仿生人工关节原位摩擦试验装置控制系统、方法及装置

文档序号:36977317发布日期:2024-02-07 13:30阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种仿生人工关节原位摩擦试验装置控制系统,其特征在于,所述控制系统包括:伺服电机、旋转位移台、光干涉测量设备、三维传感器和工控机;

2.根据权利要求1所述的仿生人工关节原位摩擦试验装置控制系统,其特征在于,所述光干涉测量设备包括红绿激光源,ccd相机和图像卡;

3.根据权利要求1所述的仿生人工关节原位摩擦试验装置控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括采集模块;所述采集模块包括变送器和数据采集卡;

4.根据权利要求1所述的仿生人工关节原位摩擦试验装置控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括温度传感器和电热丝;

5.一种仿生人工关节原位摩擦试验装置控制方法,其特征在于,应用于权利要求1-4任意一项所述的所述仿生人工关节原位摩擦试验装置控制系统,所述控制方法包括:

6.根据权利要求5所述的仿生人工关节原位摩擦试验装置控制方法,其特征在于,根据转子位置与预设转子位置的关系生成启动指令,具体包括:

7.一种仿生人工关节原位摩擦试验装置,其特征在于,包括:

8.根据权利要求7所述的仿生人工关节原位摩擦试验装置,其特征在于:所述旋转位移台包括位移上台和位移下台,所述位移上台可转动地设置于所述位移下台上,所述电机利用联轴器与所述位移上台传动相连,所述位移下台可滑动地设置于所述下板上,所述位移下台与所述下板之间还设置导轨和滑块,所述导轨设置于所述下板上,所述旋转位移台以及所述电机均设置于所述滑块上,所述滑块可滑动地设置于所述导轨内,所述导轨以及所述滑块的数量为两组,两所述导轨相对于所述旋转位移台的转动轴线对称设置;

9.根据权利要求7所述的仿生人工关节原位摩擦试验装置,其特征在于:所述机架还包括加载弹性件和调节元件,所述加载弹性件设置于所述上板与所述下板之间,所述调节元件设置于所述下板上且二者螺纹连接,所述加载弹性件的一端设置于所述调节元件上,所述加载弹性件的另一端与所述上板相抵;

10.根据权利要求7所述的仿生人工关节原位摩擦试验装置,其特征在于:所述玻璃盘套筒为筒状结构且具有阶梯安装孔,所述玻璃盘设置于所述阶梯安装孔内,所述压力监测元件设置于所述阶梯安装孔的轴向端面与所述玻璃盘之间;所述压力监测元件的数量为多个,所述压力监测元件绕所述玻璃盘的轴线周向均布;


技术总结
本发明提供的仿生人工关节原位摩擦试验装置,利用伺服电机通过联轴器带动旋转位移台使得陶瓷球与仿生软骨层产生往复运动;工控机根据伺服电机的转子位置与预设转子位置生成启动指令;光干涉测量设备向玻璃盘发射光信号并接收启动指令,采集光干涉图像以及发送至工控机;三维传感器测量陶瓷球受到的多个力的值并转换为电压信号,将电压信号发送至工控机;工控机对光干涉图像进行处理得到仿生软骨层的变形量随时间的曲线,以及根据同一时间采集的电压信号确定陶瓷球与仿生软骨层之间的摩擦系数随时间的曲线。本发明能够得到更准确的仿生人工关节原位摩擦试验结果,在更接近真实工况下评价仿生润滑材料的润滑性能并揭示关节软骨润滑的机理。

技术研发人员:杨淑燕,吴金龙,麻拴红,任付娥,郭峰
受保护的技术使用者:青岛理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/2/6
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