹板；
第二夹板，与所述第一夹板相对设置；所述第一夹板的朝向所述第二夹板的一侧的边缘设有第一弧形凹陷和第二弧形凹陷；所述第二夹板的朝向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄广志，王建，董骧，
申请(专利权)人：北京纳通医学科技研究院有限公司，北京纳通科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11