一種鋼絲繩柔索傳動(dòng)的多動(dòng)平臺(tái)并聯(lián)髖關(guān)節(jié)試驗(yàn)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種人工關(guān)節(jié)試驗(yàn)機(jī)，尤其是一種能夠在試驗(yàn)室環(huán)境中正確模擬人體髖關(guān)節(jié)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)工況，并可實(shí)現(xiàn)三動(dòng)平臺(tái)聯(lián)動(dòng)的鋼絲繩柔索傳動(dòng)髖關(guān)節(jié)試驗(yàn)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活節(jié)奏的日益加快，健康的人體關(guān)節(jié)對(duì)人們的日常生活變得越來(lái)越重要，人體關(guān)節(jié)的損壞會(huì)給人類帶來(lái)巨大的影響。為了患者的生活質(zhì)量的提高，醫(yī)學(xué)工作者將把人工關(guān)節(jié)引入到人體中，從而來(lái)代替壞死的人體關(guān)節(jié)，這對(duì)人體關(guān)節(jié)的康復(fù)具有重要意義。
[0003]現(xiàn)如今一些人體髖關(guān)節(jié)試驗(yàn)機(jī)大都是剛性并聯(lián)機(jī)構(gòu)，且都是單動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)，在一些特殊場(chǎng)合就很難得以應(yīng)用，鋼絲繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、慣性小、平動(dòng)工作空間大和運(yùn)動(dòng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，在特殊場(chǎng)合具有及其誘人的應(yīng)用前景。多動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)的同時(shí)聯(lián)動(dòng)，可提高其工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種鋼絲繩柔索傳動(dòng)的多動(dòng)平臺(tái)并聯(lián)髖關(guān)節(jié)試驗(yàn)機(jī)，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，工作效率高，受力均勻，其應(yīng)用背景值得期待。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]—種鋼絲繩柔索傳動(dòng)的多動(dòng)平臺(tái)并聯(lián)髖關(guān)節(jié)試驗(yàn)機(jī)，包括液壓缸、頂板、底板和邊支柱構(gòu)成的框架，所述框架內(nèi)上、下分布設(shè)置的上中間支撐板和下中間支撐板，所述上中間支撐板與上輔助板同水平面固定設(shè)置，所述下中間支撐板與下輔助板同水平面固定設(shè)置，所述上輔助板和下輔助板上分別設(shè)有若干對(duì)應(yīng)的通孔，對(duì)應(yīng)所述上輔助板上的通孔內(nèi)設(shè)置有上套筒，對(duì)應(yīng)所述下輔助板上的通孔內(nèi)設(shè)置有下套筒；所述上中間支撐板連接有滾珠花鍵套，從下至上，所述滾珠花鍵套與連接法蘭一相連，所述連接法蘭一與第一中間支柱固定連接，所述中間支柱內(nèi)設(shè)有球面基座，所述球面基座上設(shè)有軸承座圈，所述軸承座圈與溶液盆相連，所述溶液盆內(nèi)設(shè)置有關(guān)節(jié)頭和球頭座，所述溶液盆上設(shè)有與其盆緣固定連接的第一動(dòng)平臺(tái)；從上至下，所述滾珠花鍵套與連接法蘭二連接，所述連接法蘭二與第二中間支柱連接，所述第二中間支柱通過(guò)力傳感器二和導(dǎo)向套與第二動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)連接；所述第二動(dòng)平臺(tái)至第三動(dòng)平臺(tái)之間的結(jié)構(gòu)與所述第一動(dòng)平臺(tái)至第二動(dòng)平臺(tái)之間的結(jié)構(gòu)相同；所述液壓缸與頂板相連，且所述液壓缸通過(guò)導(dǎo)向套和力傳感器一與第一動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)連接；所述第三動(dòng)平臺(tái)下方通過(guò)第三中間支柱與底板固定；所述第一動(dòng)平臺(tái)、第二動(dòng)平臺(tái)和第三動(dòng)平臺(tái)上均勻設(shè)置若干個(gè)球鉸連接端點(diǎn)，所述第一動(dòng)平臺(tái)上的球鉸連接端點(diǎn)上分別連接鋼絲繩穿過(guò)對(duì)應(yīng)的上套筒和下套筒，并經(jīng)底板上的第二支撐板和張緊裝置收緊后通過(guò)鋼絲繩連接板與牽引裝置連接，所述第二動(dòng)平臺(tái)上的球鉸連接端點(diǎn)上分別連接鋼絲繩穿過(guò)對(duì)應(yīng)的下套筒，并經(jīng)底板上的第二支撐板和張緊裝置收緊后通過(guò)鋼絲繩連接板與牽引裝置連接，所述第三動(dòng)平臺(tái)上的球鉸連接端點(diǎn)上分別連接鋼絲繩，并依次經(jīng)底板上的第一支撐板、第二支撐板以及張緊裝置收緊后通過(guò)鋼絲繩連接板與牽引裝置連接，所述第一支撐板的高度小于第二支撐板的高度。
[0007]進(jìn)一步的，所述球鉸連接端點(diǎn)為設(shè)置在第一動(dòng)平臺(tái)、第二動(dòng)平臺(tái)或第三動(dòng)平臺(tái)角點(diǎn)上的球軸承球窩，所述球軸承球窩上設(shè)有球軸承球頭，所述球軸承球頭與鋼絲繩緊固器連接。
[0008]進(jìn)一步的，設(shè)置在所述鋼絲繩緊固器與上套筒之間，或鋼絲繩緊固器與下套筒之間的每根鋼絲繩之間是相互平行的；設(shè)置在所述鋼絲繩緊固器與上套筒之間，或鋼絲繩緊固器與下套筒之間的鋼絲繩為三根；可實(shí)現(xiàn)三動(dòng)平臺(tái)的同步聯(lián)動(dòng)。
[0009]進(jìn)一步的，所述的牽引裝置包括伺服電機(jī)、連接裝置、抱閘裝置、帶傳動(dòng)裝置、測(cè)量計(jì)、軸承、滾珠、絲桿以及推桿套筒，伺服電機(jī)通過(guò)連接裝置和抱閘裝置以及帶傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞給滾珠絲桿，通過(guò)絲桿和推桿套筒之間連接的滾珠，將圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，絲桿的另一端連接有測(cè)量計(jì)，用于實(shí)時(shí)測(cè)量推桿套筒的位置，并把位置信息顯示出來(lái)，以便更好控制電動(dòng)缸的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)推桿套筒的另一端通過(guò)鋼絲繩連接板與三根鋼絲繩連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述張緊裝置包括拉簧、支撐桿、第一構(gòu)體、第二構(gòu)體和小槽輪，所述支撐桿包括水平桿和豎直桿連接而成，所述豎直桿垂直固定在底板上，所述水平桿上套設(shè)有第一構(gòu)件，且所述第一構(gòu)件以水平桿為軸做圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一構(gòu)件遠(yuǎn)離支撐桿的一端通過(guò)拉簧與底板連接，所述第一構(gòu)件的另一端固定連接第二構(gòu)件一端，所述第一構(gòu)件和第二構(gòu)件之間的夾角為90° -180°之間，所述第二構(gòu)件的另一端設(shè)置有小槽輪；鋼絲繩穿過(guò)第二支撐板或第一支撐板和第二支撐板的通孔后，壓經(jīng)小槽輪后與牽引裝置連接。
[0011]有益效果:本發(fā)明為多動(dòng)平臺(tái)并聯(lián)試驗(yàn)機(jī)，可實(shí)現(xiàn)三動(dòng)平臺(tái)的同步聯(lián)動(dòng)，其工作效率高，采用鋼絲繩柔索來(lái)牽引，適用于特殊場(chǎng)合，可操控性強(qiáng)，設(shè)計(jì)采用了張緊裝置，實(shí)現(xiàn)了鋼絲繩的有效張緊，提高運(yùn)動(dòng)誤差，驅(qū)動(dòng)部分采用電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)，提高了傳動(dòng)的精度及穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明的張緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明的牽引裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0016]如圖1所示為一種鋼絲繩柔索傳動(dòng)的多動(dòng)平臺(tái)并聯(lián)髖關(guān)節(jié)試驗(yàn)機(jī)，包括液壓缸12、頂板13、底板34和邊支柱14構(gòu)成的框架，所述框架內(nèi)上、下分布設(shè)置的上中間支撐板7和下中間支撐板10，所述上中間支撐板7與上輔助板20同水平面固定設(shè)置，所述下中間支撐板10與下輔助板9同水平面固定設(shè)置，所述上輔助板20和下輔助板9上分別設(shè)有三個(gè)對(duì)應(yīng)的通孔，對(duì)應(yīng)所述上輔助板20上的通孔內(nèi)設(shè)置有上套筒21，對(duì)應(yīng)所述下輔助板9上的通孔內(nèi)設(shè)置有下套筒27。
[0017]所述上中間支撐板7連接有滾珠花鍵套6，從下至上，所述滾珠花鍵套6與連接法蘭一 5相連，所述連接法蘭一 5與第一中間支柱4固定連接，所述中間支柱4內(nèi)設(shè)有球面基座3，所述球面基座3上設(shè)有軸承座圈2，所述軸承座圈2與溶液盆I相連，所述溶液盆I內(nèi)設(shè)置有關(guān)節(jié)頭和球頭座，所述溶液盆I上設(shè)有與其盆緣固定連接的第一動(dòng)平臺(tái)16。
[0018]從上至下，所述滾珠花鍵套6與連接法蘭二 22連接，所述連接法蘭二 22與第二中間支柱8連接，所述第二中間支柱8通過(guò)力傳感器二 23和導(dǎo)向套與第二動(dòng)平臺(tái)24驅(qū)動(dòng)連接。
[0019]所述第二動(dòng)平臺(tái)24至第三動(dòng)平臺(tái)28之間的結(jié)構(gòu)與所述第一動(dòng)平臺(tái)16至第二動(dòng)平臺(tái)24之間的結(jié)構(gòu)相同；所述液壓缸12與頂板13相連，且所述液壓缸12通過(guò)導(dǎo)向套和力傳感器一 15與第一動(dòng)平臺(tái)16驅(qū)動(dòng)連接；所述第三動(dòng)平臺(tái)28下方通過(guò)第三中間支柱35與底板34固定。
[0020]所述第一動(dòng)平臺(tái)16、第二動(dòng)平臺(tái)24和第三動(dòng)平臺(tái)28上均勻設(shè)置若干個(gè)球鉸連接端點(diǎn)，且均為正三角形版式結(jié)構(gòu)。所述球鉸連接端點(diǎn)為設(shè)置在第一動(dòng)平臺(tái)16、第二動(dòng)平臺(tái)24或第三動(dòng)平臺(tái)28三角點(diǎn)上的球軸承球窩17，所述球軸承球窩17上設(shè)有球軸承球頭18，所述球軸承球頭18與鋼絲繩緊固器19連接。所述第一動(dòng)平臺(tái)16上的球鉸連接端點(diǎn)上分別連接鋼絲繩穿過(guò)對(duì)應(yīng)的上套筒21和下套筒27，并經(jīng)底板34上的第二支撐板30和張緊裝置31收緊后通過(guò)鋼絲繩連接板與牽引裝置11連接，所述第二動(dòng)平臺(tái)24上的球鉸連接端點(diǎn)上分別連接鋼絲繩穿過(guò)對(duì)應(yīng)的下套筒27，并經(jīng)底板34上的第二支撐板30和張緊裝置31收緊后通過(guò)鋼絲繩連接板與牽引裝置11連接，所述第三動(dòng)平臺(tái)28上的球鉸連接端點(diǎn)上分別連接鋼絲繩，并依次經(jīng)底板34上的第一支撐板33、第二支撐板30以及張緊裝置31收緊后通過(guò)鋼絲繩連接板與牽引裝置11連接，所述第一支撐板33的高度小于第二支撐板30的高度。設(shè)置在所述鋼絲繩緊固器19與上套筒21之間，或鋼絲繩緊固器19與下套筒27之間的三根鋼絲繩之間是相互平行的，可實(shí)現(xiàn)第一動(dòng)平臺(tái)16、第二動(dòng)平臺(tái)24和第三動(dòng)平臺(tái)28之間的同步聯(lián)動(dòng)。所述牽引裝