[发明专利]串联式五自由度足踝步态模拟的实验装置

摘要

一种串联式五自由度足踝步态模拟的实验装置，该装置包括总体框架、胫骨轴、尸体足踝胫骨插入杆、前后向移动机构及控制系统、矢状面内转动机构及控制系统、冠状面内转动机构及控制系统、水平面内转动机构及控制系统、垂直向移动机构及控制系统、胫骨加载机构及控制系统、肌肉力加载机构及控制系统。本发明不仅可以在3至5秒内模拟足踝步态站立相运动学行为，同时还可以模拟其动力学行为，并可同步实现足踝运动学与力学数据的采集，获得完整、综合、有效的足踝步态站立相中的运动学和力学原始试验数据，为临床足踝运动系统疾病机理探讨、手术方案的科学论证、足踝运动损伤与防护研究、仿生足踝系统研制等提供动力学实验和理论研究平台。

主权项

一种串联式五自由度足踝步态模拟的实验装置，其特征在于：该装置包括总体框架、胫骨轴、尸体足踝胫骨插入杆、前后向移动机构及控制系统、矢状面内转动机构及控制系统、冠状面内转动机构及控制系统、水平面内转动机构及控制系统、垂直向移动机构及控制系统、胫骨加载机构及控制系统、肌肉力加载机构及控制系统，其中：所述的前后向移动机构及控制系统是用于实现足踝系统胫骨轴的前后向移动；所述矢状面内转动机构及控制系统用于实现足踝系统胫骨轴的矢状面内旋转运动；所述冠状面内转动机构及控制系统用于实现足踝系统胫骨轴在冠状面内的旋转运动；所述水平面内转动机构及控制系统用于实现足踝系统胫骨轴在冠状面内的旋转运动；所述垂直向移动机构及控制系统用于实现足踝系统胫骨轴在垂直向的移动；所述胫骨加载机构及控制系统用于实现足踝系统胫骨轴向力的施加与控制；所述肌肉力加载机构及控制系统用于实现足踝系统肌肉力的施加与控制，所述的总体框架固定在地面上，其距地面的高度可调，最上方安装肌腱力驱动施加机构及控制系统，下部安装高度可调的六自由度测力板和支撑运动及加载机构及控制系统的支撑板。