【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及临床医学和生物医学工程领域，具体涉及一种多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备。
技术介绍
1、足底软组织位于足部皮肤真皮层和骨骼之间，是一种由脂肪和特定结缔组织组成的复合材料。作为自然进化选择的结果，软组织通过复杂的组成和精细的结构，能够高效地实现各种精密的生理功能。因此，软组织力学性能的检测和表征是临床医学和生物医学工程领域的一项关键内容。
2、软组织力学性能的常用检测方法是在材料力学试验机的外部载荷下对离体标本样品施加位移，而具有争议的是，失活状态下软组织的生化状态和力学性能并不能准确反映活体的真实状态。基于非侵入性的要求，针对活体软组织的测量手段以超声、影像等间接方式为主。然而，影像学手段存在放射伤害，需严格限制测量次数及时间，得到的离散数据难以进行数学处理。
3、一般认为，软组织兼具弹性和粘性双重力学属性，使其具有能量吸收、缓慢回弹和蠕变的特性。在经典材料力学中，粘弹性通常通过动态力学分析即dma来表征，以获得周期性的“应力-应变”数据。因此，在软组织粘弹性质的研究中，持续、周期性的直接测量是不可避免的。然而目前报道的dma测试都是在离体尸体标本上进行的，具有较大局限性。近年来，一些研究报道了单脉冲的体内压痕试验来获得力-位移和应力松弛曲线，但这与dma方法中的动态周期应力-应变对应关系和粘弹性分析仍有很大差距。对活体组织进行周期和连续的力学性质检测是迄今为止该领域尚未报道的理想方法。
4、在日常活动中，足底软组织受到反复的拉压力、剪切力和力矩作用。对于各种骨
5、此外，现有的检测装置为了实现不同足底的选点需求，执行机构均安装在运动模组上，不可避免地影响了设备的检测精度和稳定性，并且还存在体积较为庞大和其移动性较差的问题。
技术实现思路
1、本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备。
2、本专利技术提供了一种多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，具有这样的特征，包括：检测台，设有对应足底的检测区域；垂直往复应力-应变检测单元，设置在检测台上，用于对足底的足底软组织加载垂直拉压应力并进行测量；剪切应力-应变检测单元，设置在检测台上，用于对足底软组织加载横向剪切应力并进行测量；扭矩应力-应变检测单元，设置在检测台上，用于对足底软组织加载扭矩并进行测量；升降机构，用于实现垂直往复应力-应变检测单元、剪切应力-应变检测单元和扭矩应力-应变检测单元在竖直方向的升降，其中，垂直往复应力-应变检测单元、剪切应力-应变检测单元和扭矩应力-应变检测单元相向安装，垂直往复应力-应变检测单元、剪切应力-应变检测单元和扭矩应力-应变检测单元均包括一个探测头，三个探测头等角度间隔地分布在同一圆周上。
3、在本专利技术提供的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备中，还可以具有这样的特征：其中，垂直往复应力-应变检测单元包括依次连接的第一驱动电机、第一旋转变直线运动机构和第一检测探头，以及第一拉压力传感器和第一位移传感器，第一旋转变直线运动机构用于将第一驱动电机输出的旋转运动转换成带动第一检测探头在竖直方向的直线往复运动，第一检测探头为垂直往复应力-应变检测单元的探测头，用于与足底软组织连接，第一拉压力传感器用于检测足底软组织在垂直方向上作用到第一检测探头上的压力，第一位移传感器用于检测第一检测探头在检测过程中的位移。
4、在本专利技术提供的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备中，还可以具有这样的特征：其中，第一旋转变直线运动机构包括第一偏心轮、第一拉杆、第一光轴、第一直线轴承、第二直线轴承和第一支撑架，第一偏心轮的转动中心轴与水平设置的第一驱动电机的输出轴连接，第一偏心轮的偏心轴与水平设置的第一拉杆连接，第一光轴与第一拉杆连接，第一直线轴承与第二直线轴承分别套设在第一光轴的两端，且第一直线轴承与第一支撑架相连，第一检测探头设置在第一光轴的上端，第一拉压力传感器连接在第一检测探头和第一光轴之间，第一位移传感器安装在第一支撑架上且设置在第一光轴的旁侧。
5、在本专利技术提供的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备中，还可以具有这样的特征：其中，剪切应力-应变检测单元包括依次连接的第二驱动电机、第二旋转变直线运动机构和第二检测探头，以及第二拉压力传感器、第三拉压力传感器和第二位移传感器，第二旋转变直线运动机构用于将第二驱动电机输出的旋转运动转换成带动第二检测探头在水平方向的直线往复运动，第二检测探头为剪切应力-应变检测单元的探测头，用于与足底软组织连接，第二拉压力传感器用于检测足底软组织在横向剪切方向上作用到第二检测探头上的压力，第三拉压力传感器用于检测足底软组织在垂直方向上作用到第二检测探头上的压力。第二位移传感器用于检测第二检测探头在检测过程中的位移。
6、在本专利技术提供的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备中，还可以具有这样的特征：其中，第二旋转变直线运动机构包括第二偏心轮、连接轴、第二直线导轨、第三直线导轨、l形板和第一方形连接件，第二偏心轮的圆心与与沿竖向设置的第二驱动电机的输出轴连接，连接轴的一端固定在第二偏心轮的边缘处，连接轴的另一端与第二直线导轨的滑块连接，第二拉压力传感器的一端通过l形板与第二直线导轨的滑块相连，第二拉压力传感器的另一端与第一方形连接件的侧面相连，第二检测探头、第三拉压力传感器、第一方形连接件和第三直线导轨的滑块依次相连，第二位移传感器设置在第二直线导轨的滑块的旁侧。
7、在本专利技术提供的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备中，还可以具有这样的特征：其中，扭矩应力-应变检测单元包括依次连接的第三驱动电机、旋转变扭转运动机构和第三检测探头，以及扭矩传感器、角度传感器和第四拉压力传感器，旋转变扭转运动机构用于将第三驱动电机输出的旋转运动转换成带动第三检测探头在水平方向的扭转往复运动，第三检测探头为扭矩应力-应变检测单元的探测头，用于与待检测的足底连接，扭矩传感器用于检测足底软组织作用到第三检测探头上的扭矩，角度传感器用于检测第三检测探头在检测过程中的转动角度，第四拉压力传感器用于检测足底软组织在垂直方向上作用到第三检测探头上的压力。
8、在本专利技术提供的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备中，还可以具有这样的特征：其中，旋转变扭转运动机构包括偏心转盘、第四直线导轨、第一带轮、第二带轮、同步带、扭转花键和扭转联轴器，偏心转盘的圆心与沿竖向设置的第三驱动电机的输出轴连接，第四直线导轨的滑块安装在偏心转盘上的边缘处，第四直线导轨的滑轨水平设置且与沿竖向设置的扭矩传感器的一端相连，扭矩传感器的另一端与第一带轮连接，第一带轮通过同步带与第二带轮连接，第二带轮套设在扭转花键上，第三检测探头、扭转花键、扭转联轴器和角度传感器依次连本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于：
10.根据权利要求1所述的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的多维度广谱足底软组织材料力学性质临床在线检测设备，其特征在于：
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄然，吴龙燕，朱钧，唐黎盛，宁心怡，马昕，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：
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