[实用新型]一种辅助机器臂—万用传感器测试系统实现膝关节生物力学测试的夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种辅助生物力学测量的夹具，更特别地说，是指一种辅助机器臂—万用传感器测试系统实现膝关节生物力学测试的夹具。

背景技术

膝关节是人体最大、最复杂的关节，也是韧带损伤发病率最高的关节。膝关节韧带是维持膝关节稳定性与运动学特性的主要结构，膝关节韧带损伤的治疗已经成为目前运动创伤领域的主要内容。

测量膝关节韧带损伤重建后膝关节的稳定性与运动学特性可以对手术方法进行客观评估，以往在术式创立与改进过程中仅有解剖学依据，在解剖学方面合理即可，解剖学研究属于形态学研究，不能代表功能学，因此仅靠解剖学依据进行手术的创立与改进必然有很大的盲目性，该类手术的效果只能依靠临床研究来验证，给患者带来不必要的高风险。

机器臂—万用传感器系统是目前国际上膝关节韧带损伤研究领域内最先进的测试系统。具有空间轨迹高精密度重复的能力，可以在六个自由度条件下控制和精确重复关节的运动，并进行各种加载与同步测量。

利用机器臂—万用传感器系统在进行不同状态下膝关节的测试过程中，对膝关节的不同状态的测量位置是不能随意改变的，而膝关节标本在安装条件下是不能改变状态的，因此，需要对膝关节标本进行反复拆卸与安装。再次安装的精确度是决定测量精度的关键因素，否则膝关节标本在不同状态下的测量结果就不具备可比较性，导致测试失败。

发明内容

为了实现机器臂—万用传感器系统在同一测量位置对膝关节标本进行不同状态的生物力学性能测试，本实用新型设计了能够与所述机器臂—万用传感器系统配合的、用于夹持膝关节标本的夹具。所述夹具利用两个倾斜面的重合后形成精确的咬合，形成具有高位置精度的组合。本实用新型夹具解决了机器臂—万用传感器系统测试过程中，膝关节标本拆卸后再安装的位置精度问题。保证了不同状态下膝关节标本测试在位置标定方面的统一，保证了测试的精确度。

本实用新型是一种辅助机器臂—万用传感器测试系统实现膝关节生物力学测试的夹具，其特征在于：包括有机器臂—万用传感器测试系统、胫骨干固定机构和股骨干固定机构；胫骨干固定机构与股骨干固定机构通过膝关节标本(10)结合成一体；

所述胫骨干固定机构由上支撑件(1)、上底板(2)、上夹持件(3)、AA楔块(4)、AB楔块(5)、上顶块(6)、上螺纹套筒(7)和上顶紧螺钉(8)组成；

所述股骨干固定机构由下夹持件(11)、下底板(12)、下基座(13)、BA楔块(14)、BB楔块(15)、下顶块(16)、下螺纹套筒(17)和下顶紧螺钉(18)组成；

下基座(13)安装在工作台(20)上；

上支撑件(1)的一端是圆盘端平板(1A)，上支撑件(1)的另一端是斜臂挡板(1B)，圆盘端平板(1A)与斜臂挡板(1B)之间是定位面板(1E)；所述定位面板(1E)处用于安装上底板(2)；定位面板(1E)的下面板上设有AA沉头腔(1E1)；定位面板(1E)的一侧边上设有用于固定AB楔块(5)的A限位槽(1F)；

斜臂挡板(1B)上设有用于安装上螺纹套筒(7)的AA通孔(1B1)；所述上螺纹套筒(7)为内螺纹，所述上螺纹套筒(7)用于上顶紧螺钉(8)穿过，且通过螺纹配合实现上顶紧螺钉(8)在上螺纹套筒(7)内运动，从而推动上顶块(6)的AD斜行滑槽面板(61)与上底板(2)的AA斜行滑槽面板(21)接触后成直角相交；

圆盘端平板(1A)的下面板上设有AA挡板(1C)和A加强筋(1D)，所述AA挡板(1C)处固定有AA楔块(4)；

上底板(2)的上面板(24)为平整面板，上底板(2)的下面板(25)上设有AB沉头腔(2C)；AB沉头腔(2C)用于放置上夹持件(3)的连接端，且通过螺钉穿过的AE通孔(2D)后固定；

上底板(2)的侧面上设有AA斜行滑槽面板(21)、AA直角面板(2A)、AC斜行滑槽面板(23)、AB斜行滑槽面板(22)和AB直角面板(2B)，AA直角面板(2A)与AB直角面板(2B)之间是AA斜行滑槽面板(21)；AA斜行滑槽面板(21)用于与上顶块(6)的AD斜行滑槽面板(61)重合；所述AA斜行滑槽面板(21)设置在AC斜行滑槽面板(23)与AB斜行滑槽面板(22)的相交直角的对面；

AB斜行滑槽面板(22)用于与AB楔块(5)的AE斜行滑槽面板(51)重合；

AC斜行滑槽面板(23)用于与AA楔块(4)的AF斜行滑槽面板(41)重合；