[发明专利]小型猪爬楼模拟装置

说明书

本发明公开了一种小型猪爬楼模拟装置，包括设置在基座前侧的前腿限位机构和设置在基座后侧的爬楼模拟机构；爬楼模拟机构包括电机、主轴、飞轮支撑架、飞轮、两个后脚固定槽、两根后腿支撑架和两条滑槽；飞轮可转动地竖向设置在飞轮支撑架上，其一侧轮盘上设有蜗轮结构；电机的输出轴与主轴连接且底端设有与蜗轮结构啮合的蜗杆结构；两条滑槽平行且对称设置在飞轮支撑架的后侧，两根后腿支撑架对称设置在飞轮两侧；每根后腿支撑架的前端固定在邻侧飞轮轮盘上、后端通过滚轮设置在邻侧滑槽内；该小型猪爬楼模拟装置结构简单、易于装卸和使用，满足小型猪持续安全运动并有效模拟上楼动作的要求，进而通过模拟实验模拟人体膝关节摩擦和磨损过程。

技术领域

本发明涉及动物骨骼研究技术领域，特别涉及一种小型猪爬楼模拟装置。

背景技术

在人体各个关节之中，膝关节是其中重要的一环。它是人体下肢部分中负责承受重量的关节之一。人体的大多数运动，都有膝关节的参与，而上下楼是比较典型的膝关节摩擦情况。

我国目前膝关节病患者非常之多，其中大概有3600～4000万的膝关节炎症患者。在实际运动过程中，人工膝关节组成部件之间的摩擦磨损是不可避免的。为了研究人工膝关节的磨损和寿命问题，需要对其摩擦、磨损情况进行模拟试验和研究。其中，通过对与人体具有高近似度的动物进行膝关节运动模拟实验，对今后提高人工膝关节质量、使用寿命等具有重要实际意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够有效模拟小型猪上楼动作的小型猪爬楼模拟装置。

为此，本发明技术方案如下：

一种小型猪爬楼模拟装置，包括设置在基座前侧的前腿限位机构和设置在基座后侧的爬楼模拟机构；爬楼模拟机构包括电机、主轴、飞轮支撑架、飞轮、两个后脚固定槽、两根后腿支撑架和两条滑槽；其中，

飞轮支撑架固定在基座上，其具有一内径略大于飞轮外径的环形体，且在飞轮支撑架的环形体内壁上和飞轮的外壁上分别沿圆周方向开设有相匹配的多个半圆形凹槽，飞轮套装在飞轮支撑架的环形体内并通过多个分别一一对应地设置在二者两个半圆形凹槽之间的配套钢球，使飞轮可转动地竖向设置在飞轮支撑架上；

电机设置在飞轮的邻侧，其输出轴与主轴的顶端连接，主轴的底端设有蜗杆结构，飞轮的一侧轮盘上设有能够与蜗杆结构啮合的蜗轮结构，以驱动飞轮转动；

两条滑槽平行且对称设置在飞轮支撑架的后侧，两根后腿支撑架对称设置在飞轮两侧；每根后腿支撑架的前端固定在位于邻侧的飞轮轮盘上、后端通过安装在端部的滚轮设置在位于邻侧的滑槽内；两根后腿支撑架前端与飞轮轮盘的固定处对称位于飞轮圆心两侧，使三者位于同一直线上；两个后脚固定槽以其开口朝向前端的方式分别固定在两根后腿支撑架上。

进一步地，所述前腿限位机构包括液压升降挡板和前腿限位围栏；其中，前腿限位围栏为一径向截面呈E形的结构，其开口方向朝向爬楼模拟机构；在位于前腿限位围栏开口部邻侧的基座顶面上开设有一道与液压升降挡板尺寸相适应的凹槽，使设置在凹槽内液压升降挡板能够完全下降至其其顶面与基座顶面齐平、或上升至前腿限位围栏开口部的合适高度处。

进一步地，两根后腿支撑架的顶面加工为与小型猪后腿腿形相适应的曲面，且后脚固定槽的固定位置与小型猪的后腿长度相适应，使小型猪两条后腿能够贴合固定在两根后腿支撑架上。

进一步地，在每根后腿支撑架上间隔设置有两条用于固定小型猪后腿腿部的皮带。

进一步地，在基座上安装有一内部尺寸略大于小型猪尺寸的安全限位框架，使小型猪在安全限位框架内侧运动。该安全限位框架不限样式。

与现有技术相比，该小型猪爬楼模拟装置结构简单、易于装卸和使用，满足小型猪持续安全运动并有效模拟上楼动作的要求，进而通过模拟实验模拟人体膝关节摩擦和磨损过程，并进行理论研究，为提高人工膝关节质量、使用寿命等具有重要实际意义。