【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗辅助器械，具体为膝关节模拟运动控制系统。
技术介绍
1、膝关节具有高发病率与高受损率的特点，是人体最重要与最复杂的关节之一，对人的生活、工作等具有重要意义，有统计结果显示，我国成年人中膝关节患病者占比为38.7％，女性与男性的患病比例为2～3比1，其中女性40岁以上，男性45岁以上患病比例明显增加，65岁以上老年人患病达到了75％，超重人群更容易出现膝关节患病。
2、医疗工作者在对膝关节的病理进行研究时，需要采集大量膝关节在不同载荷与不同运动状态下的应力应变数据，传统的办法是让志愿者在不同负载下行走，通过传感器检测膝关节处的数据。这种方式由于需要负重，会对志愿者的身体产生较大伤害，并且人体负重上限较低，无法得到冲击、重载下的数据。
3、目前也有用于牵引膝关节完成模拟运动的机械装置，但是只能模拟屈伸、内外旋两个自由度的运动，且用于夹紧大小腿的夹具不能有效固定膝关节，用于牵引运动的部件惯量较大且动不平衡。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了膝关节模拟运动控制系统，解决了现有技术中牵引膝关节模拟的机械装置运动自由度少并且不能有效固定膝关节的问题以及进一步的动不平衡的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：膝关节模拟运动控制系统，包括外架，所述外架的后侧固定连接有第一连接板，所述外架的下部固定连接有第二连接板，所述第一连接板
5、所述第二连接板的上侧面固定安装有第二外齿轮回转支承轴承，所述第二连接板的下侧面设置有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有第二齿轮，所述第二外齿轮回转支承轴承的外侧与第二齿轮相啮合；
6、所述第一外齿轮回转支承轴承的最前侧端面固定连接有支撑板，所述支撑板的前侧固定连接有导轨机构，所述导轨机构包括有两个滑块，两个所述滑块的前侧均固定安装有夹具。
7、优选的，所述第一齿轮位于第一连接板的前侧，所述第二电机的输出轴穿过第一连接板。
8、优选的，所述第二齿轮位于第二连接板的前侧，所述第一电机的输出端从第二连接板穿过。
9、优选的，所述导轨机构还包括固定安装于支撑板前侧导轨，两个所述滑块均与导轨滑动连接。
10、优选的，所述第一外齿轮回转支承轴承和第二外齿轮回转支承轴承均由外齿圈、内圈以及夹在外齿圈和内圈之间的滚动体，所述外齿圈位于内圈的外侧，所述第一外齿轮回转支承轴承和第二外齿轮回转支承轴承对应的外齿圈分别与第一齿轮、第二齿轮啮合。
11、优选的，所述滚动体为球或圆柱滚子。
12、优选的，所述第一外齿轮回转支承轴承对应的外齿圈与支撑板固定连接，两个所述夹具之间夹有上肢模型，所述上肢模型的右侧端转动连接有关节模型，所述关节模型的另一端水平转动连接有下肢模型。
13、优选的，所述下肢模型的下端与第二外齿轮回转支承轴承对应的外齿圈的上端面固定连接。
14、(三)有益效果
15、本专利技术提供了膝关节模拟运动控制系统。具备以下有益效果：
16、本专利技术中，通过实现了上肢模型相对于下肢模型的屈膝运动，以及下肢模型相对于关节模型的扭脚踝运动，自由度更多，模拟起来更逼真，并且通过导轨机构上的滑块连接在夹具可自由夹到上肢模型的不同位置，使用起来非常方便。
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1.膝关节模拟运动控制系统，包括外架(1)，其特征在于：所述外架(1)的后侧固定连接有第一连接板(8)，所述外架(1)的下部固定连接有第二连接板(14)，所述第一连接板(8)的后侧设置有第二电机(16)，所述第二电机(16)的输出端固定连接有第一齿轮(7)，所述第一连接板(8)的前侧面固定安装有第一外齿轮回转支承轴承(6)，所述第一外齿轮回转支承轴承(6)的外侧与第一齿轮(7)相啮合；
2.根据权利要求1所述的膝关节模拟运动控制系统，其特征在于：所述第一齿轮(7)位于第一连接板(8)的前侧，所述第二电机(16)的输出轴穿过第一连接板(8)。
3.根据权利要求1所述的膝关节模拟运动控制系统，其特征在于：所述第二齿轮(11)位于第二连接板(14)的前侧，所述第一电机(12)的输出端从第二连接板(14)穿过。
4.根据权利要求1所述的膝关节模拟运动控制系统，其特征在于：所述导轨机构(4)还包括固定安装于支撑板(5)前侧导轨，两个所述滑块均与导轨滑动连接。
5.根据权利要求4所述的膝关节模拟运动控制系统，其特征在于：所述第一外齿轮回转支承轴
6.根据权利要求5所述的膝关节模拟运动控制系统，其特征在于：所述滚动体为球或圆柱滚子。
7.根据权利要求6所述的膝关节模拟运动控制系统，其特征在于：所述第一外齿轮回转支承轴承(6)对应的外齿圈与支撑板(5)固定连接，两个所述夹具(3)之间夹有上肢模型(2)，所述上肢模型(2)的右侧端转动连接有关节模型(9)，所述关节模型(9)的另一端水平转动连接有下肢模型(10)。
8.根据权利要求1所述的膝关节模拟运动控制系统，其特征在于：所述下肢模型(10)的下端与第二外齿轮回转支承轴承(13)对应的外齿圈的上端面固定连接。
...【技术特征摘要】
1.膝关节模拟运动控制系统，包括外架(1)，其特征在于：所述外架(1)的后侧固定连接有第一连接板(8)，所述外架(1)的下部固定连接有第二连接板(14)，所述第一连接板(8)的后侧设置有第二电机(16)，所述第二电机(16)的输出端固定连接有第一齿轮(7)，所述第一连接板(8)的前侧面固定安装有第一外齿轮回转支承轴承(6)，所述第一外齿轮回转支承轴承(6)的外侧与第一齿轮(7)相啮合；
2.根据权利要求1所述的膝关节模拟运动控制系统，其特征在于：所述第一齿轮(7)位于第一连接板(8)的前侧，所述第二电机(16)的输出轴穿过第一连接板(8)。
3.根据权利要求1所述的膝关节模拟运动控制系统，其特征在于：所述第二齿轮(11)位于第二连接板(14)的前侧，所述第一电机(12)的输出端从第二连接板(14)穿过。
4.根据权利要求1所述的膝关节模拟运动控制系统，其特征在于：所述导轨机构(4)还包括固定安装于支撑板(5)前侧导轨，两个所述滑块均与导轨滑动连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永兴，段金锤，任佳龙，钟浩男，吴鹏，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：
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