加载测试台及足踝创伤造模瞬态测控分析系统技术方案

本发明专利技术提供了一种加载测试台及足踝创伤造模瞬态测控分析系统，其中，加载测试台具有这样的特征，包括机架部，包括底部机架、承载平台、多个导向立柱、限位套组、顶部平台，底部机架置于水平面上；加载部，包括旋转平台、旋转测控部、足部夹持工装、胫骨夹持工装、压力传感单元、下压平台以及直动液压执行器，旋转测控部用于带动旋转平台进行旋转以及收集并输出相应信息，直动液压执行器用于带动下压平台上下滑动；以及液压动力部，包括直线控制模块、恒压油源模块以及旋转控制模块，直线控制模块用于控制下压平台的上下滑动，旋转控制模块用于控制旋转平台的旋转运动，恒压油源模块用于通过液压技术来控制直线控制模块以及旋转控制模块。块。块。

【技术实现步骤摘要】
加载测试台及足踝创伤造模瞬态测控分析系统


[0001]本专利技术涉及医用器材领域，具体涉及一种加载测试台及足踝创伤造模瞬态测控分析系统。

技术介绍

[0002]为了获得避免足踝及胫腓骨远端创伤的对策，和更好地对上述创伤开展修复，需要研究足踝及胫腓骨远端创伤的相关机制。目前，尽管部分足踝及胫腓骨远端创伤机制已有结论，但仍有部分相关创伤的机制仍处于猜想阶段，尚缺乏必要的生物力学试验验证。
[0003]采用活体试验必须限制在不受伤的载荷等级，且仍然存在意外受伤的巨大风险；而采用计算机仿真则难以保证模型与人体肌骨结构特性的一致性。因此，通过对标本施加不同形式的暴力，尝试使其在形成特定期望的创伤，并分析创伤形成过程，仍然是研究创伤机制的首选方法。这样不仅能够借助传感器获得更为精准可控暴力载荷和响应数据，而且还允许通过解剖标本开展更深入的研究。

技术实现思路

[0004]本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种加载测试台及足踝创伤造模瞬态测控分析系统。
[0005]本专利技术提供了一种加载测试台，用于对足踝标本进行足踝创伤机制研究，足踝标本包括足部以及与足部相连的胫骨和腓骨，具有这样的特征，包括：机架部，包括底部机架、承载平台、多个导向立柱、限位套组、顶部平台，底部机架置于水平面上，承载平台设置在底部机架上端，导向立柱设置在承载平台上，顶部平台设置在导向立柱上端，限位套组均套设在导向立柱上；加载部，包括旋转平台、旋转测控部、足部夹持工装、胫骨夹持工装、压力传感单元、下压平台以及直动液压执行器，旋转平台设置在承载平台上，用于绕机架部的中心轴旋转，旋转测控部与旋转平台的下端相连，用于带动旋转平台进行旋转以及收集并输出相应信息，足部夹持工装设置在旋转平台的上，用于夹持足部，压力传感单元设置在下压平台下端，下压平台设置在承载平台以及顶部平台之间并通过导向立柱上下滑动，胫骨夹持工装与压力传感单元下端相连，用于夹持胫骨，直动液压执行器设置在下压平台上，用于带动下压平台上下滑动；以及液压动力部，包括直线控制模块、恒压油源模块以及旋转控制模块，直线控制模块用于控制下压平台的上下滑动，旋转控制模块用于控制旋转平台的旋转运动，恒压油源模块用于通过液压技术来控制直线控制模块以及旋转控制模块。其中，限位套组位于下压平台的下方，用于阻止下压平台下滑。
[0006]在本专利技术提供的一种加载测试台中，还可以具有这样的特征：其中，限位套组包括活动限位块和固定限位块，固定限位块设置在导向立柱底部的外侧，活动限位块为若干组具有不同厚度的U字型限位块，U字型限位块与导向立柱相匹配并且放置在固定限位套上。
[0007]在本专利技术提供的一种加载测试台中，还可以具有这样的特征：其中，旋转测控部包括扭矩传感单元、旋转液压执行器以及角度传感单元，扭矩传感单元用于收集旋转平台的
扭力变化信息，旋转液压执行器用于带动旋转平台进行旋转运动，角度传感单元用于收集旋转平台的角度变化信息。
[0008]在本专利技术提供的一种加载测试台中，还可以具有这样的特征：其中，足部夹持工装包括足部固定槽，该足部固定槽包括：固定槽底板，包括水平设置的第一底板以及设置在第一底板两端的第一竖板和第二竖板，第一底板上设有多组用于螺纹连接的螺孔，前足顶板，呈一字型，一端固定在第一竖板上，另一端固定在第一底板上，跟骨固定板，呈与足部的跟骨部分相匹配的U字型，通过螺纹连接的方式固定在第一底板上，前足固定板，呈与足部的前足表面相匹配的匚形，通过螺纹连接的方式固定在第一底板上，并且位于前足顶板与跟骨固定板之间。在本专利技术提供的一种加载测试台中，还可以具有这样的特征：其中，足部夹持工装还包括俯仰调节块，俯仰调节块为无盖有底的半封闭六面体，足部固定槽设置在俯仰调节块内并且通过第一转轴可转动地连接在俯仰调节块上，第一转轴沿第一水平方向延伸，俯仰调节块的连接第一转轴的侧壁上还设置有多个第一定位孔，多个第一定位孔以第一转轴为圆心径向布置，多个第一定位孔之间的角度间隔相同，足部固定槽上还设置有与第一定位孔相对应的第二定位孔，通过将插销穿过第一定位孔与第二定位孔的方式，对俯仰调节块与足部固定槽进行固定。
[0009]在本专利技术提供的一种加载测试台中，还可以具有这样的特征：其中，足部夹持工装还包括工装底板，工装底板包括水平设置的第二底板以及两块设置在第二底板两端的第三竖板、第四竖板，并设置在旋转平台上，俯仰调节块设置在工装底板内并且通过第二转轴可转动地连接在工装底板上，第二转轴沿第二水平方向延伸，第二水平方向与第一水平方向垂直，第三竖板以及第四竖板上还设置有多个第三定位孔，多个第三定位孔以第二转轴为圆心径向布置，多个第三定位孔之间的角度间隔相同，俯仰调节块上还设置有与第三定位孔相对应的第四定位孔，通过将插销穿过第三定位孔以及第四定位孔的方式，对俯仰调节块与工装底板进行固定。
[0010]在本专利技术提供的一种加载测试台中，还可以具有这样的特征：其中，胫骨夹持工装包括：工装壳体，为空心圆柱体，多个调节螺钉组，均穿设在工装壳体上，且沿工装壳体的圆周面均匀分布，多个夹紧组件，与多个调节螺钉组一一对应设置，且连接在相应的调节螺钉组上，夹紧组件包括夹紧块和螺钉，夹紧块为具有中空部分的长方体，螺钉穿设在中空部分上，并且中空部分在水平方向的尺寸大于螺钉，使得夹紧块能够相对于螺钉进行移动，多个夹紧块相互配合，用于固定胫骨，通过调节螺钉组来改变夹紧块对胫骨的夹紧程度。
[0011]在本专利技术提供的一种加载测试台中，还可以具有这样的特征：肌腱固定组件，踝足标本还包括设置在胫骨的目标部位的目标肌腱，肌腱固定组件，包括绳索挂钩、绳索洞孔、滚轮以及肌腱张紧绳索，绳索挂钩以及绳索洞孔设置在下压平台上，与绳索挂钩和绳索洞孔相对应的滚轮设置在顶部平台下端，肌腱张紧绳索的一端固定在绳索挂钩上，另一端依次穿过滚轮和绳索洞孔后，固定在目标肌腱。
[0012]在本专利技术提供的一种加载测试台中，还可以具有这样的特征：其中，直线控制模块包括第一进油管路以及第一回油管路，第一进油管路上设置有第一进油口、直线蓄能器、旁路进油液控单向阀以及第一出油口，第一回油管路上设置有第二进油口、旁路回油液控单向阀以及第二出油口，旋转控制模块包括第二进油管路以及第二回油管路，第二进油管路上设置有第三进油口、旋转蓄能器以及第三出油口，第二回油管路上设置有第四进油口以
及第四出油口。
[0013]本专利技术提供了一种足踝创伤造模瞬态测控分析系统，具有这样的特征，包括：加载测试台，用于对足踝标本进行足踝创伤机制研究；以及电器控制柜，用于控制加载测试台进行足踝创伤机制研究，并显示研究所得的数据。其中，加载测试台为权利要求1
‑
9中任意一项的加载测试台。
[0014]专利技术的作用与效果
[0015]根据本专利技术所涉及的一种加载测试台及足踝创伤造模瞬态测控分析系统，因为本系统采用液压复合冲击加载形式，可在短时间内对足踝标本造成两种自由度下的冲击载荷，并记录标本在载荷作用下形成创伤的过程，确保了足踝创伤造模实验的真实性和精本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加载测试台，用于对足踝标本进行足踝创伤机制研究，所述足踝标本包括足部以及与所述足部相连的胫骨和腓骨，其特征在于,包括：机架部，包括底部机架、承载平台、多个导向立柱、限位套组、顶部平台，所述底部机架置于水平面上，所述承载平台设置在所述底部机架上端，所述导向立柱设置在所述承载平台上，所述顶部平台设置在所述导向立柱上端，所述限位套组均套设在所述导向立柱上；加载部，包括旋转平台、旋转测控部、足部夹持工装、胫骨夹持工装、压力传感单元、下压平台以及直动液压执行器，所述旋转平台设置在所述承载平台上，用于绕所述机架部的中心轴旋转，所述旋转测控部与所述旋转平台的下端相连，用于带动所述旋转平台进行旋转以及收集并输出相应信息，所述足部夹持工装设置在所述旋转平台的上，用于夹持所述足部，所述压力传感单元设置在所述下压平台下端，所述下压平台设置在所述承载平台以及所述顶部平台之间并通过所述导向立柱上下滑动，所述胫骨夹持工装与所述压力传感单元下端相连，用于夹持所述胫骨，所述直动液压执行器设置在所述下压平台上，用于带动所述下压平台上下滑动；以及液压动力部，包括直线控制模块、恒压油源模块以及旋转控制模块，所述直线控制模块用于控制所述下压平台的上下滑动，所述旋转控制模块用于控制所述旋转平台的旋转运动，所述恒压油源模块用于通过液压技术来控制所述直线控制模块以及所述旋转控制模块。其中，所述限位套组位于所述下压平台的下方，用于阻止所述下压平台下滑。2.根据权利要求1所述的加载测试台，其特征在于：其中，所述限位套组包括活动限位块和固定限位块，所述固定限位块设置在所述导向立柱底部的外侧，所述活动限位块为若干组具有不同厚度的U字型限位块，所述U字型限位块与所述导向立柱相匹配并且放置在所述固定限位套上。3.根据权利要求1所述的加载测试台，其特征在于：其中，所述旋转测控部包括扭矩传感单元、旋转液压执行器以及角度传感单元，所述扭矩传感单元用于收集所述旋转平台的扭力变化信息，所述旋转液压执行器用于带动所述旋转平台进行旋转运动，角度传感单元用于收集所述旋转平台的角度变化信息。4.根据权利要求1所述的加载测试台，其特征在于：其中，所述足部夹持工装包括足部固定槽，该足部固定槽包括：固定槽底板，包括水平设置的第一底板以及设置在所述第一底板两端的第一竖板和第二竖板，所述第一底板上设有多组用于螺纹连接的螺孔，前足顶板，呈一字型，一端固定在所述第一竖板上，另一端固定在所述第一底板上，跟骨固定板，呈与所述足部的跟骨部分相匹配的U字型，通过螺纹连接的方式固定在第一底板上，前足固定板，呈与所述足部的前足表面相匹配的“匚”形，通过螺纹连接的方式固定在所述第一底板上，并且位于所述前足顶板与跟骨固定板之间。5.根据权利要求4所述的加载测试台，其特征在于：其中，所述足部夹持工装还包括俯仰调节块，所述俯仰调节块为无盖有底的半封闭六
面体，所述足部固定槽设置在所述俯仰调节块内并且通过第一转轴可转动地连接在所述俯仰调节块上，所述第一转轴沿第一水平方向延伸，所述俯仰调节块的连接所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，朱根锐，马昕，朱钧，王晨，耿翔，
申请(专利权)人：复旦大学附属华山医院，
类型：发明
国别省市：