CN110211467A - 一种运动医学研究用膝关节模拟假肢 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种运动医学研究用膝关节模拟假肢，包括固定座，所述固定座的上侧固定焊接有假肢体，且假肢体的前侧通过螺丝固定安装有角度盘，所述角度盘的中心位置插设有第一中心轴，且第一中心轴的前端固定套接有第一固定套，所述固定板的右端下侧设置有操作杆。该运动医学研究用膝关节模拟假肢，通过设置带有四杆机构的假肢体，模拟膝关节的运动状态，膝关节在运动过程中，拉伸仿生软体，并通过连杆和齿盘带动指针，沿着角度盘进行转动，通过观察角度盘上指针的转动角度和仿生软体的形变程度，来确认假肢体和连接体处于合适角度范围内，仿生软体的拉伸形变程度最小，从而对相关数据进行研究，找到最合适的角度，以满足运动医学的相关理念。
Description
技术领域
本发明涉及运动医学装置技术领域，具体涉及一种运动医学研究用膝关节模拟假肢。
背景技术
运动医学是一门将医学与体育运动相结合的综合性应用科学，研究与体育运动有关的医学问题，运用医学的知识和技术对体育运动参加者进行医学监督和指导，从而达到防治伤病、保障运动者的健康、增强体质和提高运动成绩的目的，目前市面上关于运动医学的设备大多数为造价昂贵的精密设备，采购和维护成本都相当高，而且大多数是通过电脉冲刺激人体肌肉，存在一定的安全隐患，因此，为解决上述问题，提出一种便于使用观察的运动医学研究用膝关节模拟假肢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种运动医学研究用膝关节模拟假肢，以解决上述背景技术中提出的目前的关于运动医学的设备大多数为造价昂贵的精密设备，采购和维护成本都相当高，而且大多数是通过电脉冲刺激肌肉，存在一定的安全隐患的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种运动医学研究用膝关节模拟假肢，包括固定座，所述固定座的上侧固定焊接有假肢体，且假肢体的前侧通过螺丝固定安装有角度盘，所述角度盘的中心位置插设有第一中心轴，且第一中心轴的前端固定套接有第一固定套，所述第一固定套的外侧固定连接有指针，所述第一中心轴的后端固定套接有第一齿盘，且第一齿盘通过链条与第二齿盘相连接，所述第二齿盘固定套接在第二中心轴上，且第二中心轴的前端固定套接有第三齿盘，所述第三齿盘的上侧啮合有连杆，且连杆的上端与四杆机构固定连接，并且四杆机构的下端与假肢体的上端相连接，所述四杆机构的内侧固定卡合有仿生软体，所述四杆机构的上端固定连接有连接体，且连接体的上端固定安装有固定板，且固定板的左端上侧焊接有螺杆，且螺杆上套设有螺母，所述螺杆上套设有配重块，所述固定板的右端下侧设置有操作杆。
优选的，所述第一中心轴的一端通过轴承安装在假肢体中，所述第一中心轴的另一端固定套接有第一齿盘和第一固定套，所述第一固定套和第一齿盘通过第一中心轴设置为转动结构。
优选的，所述第二中心轴的一端通过轴承安装在假肢体中，所述第二中心轴的另一端固定套接有第二齿盘和第三齿盘，所述第二齿盘和第三齿盘通过第二中心轴设置为转动结构。
优选的，所述连杆设置为曲形结构，且连杆的下端下侧均匀分布有锯齿，所述连杆的下侧通过锯齿与第三齿盘的上侧相啮合，所述连杆通过第三齿盘、链条、第一齿盘和第一固定套与指针构成联动结构。
优选的，所述四杆机构包括第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆和第四连接杆，所述第一连接杆的右端铰接有第二连接杆，所述第二连接杆的上端铰接有第三连接杆，所述第四连接杆共设置有两组，且两组第四连接杆的上端分别铰接在第三连接杆的前后两侧，两组所述第四连接杆的下端分别铰接在第一连接杆的左端前后两侧。
优选的，所述配重块的中间部位开设有通孔，且通孔的内侧尺寸大于螺杆的直径尺寸，并且通孔的内侧尺寸小于螺母的外直径尺寸。
优选的，所述操作杆设置为L形结构，且操作杆的上端与固定板相铰接，所述操作杆与固定板构成转动式连接结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可运动医学研究用膝关节模拟假肢，通过设置带有四杆机构的假肢体，可以模拟膝关节的运动状态，膝关节在运动过程中，拉伸仿生软体，并通过连杆和齿盘带动指针，沿着角度盘进行转动，通过观察角度盘上指针的转动角度和仿生软体的形变程度，来确认假肢体和连接体处于合适角度范围内，仿生软体的拉伸形变程度最小，从而对相关数据进行研究，找到最合适的角度，以满足运动医学的相关理念；
通过设置有螺杆，可在螺杆上套设适量组数的配重块，在利用本装置，研究出，研究出人体在负重情况下，选择合适的弯曲角度，从而使得仿生软体形变程度最小；
本装置结构相比于现有的运动医学设备，生产成本和维护成本都大幅度降低，易于推广使用。
附图说明
图1为本发明的结构正视剖面示意图；
图2为本发明的图1中A处结构放大示意图；
图3为本发明的图1中A处结构侧视示意图；
图4为本发明的四杆机构结构正视示意图；
图5为本发明的结构俯视示意图。
图中：1、固定座；2、假肢体；3、角度盘；4、第一中心轴；5、第一固定套；6、指针；7、第一齿盘；8、链条；9、第二齿盘；10、第二中心轴；11、第三齿盘；12、连杆；13、四杆机构；131、第一连接杆；132、第二连接杆；133、第三连接杆；134、第四连接杆；14、仿生软体；15、连接体；16、固定板；17、螺杆；18、螺母；19、配重块；20、操作杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：
一种运动医学研究用膝关节模拟假肢，包括固定座1，固定座1的上侧固定焊接有假肢体2，且假肢体2的前侧通过螺丝固定安装有角度盘3，角度盘3的中心位置插设有第一中心轴4，且第一中心轴4的前端固定套接有第一固定套5，第一固定套5的外侧固定连接有指针6，第一中心轴4的后端固定套接有第一齿盘7，且第一齿盘7通过链条8与第二齿盘9相连接，第二齿盘9固定套接在第二中心轴10上，且第二中心轴10的前端固定套接有第三齿盘11，第三齿盘11的上侧啮合有连杆12，且连杆12的上端与四杆机构13固定连接，并且四杆机构13的下端与假肢体2的上端相连接，四杆机构13的内侧固定卡合有仿生软体14，四杆机构13包括第一连接杆131、第二连接杆132、第三连接杆133和第四连接杆134，第一连接杆131的右端铰接有第二连接杆132，第二连接杆132的上端铰接有第三连接杆133，第四连接杆134共设置有两组，且两组第四连接杆134的上端分别铰接在第三连接杆133的前后两侧，两组第四连接杆134的下端分别铰接在第一连接杆131的左端前后两侧，通过设置带有四杆机构13的假肢体2，可以模拟膝关节的运动状态，膝关节在运动过程中，拉伸仿生软体14，使得仿生软体14产生形变。
四杆机构13的上端固定连接有连接体15，且连接体15的上端固定安装有固定板16，且固定板16的左端上侧焊接有螺杆17，且螺杆17上套设有螺母18，螺杆17上套设有配重块19，固定板16的右端下侧设置有操作杆20，操作杆20设置为L形结构，且操作杆20的上端与固定板16相铰接，操作杆20与固定板16构成转动式连接结构，通过操作杆20，使得本装置处于膝关节运动状态。
实施例1
如图1-4，第一中心轴4的一端通过轴承安装在假肢体2中，第一中心轴4的另一端固定套接有第一齿盘7和第一固定套5，第一固定套5和第一齿盘7通过第一中心轴4设置为转动结构，以便于通过第一齿盘7带动第一中心轴4转动，并通过第一中心轴4带动第一固定套5转动，第二中心轴10的一端通过轴承安装在假肢体2中，第二中心轴10的另一端固定套接有第二齿盘9和第三齿盘11，第二齿盘9和第三齿盘11通过第二中心轴10设置为转动结构，以便于通过第三齿盘11转动，带动第二中心轴10转动，再通过第二中心轴10带动第二齿盘9转动，连杆12设置为曲形结构，且连杆12的下端下侧均匀分布有锯齿，连杆12的下侧通过锯齿与第三齿盘11的上侧相啮合，连杆12通过第三齿盘11、链条8、第一齿盘7和第一固定套5与指针6构成联动结构，通过连杆12带动指针6，沿着角度盘3进行转动，通过观察角度盘3上指针6的转动角度和仿生软体14的形变程度，来确认假肢体2和连接体15处于合适角度范围内，仿生软体14的拉伸形变程度最小，从而对相关数据进行研究，找到最合适的角度，以满足运动医学的相关理念。
实施例2
如图1，配重块19的中间部位开设有通孔，且通孔的内侧尺寸大于螺杆17的直径尺寸，并且通孔的内侧尺寸小于螺母18的外直径尺寸，可将适量组数的配重块19，依次套接在螺杆17上，并通过转动螺母18，使得螺母18将配重块19固定在螺杆17上，再通过操作杆20，重复实施例1，对本装置进行操作，从而研究出人体在负重情况下，选择合适的弯曲角度，从而使得仿生软体形变程度最小。
工作原理：使用时，通过操作杆20，向下拉动固定板16，固定板16受力，带动连接体15下侧的四杆机构13向右转动，同时，四杆机构13内侧的仿生软体14随之拉伸；
四杆机构13在转动过程中，其右侧的连杆12通过第三齿盘11推动第二中心轴10转动，同时，与第二中心轴10固定套接的第二齿盘9通过链条8，带动第一齿盘7转动，第一齿盘7带动与之固定连接的第一中心轴4转动，第一中心轴4上的第一固定套5随之转动，同时，固定连接在第一固定套5上的指针6，沿着角度盘3转动；
记录仿生软体14的拉伸形变程度，并对比指针6在角度盘3上的指示角度，来确认假肢体2和连接体15处于一定角度范围内，仿生软体14的拉伸形变程度最小，从而对相关数据进行研究，找到最合适的角度，以满足运动医学的相关理念；
另外，可将适量组数的配重块19，依次套接在螺杆17上，并通过转动螺母18，使得螺母18将配重块19固定在螺杆17上，再通过操作杆20，对本装置进行操作，从而研究出人体在负重情况下，选择合适的弯曲角度，从而使得仿生软体14形变程度最小。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种运动医学研究用膝关节模拟假肢，包括固定座(1)，其特征在于：所述固定座(1)的上侧固定焊接有假肢体(2)，且假肢体(2)的前侧通过螺丝固定安装有角度盘(3)，所述角度盘(3)的中心位置插设有第一中心轴(4)，且第一中心轴(4)的前端固定套接有第一固定套(5)，所述第一固定套(5)的外侧固定连接有指针(6)，所述第一中心轴(4)的后端固定套接有第一齿盘(7)，且第一齿盘(7)通过链条(8)与第二齿盘(9)相连接，所述第二齿盘(9)固定套接在第二中心轴(10)上，且第二中心轴(10)的前端固定套接有第三齿盘(11)，所述第三齿盘(11)的上侧啮合有连杆(12)，且连杆(12)的上端与四杆机构(13)固定连接，并且四杆机构(13)的下端与假肢体(2)的上端相连接，所述四杆机构(13)的内侧固定卡合有仿生软体(14)，所述四杆机构(13)的上端固定连接有连接体(15)，且连接体(15)的上端固定安装有固定板(16)，且固定板(16)的左端上侧焊接有螺杆(17)，且螺杆(17)上套设有螺母(18)，所述螺杆(17)上套设有配重块(19)，所述固定板(16)的右端下侧设置有操作杆(20)。
2.根据权利要求1所述的一种运动医学研究用膝关节模拟假肢，其特征在于：所述第一中心轴(4)的一端通过轴承安装在假肢体(2)中，所述第一中心轴(4)的另一端固定套接有第一齿盘(7)和第一固定套(5)，所述第一固定套(5)和第一齿盘(7)通过第一中心轴(4)设置为转动结构。
3.根据权利要求1所述的一种运动医学研究用膝关节模拟假肢，其特征在于：所述第二中心轴(10)的一端通过轴承安装在假肢体(2)中，所述第二中心轴(10)的另一端固定套接有第二齿盘(9)和第三齿盘(11)，所述第二齿盘(9)和第三齿盘(11)通过第二中心轴(10)设置为转动结构。
4.根据权利要求1所述的一种运动医学研究用膝关节模拟假肢，其特征在于：所述连杆(12)设置为曲形结构，且连杆(12)的下端下侧均匀分布有锯齿，所述连杆(12)的下侧通过锯齿与第三齿盘(11)的上侧相啮合，所述连杆(12)通过第三齿盘(11)、链条(8)、第一齿盘(7)和第一固定套(5)与指针(6)构成联动结构。
5.根据权利要求1所述的一种运动医学研究用膝关节模拟假肢，其特征在于：所述四杆机构(13)包括第一连接杆(131)、第二连接杆(132)、第三连接杆(133)和第四连接杆(134)，所述第一连接杆(131)的右端铰接有第二连接杆(132)，所述第二连接杆(132)的上端铰接有第三连接杆(133)，所述第四连接杆(134)共设置有两组，且两组第四连接杆(134)的上端分别铰接在第三连接杆(133)的前后两侧，两组所述第四连接杆(134)的下端分别铰接在第一连接杆(131)的左端前后两侧。
6.根据权利要求1所述的一种运动医学研究用膝关节模拟假肢，其特征在于：所述配重块(19)的中间部位开设有通孔，且通孔的内侧尺寸大于螺杆(17)的直径尺寸，并且通孔的内侧尺寸小于螺母(18)的外直径尺寸。
7.根据权利要求1所述的一种运动医学研究用膝关节模拟假肢，其特征在于：所述操作杆(20)设置为L形结构，且操作杆(20)的上端与固定板(16)相铰接，所述操作杆(20)与固定板(16)构成转动式连接结构。
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