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专利号: 2020112293329
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种可以检测骨骼轴向受力情况的外固定架实验台,其特征在于:包括泰勒外固定架、加压机构、机架(4)、骨骼模型、上骨骼固定件(3)、下骨骼固定件(20),所述加压机构固定在机架(4)上,加压机构的输出端通过上骨骼固定件(3)连接骨骼模型的上端,所述骨骼模型的下端通过下骨骼固定件(20)固定在机架(4)上,泰勒外固定架固定在骨骼模型外侧并通过钢针(29)固定在骨骼模型上;

所述骨骼模型包括3D打印上端骨骼(8)、3D打印下端骨骼(22)、上骨骼下端连接件(28)、下骨骼上端连接件(23)、传感器上端连接件(27)、三维传感器(26)、传感器固定平台(25)、螺纹杆(24)和骨骼固定针(21),所述3D打印上端骨骼(8)的上端与上骨骼固定件(3)固定连接,3D打印上端骨骼(8)的下端通过骨骼固定针(21)固定在上骨骼下端连接件(28)上,上骨骼下端连接件(28)的下端连接传感器上端连接件(27),传感器上端连接件(27)的下端连接三维传感器(26),三维传感器(26)安装在传感器固定平台(25)上,传感器固定平台(25)的下端通过螺纹杆(24)连接下骨骼上端连接件(23),3D打印下端骨骼(22)的上端通过骨骼固定针(21)固定在下骨骼上端连接件(23)上,3D打印下端骨骼(22)的下端通过骨骼固定针(21)固定在下骨骼固定件(20)上;所述三维传感器(26)和传感器固定平台(25)之间留有用于放置不同弹性模量的PDMS愈伤组织模型的预留空间;

加压机构包括输出气缸(1)、气缸固定架(2)、连接螺母(5)、拉压传感器(6)和推力盘(7),所述输出气缸(1)通过气缸固定架(2)安装在机架(4)上,输出气缸(1)的输出端通过连接螺母(5)连接拉压传感器(6)的上端,拉压传感器(6)的下端连接推力盘(7),所述推力盘(7)的下端贴紧骨骼模型的3D打印上端骨骼(8)上表面并通过上骨骼固定件(3)与3D打印上端骨骼(8)固定连接;

所述泰勒外固定架包括固定环(11)、钢针加固件、钢针(29)和泰勒连接杆,所述固定环(11)设置有上下对称设置的一对,两个固定环(11)通过六根结构完全相同的泰勒连接杆连接,钢针(29)设置有多根,每根钢针(29)均通过钢针加固件固定在固定环(11)上;每个固定环(11)上通过钢针加固件固定有三根钢针(29);所述泰勒连接杆包括第一万向节上端件(13)、万向节连接销(14)、第一万向节下端件(15)、万向节连接件(16)、连杆传感器(17)、长连接螺管(18)、长螺杆(19)和第二万向节,所述第一万向节上端件(13)通过螺栓固定在上端的固定环(11)上,第一万向节上端件(13)与第一万向节下端件(15)通过万向节连接销(14)连接形成第一万向节,第一万向节下端件(15)通过万向节连接件(16)连接连杆传感器(17)的上端,连杆传感器(17)的下端与长连接螺管(18)的上端固定连接,所述长螺杆(19)的上端套装在长连接螺管(18)上,长螺杆(19)的下端通过第二万向节固定在下端的固定环(11)上。

2.根据权利要求1所述的一种可以检测骨骼轴向受力情况的外固定架实验台,其特征在于:所述拉压传感器(6)为100KG量程拉压传感器。

3.根据权利要求1所述的一种可以检测骨骼轴向受力情况的外固定架实验台,其特征在于:所述连杆传感器(17)为20KG量程拉压传感器。

4.根据权利要求1所述的一种可以检测骨骼轴向受力情况的外固定架实验台,其特征在于:所述长连接螺管(18)为可旋转的连接螺母(5),通过旋转长连接螺管(18)实现调整泰勒连接杆的长度。

5.根据权利要求1所述的一种可以检测骨骼轴向受力情况的外固定架实验台,其特征在于:所述输出气缸(1)通过控制系统连接气泵,气泵输出的气管上设置有电磁比例阀,输出气缸(1)输出0-700N的轴向压力。

6.根据权利要求1所述的一种可以检测骨骼轴向受力情况的外固定架实验台,其特征在于:所述钢针加固件包括钢针上端加固件(9)、立柱(10)和钢针下端加固件(12),所述钢针上端加固件(9)和立柱(10)设置在固定环(11)上方,所述钢针下端加固件(12)设置在固定环(11)下方,钢针上端加固件(9)底部设置有一个固定螺孔,钢针下端加固件(12)设置有三个固定螺孔,钢针上端加固件(9)底部的固定螺孔通过固定螺栓固定在钢针下端加固件(12)的其中一个固定螺孔上,钢针下端加固件(12)通过穿过另外两个固定螺孔的固定螺栓固定在固定环(11)上;所述钢针上端加固件(9)上设置有三个平行设置的钢针安装孔,所述立柱(10)上设置有三个平行设置的钢针安装孔和三个垂直于钢针安装孔设置的钢针固定孔,所述钢针上端加固件(9)上的三个钢针安装孔和立柱(10)上的三个钢针安装孔相对齐,钢针(29)直径略小于钢针安装孔的直径,钢针(29)穿过其中一个钢针安装孔,另外钢针上端加固件(9)上的另外两个钢针安装孔和立柱(10)上的另外两个钢针安装孔通过螺栓连接,钢针(29)通过穿过钢针固定孔的螺柱固定在立柱(10)上。

7.根据权利要求1所述的一种可以检测骨骼轴向受力情况的外固定架实验台,其特征在于:所述传感器上端连接件(27)整体呈圆柱型,传感器上端连接件(27)的底部设置有四个圆形通孔,传感器上端连接件(27)通过穿过四个通孔的螺柱与三维传感器(26)固定连接,传感器上端连接件(27)中设置有螺纹孔,传感器上端连接件(27)通过穿过螺纹孔的螺纹杆(24)与上骨骼下端连接件(28)连接。