膝关节模拟试验机.ppt

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1、膝关节模拟实验机的研发颜博蒙太因华佗生物力学实验室2006年10月研制目的目前国内尚无模拟膝关节运动的相关机器及相近的设备.更好的模拟膝关节的运动以便进行膝关节运动的研究优化膝关节假体设计进行膝关节的磨损与疲劳的研究。膝关节的运动正常膝关节屈曲时胫骨自动内旋20度，伸膝时外旋20度，图为胫骨旋转时的纵轴。在屈曲过程中，股骨有相对于胫骨的后滚动，直到胫骨ACL变紧和防止股骨发生过远的运动。股骨屈曲20度时的运动主要是滚动，而从屈膝20度到完全屈曲则主要是滑动。膝关节的运动膝关节错误滚动的影响屈曲偏向前轴时（前滚）将减少膝的屈曲度前滚

2、能增加假体的磨损(TKR)膝关节屈曲屈曲活动度:髋伸直时:120°髋屈曲时:140°被动的屈曲:160°弯曲是旋转的唯一可能:在90°屈曲的:40°外侧/30°内侧在30°弯曲的:30°外侧人体必需屈曲的活动角度步行:0°-67°攀登楼梯:0°-83°下楼梯:0°-90°坐下:0°-93°系鞋:0°-06°举起物体:0°-117°140°160°120°性能及特征一外观：2.膝关节模拟实验机的运动方式三性能参数：1.外形尺寸（长X宽X高）1930X600X15202.运动次数≈70rpm3.屈曲角度0-90°4.胫骨平台位移距离5

3、mm5.胫骨平台内旋外旋10°6.载荷60Kg设计原理本机采用电机作为动力源，经过减速机减速后带动一个凸轮旋转，在凸轮侧面连接的连杆带动股骨髁做90度的屈膝运动。凸轮凸轮通过传动杆带动胫骨平台做５mm的等速往复运动，与股骨髁形成滚动及滑动。设计原理同时在传动杆上的一套杠杆机构又带动胫骨平台在屈曲时产生10°的内旋，伸直时产生10°的外旋运动。设计原理传动机构能产生接近于人体自然行走时膝关节的运动状态。采用同一个动力源来使用机械结构同步完成了膝关节的屈膝、滚动及滑动、内旋及外旋等运动状态。机器特点设备应用-1更直观地演示膝关节运动状

4、态演示，让大家观察熟悉膝关节运动。设备应用-2开展胫骨平台的磨损实验。设备应用-3胫骨平台的设计：利用标准的股骨髁或接近真人的股骨髁，施加一定的压力磨削胫骨平台，形成胫骨平台窝的形状，从而指导胫骨平台的设计。进一步研发目标加大载荷形成多工位增大胫骨平台前后移动距离美观WelcometoHUA-TUOBiomechanicslaboratory谢谢！