六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機的製作方法

2023-11-09 18:17:32

專利名稱：六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機，屬於生物醫學以及醫療器械製造領域。
背景技術：
膝關節是人體中最大、最重要、最複雜的關節，它起著支撐體重，平衡、傳遞及協調運動的作用；同時，還具有關節潤滑與輕度損傷修復作用。但因膝關節的外裸性極易損傷。損傷後的關節通過全膝關節置換手術恢復膝關節功能。膝關節損傷人群來自疲勞損傷(老年人)、交通事故、極限運動及自然災害(例如 地震、颶風等)等。現代化進程及較優越生活，促使社會的老齡化，交通繁忙及自然災害，弓I起交通及天然事故發生頻繁，都促使關節置換人群增長迅速，導致膝關節假體製造業及全膝置換手術逐漸成為社會關注的焦點問題，同時，也成為國民經濟的新增長點。但術後含膝假體的使用狀況卻不盡如意。由膝關節置換術後的隨訪調查表明術後假體磨損導致植入假體失效造成二次手術、假體磨損產生關節失穩及假體磨屑堵塞關節軟骨組織細胞，引起其它類的關節疾病。由此，術後假體的磨損問題成為關節假體製造與應用領域的亟待解決的關鍵問題。與廣闊的市場及迫切需求不相適應的是國內沒有膝關節假體磨損檢測的成型設備，也缺乏假體磨損測試實驗器械，對假體磨損的研究也不廣泛，因此，本申請應用六自由度並聯與擺動導杆機構組合設計出膝關節置換假體磨損機，能模擬人體關節伸屈運動的旋轉、翻轉及位移運動及關節面間的運動磨損，目標是實現脛骨假體聚こ烯襯墊的磨損測試，為假體關節面間的磨損實驗及新假體形面的磨損性能提供實驗器械。

發明內容
I、目的本發明的目的是為了提供ー種六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機，它克服了現有技術的不足，能實現模擬人體膝關節運動特性的膝關節假體磨損測試，用於假體關節面磨損預測的檢測及新假體形面的磨損測試。為全膝關節置換手術提供技術與數據。2、技術方案為了達到上述目的，本發明是這樣構思的並聯機構具有剛度大，承載能力強，精度高，結構簡潔，累積誤差小等優勢。利用六自由度並聯機構動平臺可以模擬實現人體膝關節股骨在運動屈曲的過程中，脛骨相對於股骨作內旋、外旋、內翻、外翻、前移、後移等複雜的動作。同時利用擺動導杆機構把電機的迴轉運動轉化為擺動運動，以驅動股骨作屈曲運動，這樣通過設定初始參數，以實現股骨、脛骨運動耦合，達到同步協調運動的目的。本發明ー種六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機，它由右部件、左部件及底座組成，它們之間的位置連接關係是右部件在本磨損機右側，是本發明的驅動結構；左部件在本磨損機左側，是本發明的執行結構；右部件裡的可調曲柄——即飛輪，通過連接件與左部件裡的滑塊、導杆相連接，右部件和左部件都安裝固定在底座上。所述右部件，見圖1，包含電機、電機減速器、電機支撐平臺和飛輪；它們之間的位置連接關係是電機與電機減速器同心連接並固定在電機支撐平臺上，飛輪的圓柱凸臺端安裝在電機減速器的輸出軸上。該電機是是底腳安裝型齒輪減速三相異步電動機；該電機減速器型號是YCJ120-170-B3 ;該電機支撐平臺是由型材製成的丌字型的金屬結構支架；該飛輪是帶圓柱凸臺的圓盤狀件。所述左部件，見圖I，包含支撐架、液壓缸、上、下球鉸、球鉸蓋板、球鉸底座、液壓缸連接板、長軸、配重、動平臺、股骨楔塊、脛骨平臺鍋、導杆和滑塊；它們之間的位置連接關係是股骨楔塊設置在長軸中部，配重安裝在長軸上並位於股骨楔塊兩側，導杆和滑塊套接並裝在長軸的右端部位，長軸穿過兩支撐架，而支撐架固定在底座上；脛骨平臺鍋置於股骨楔塊的下方，脛骨平臺鍋下面與動平臺上平面連接，動平臺下平面通過螺栓、螺母與球鉸底座連接，球鉸底座下面依照次序是球鉸蓋板、上球鉸、液壓缸、液壓缸連接板、下球鉸、球鉸蓋板、球鉸底座和底座，它們通過螺栓、螺母，彼此相連。該支撐架是由型材製成的倒T字型的金屬結構支架；該液壓缸是SMC公司生產的型號為CHN液壓缸；該上、下球鉸是按需選購的市購件；該球鉸蓋板是與上、下球鉸配套使用的法蘭盤狀件；該球鉸底座是與球鉸蓋板配套使用的兩端帶法蘭盤狀件；該液壓缸連接板是與液壓缸配套使用的凹形金屬結構件；該·長軸是其上開有鍵槽的普通臺階軸；該配重是其上設置有安裝孔的「8」字形金屬塊，如圖13所示；該動平臺是ー塊其上設置有連接孔的圓形板料；該股骨楔塊是其上設置有連接孔和溝槽的六面體件；該脛骨平臺鍋是帶底板的圓環狀件，由上而下依次包含股骨假體、脛骨聚こ烯襯墊、脛骨平臺和脛骨平臺鍋固定板；其通過螺釘固定在動平臺上平面，鍋內可以加入類似於人體內環境的關節液或是潤滑液；該股骨假體、脛骨聚こ烯襯墊以及脛骨平臺是北京市春立正達醫療器械股份有限公司生產的T-Free膝關節假體產品；該脛骨平臺鍋固定板是L形狀連接件；該導杆是一端設置有安裝孔的普通圓軸；該滑塊是其內安裝有四排滾珠的四面體件，滑塊是由上半滑塊、下半滑塊、滑塊擋板和螺釘組合而成。所述底座是ー塊矩形板料。其中，在底座上，加工六個圓形凹槽，這六個圓形凹槽成對稱分布，每個圓形凹槽加工三個螺紋孔，用以固定球鉸底座，其特徵在於，六個圓形凹槽對稱分布在圓周上，如圖9所示，兩兩圓形凹槽對稱軸成120度夾角。同時在底座上加工出支撐架、電機支撐平臺凹槽以及相應的螺紋孔，以固定支撐架和電機支撐平臺。其中，球鉸底座安裝在底座I上，其特徵在於，球鉸底座與水平面之間成60度夾角，為了使球鉸活動空間範圍更大，如圖10所示,球鉸底座軸線與球鉸的軸線重合。球鉸能夠沿球鉸底座軸線頂角為60度的圓錐體範圍內活動。球鉸底座與動平臺6的安裝固定則與其和底座安裝的方向相反，使得動平臺在初始位置能與底座保持平行。上下球鉸則分別與相應的球鉸底座相連，並且用球鉸蓋板固定球鉸。將SMC公司生產的CHN液壓缸連接在兩球鉸上，此液壓缸內徑為32mm，能夠提供7MPa壓カ。其中，將脛骨平臺鍋通過脛骨平臺鍋支架板及螺釘固定在動平臺上，這樣能夠使脛骨平臺鍋隨著動平臺實現空間六自由度運動、即脛骨相對股骨的內旋、外旋、內翻、外翻、iu移、後移等運動特性。其中，將配重塊5固定在長軸的兩側，其特徵在於配重塊製成下粗上細的「8」字形結構，以模擬膝關節承受的載荷，使力能夠更好的加載於股骨與脛骨平臺接觸面上，股骨屈曲擺動更穩定，並且配重可以根據需要選擇不同的重量，可調範圍在400-1600N。其中，股骨的擺動通過電機驅動實現。其特徵在於使用擺動導杆機構可以把電動機的迴轉運動轉化為股骨的擺動，即屈曲運動，使整個裝置結構更加緊湊。其特徵也在於擺動導杆機構的曲柄由於較短，為了便於安裝和製造及電機迴轉過程穩定，將曲柄製成飛輪(圓形可調曲柄)形式，並且在預定範圍內可以調節股骨屈曲的角度。其中，擺動導杆機構的關鍵部件滑塊，它是連接飛輪及導杆的裝置。滑塊不僅隨著飛輪一起轉動，它還要繞自身軸轉動，並且相對導杆還有滑動。因此，滑塊的設計製造要求較高。為了減少滑塊滑動過程中的磨損，本發明將滑塊內部設計成有滾珠的的形式，其特徵在於滑塊分為上下兩個半部，每個半部有兩排滾珠，如圖7以及圖8所示，通過滑塊擋板將上下兩個滑塊半部連接在一起，這樣變滑塊相對於導杆的滑動摩擦為滾動摩擦，大大提高了滑塊以及導杆的使用壽命，滿足股骨屈曲運動500萬次的要求。 3、優點及功效本發明的有益效果如下I)本發明滿足isol4243標準的要求，可以實現股骨屈曲運動時，脛骨相對於股骨內旋、外旋、內翻、外翻、前移、後移等運動特性，更加逼真的使假體磨損過程接近人體膝關節運動。2)採用擺動導杆機構使整個裝置更加緊湊，同時滑塊能夠平穩的隨著飛輪一起運動，採用了內嵌滾珠結構使摩擦阻カ以及磨損更小，滿足500萬次循環要求。3)六自由度並聯機構具有剛度大，承載能力強，精度高，結構簡潔，累積誤差小等優點，主動自由度較多，便於實現控制。4)脛骨平臺鍋內可以放入類似於人體內環境的關節液、潤滑液等，使磨損的環境更加接近真實情況。5)能夠較準確的預測假體磨損情況，為膝關節假體的設計製造及材料選擇提供依據。


圖I.本發明ー種六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機結構不意圖圖2.本發明球鉸底座、球鉸以及液壓缸安裝爆炸圖圖3.本發明動平臺與脛骨平臺鍋安裝示意圖圖4.本發明支架、配重與軸安裝爆炸圖圖5.本發明支架、長軸與導杆安裝爆炸圖圖6.本發明電機與擺動導杆機構安裝爆炸圖圖7.本發明擺動導杆機構滑塊示意圖圖8.本發明擺動導杆機構滑塊爆炸圖圖9.本發明底座示意圖圖10.本發明球鉸底座、球鉸與球鉸蓋板爆炸圖圖11.本發明動平臺仰視圖圖12.本發明脛骨平臺鍋俯視圖13.本發明配重示意圖；圖14.本發明長軸左側套筒示意圖。其中圖中標號如下I、底座；2、支撐架；3、SMC公司生產的型號為CHN液壓缸；4、長軸；5、配重；6、動平臺；7、股骨楔塊；8、脛骨平臺鍋；9、導杆；10、滑塊；11、飛輪(可調曲柄)；12、電機減速器；13、電機；14、電機支撐平臺；15六角頭螺栓M6X20-N;16、螺母M6-N;17、球鉸底座；18、六角頭螺栓M6X16-N ;19、墊片；20、六角頭螺栓M6X30-N ；21上球鉸；22、墊片；23、球鉸蓋板；24、下球鉸；25十字槽沉頭螺釘；26脛骨平臺鍋固定板；27、脛骨平臺；28、脛骨聚こ烯襯墊；29、股骨假體；30、長軸中鍵；31、股骨楔塊擋圈；32、墊圈 ；33、六角頭螺栓M8X 25-N ;34、長軸左側套筒；35、止動墊圈；36、圓螺母M16X1. 5-N ;37、代號16003軸承；38、擋圈；39、長軸側鍵；40、固定導杆用鍵；41、長軸右側套筒；42擋圈；43、滑塊軸；44、代號627軸承；45、大墊片；46、螺母M6-N;47、鎖緊螺母M6-N;48、固定飛輪用鍵；49、六角頭螺栓M4X25-N;50、滑塊擋板；51、上半滑塊；52、開槽盤頭螺釘M4X25-25-N ;53、滾珠；54、下半滑塊；55、液壓缸連接板；56、套筒。
具體實施例方式下面結合附圖進ー步說明本發明ー種六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機的
具體實施例方式如圖I所示，本發明由右部件、左部件及底座I組成，右部件是磨損機的驅動裝置，在整個裝置的右側，左部件是磨損機的執行機構，在整個裝置的左側。兩者通過擺動導杆機構相連，使得電機13的迴轉運動轉化為長軸4以及股骨假體29的擺動屈曲運動。右部件和左部件都安裝固定在底座I上。對於磨損機的執行機構，具體說明如下球鉸底座17通過六角頭螺栓15與底座I中的凹槽相連，安裝要求是，如圖I所示，相鄰兩個且處於較遠位置的球鉸底座17相對安裝。且球鉸底座17設計時，其軸線與水平面的夾角為60度。下球鉸24放入球鉸底座17中，然後蓋上球鉸蓋板23，用螺栓18，螺母16及墊片22把球鉸蓋板23與球鉸底座17相固連，注意到安裝完成後球鉸的軸線與球鉸底座17的軸線相重合，這樣使得球鉸運動空間更大，經計算，球鉸運動空間在以頂角為60度的圓錐空間裡可以自由運動。用螺栓將液壓缸連接板55與下球鉸24相連，然後通過六角頭螺栓20、墊圈19、螺母把SMC公司生產的CHN型液壓缸3與液壓缸連接板55固連。然後把球鉸蓋板23先套在上球鉸21上，接下來把上球鉸21與液壓缸3端部擰緊(上球鉸21有螺紋孔與液壓缸3端部螺紋軸相連)，最後用相同的方式連接球鉸上部分的底座。注意到兩個球鉸底座17應相對安裝，如圖2上、下球鉸21、24與液壓缸3連接的爆炸圖所示。並聯機構需要六個，如圖2、圖10所示的組成部分，並將它們分別與底座I相連，零件底座I如圖9所示。然後又分別與動平臺6通過六角頭螺栓相連。動平臺6仰視圖如圖11所示，將球鉸底座17分別安裝在動平臺6相應的凹槽內。SMC公司生產的CHN型液壓缸3能提供7MPa的壓力，滿足驅動動平臺6的要求。將動平臺6安裝在相應的球鉸底座17上後，接下來把脛骨平臺鍋8安裝在動平臺6上，如圖3所示，動平臺6上加工成脛骨平臺鍋8底部形狀的凹槽，用以定位脛骨平臺鍋8，同時用十字槽沉頭螺釘25把脛骨平臺鍋固定板26連接在脛骨平臺鍋8上，如圖3所示，三個脛骨平臺鍋固定板繞圓周方向成120度夾角對稱分布。然後通過十字槽沉頭螺釘25連接脛骨平臺鍋8在動平臺6上。脛骨平臺27安裝在脛骨平臺鍋8內，脛骨平臺鍋8內加工有如脛骨平臺27形狀的孔，如圖12所示，另外，脛骨平臺鍋8內加入類似於人體內環境的關節液或是潤滑液，以更加真實模擬人體內環境的股骨脛骨磨損。將長軸中鍵30放入長軸4相應的鍵槽內，股骨楔塊7安裝在長軸4中間，通過股骨楔塊擋圈31限制股骨楔塊7在軸向上的移動。股骨假體29安裝在股骨楔塊7上，兩者是過盈配合。按照股骨脛骨的安裝要求，將脛骨聚こ烯襯墊28安裝在脛骨平臺27上，並且股骨假體29安裝在脛骨聚こ烯襯墊28顆間窩內，兩者應具有適當的伸屈間隙。支撐架2如圖4所示，用六角頭螺栓M8X25-N 33、墊圈32將其固定在底座I相應的凹槽內，配重5安裝在長軸4的兩側，並且用長軸側鍵39使配重5不能相對長軸4作周向 運動，擋圈38限制配重5相對長軸4作軸向運動，圖13為本發明配重5的外形示意圖；代號16003軸承37靠在長軸4相應的軸肩上，代號16003軸承37放入支撐架2上部的圓孔內，這樣長軸4的擺動通過代號16003軸承37內外圈的相對轉動來實現，從而減小摩擦磨損。長軸左側套筒34靠在代號16003軸承37上，長軸4穿過加工在長軸左側套筒34上的圓孔，如圖14所示，通過圓螺母M16X1. 5-N 36與止動墊圈35固定長軸4端部。同樣的，長軸4另ー側也是通過這種方式裝配的，如圖5所示，所不同的是，此ー側與擺動導杆機構的導杆9相連接。導杆9孔內加工有鍵孔，相應的長軸4端部加工有鍵槽，通過鍵連接使導杆9與長軸4連為一體，導杆9靠在長軸右側套筒41上，通過圓螺母M16 X I. 5-N 36與止動墊圈35鎖緊。對於磨損機的驅動機構，具體說明如下該驅動機構主要是電機13帶動飛輪11旋轉，通過擺動導杆機構使得長軸4作擺動運動。將電機支撐平臺14固定在底座I上，如圖I所示。在電機支撐平臺14上加工有相應的螺紋孔，通過螺栓連接將電機13固定在電機支撐平臺14上。特別要說明的是，此電機13的型號為YCJ-120-170 ;是底腳安裝型齒輪減速三相異步電動機，額定功率為O. 75kw,輸出轉速為61rpm，額定轉矩81Nm，該電機減速器14的型號是YCJ120-170-B3。如圖6所示，飛輪11中心加工有鍵孔，通過固定飛輪用鍵48與電機軸實現周向固定，端部用擋圈42限制飛輪11沿電機軸軸向運動。滑塊10裝配圖如圖7所示，其分為上下兩個部分，滑塊10裝配圖爆炸圖如圖8所示。滑塊10分為上半滑塊51和下半滑塊54兩個半部，每個半部有兩排滾珠槽，每排槽內裝有11枚滾珠53，上下半部用開槽盤頭螺釘M4X25-25-N 52連接，其中上半滑塊51加工有沉頭孔，下半滑塊54加工有螺紋孔。再用六角頭螺栓M4X25-N 49把滑塊擋板50固定在上下兩個半部滑塊上，使滑塊10成為ー個整體。這樣就把導杆9與滑塊10滑動摩擦轉化為滾動摩擦，大大減少了摩擦磨損。滑塊軸43與下半滑塊54連接，滑塊10可以繞滑塊軸43轉動。如圖6所示，代號627軸承44靠在滑塊軸43的軸肩上，同時將代號627軸承44安裝在飛輪11上開的孔內，飛輪11上的孔具有一定的長度，可以在一定範圍內調節飛輪11有效曲柄的長度，進而可以調節股骨假體擺動屈曲的角度。套筒56靠在代號627軸承44上，滑塊軸43端部用螺母M6-N 46以及鎖緊螺母M6-N 47固定。大墊片45用於調節螺母M6-N 46與滑塊軸43的預緊力。導杆9穿出滑塊10，並且用如圖5的方式與長軸4連接。這樣該磨損機的驅動裝置與執行機構就連接成一個整體了。需要說明的是，配重5可以根據需要選擇不同的質量塊，根據人體對膝關節的壓 力，可調範圍是400-1600N。根據標準isol4243，股骨屈曲角度為±30°，循環次數為500萬次。
權利要求
1.六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機，其特徵在於它由右部件、左部件及底座組成，右部件在本磨損機右側，是驅動結構；左部件在本磨損機左側，是執行結構；右部件裡的飛輪，通過連接件與左部件裡的滑塊、導杆相連接，右部件和左部件都安裝固定在底座上； 所述右部件，包含電機、電機減速器、電機支撐平臺和飛輪；電機與電機減速器同心連接並固定在電機支撐平臺上，飛輪的圓柱凸臺端安裝在電機減速器的輸出軸上；該電機是底腳安裝型齒輪減速三相異步電動機；該電機減速器型號是YCJ120-170-B3 ;該電機支撐平臺是由型材製成的丌字型的金屬結構支架；該飛輪是帶圓柱凸臺的圓盤狀件； 所述左部件，包含支撐架、液壓缸、上、下球鉸、球鉸蓋板、球鉸底座、液壓缸連接板、長軸、配重、動平臺、股骨楔塊、脛骨平臺鍋、導杆和滑塊；股骨楔塊設置在長軸中部，配重安裝在長軸上並位於股骨楔塊兩側，導杆和滑塊套接並裝在長軸的右端部位，長軸穿過兩支撐架，而支撐架固定在底座上；脛骨平臺鍋置於股骨楔塊的下方，脛骨平臺鍋下面與動平臺上平面連接，動平臺下平面通過螺栓、螺母與球鉸底座連接，球鉸底座下面依照次序是球鉸蓋板、上球鉸、液壓缸、液壓缸連接板、下球鉸、球鉸蓋板、球鉸底座和底座，它們通過螺栓、螺母，彼此相連；該支撐架是由型材製成的倒T字型的金屬結構支架；該液壓缸是型號為CHN液壓缸；該上、下球鉸是按需選購的市購件；該球鉸蓋板是與上、下球鉸配套使用的法蘭盤狀件；該球鉸底座是與球鉸蓋板配套使用的兩端帶法蘭盤狀件；該液壓缸連接板是與液壓缸配套使用的凹形金屬結構件；該長軸是其上開有鍵槽的普通臺階軸；該配重是其上設置有安裝孔的「8」字形金屬塊；該動平臺是一塊其上設置有連接孔的圓形板料；該股骨楔塊是其上設置有連接孔和溝槽的六面體件；該脛骨平臺鍋是帶底板的圓環狀件，由上而下依次包含股骨假體、脛骨聚乙烯襯墊、脛骨平臺和脛骨平臺鍋固定板；其通過螺釘固定在動平臺上平面，鍋內加入類似於人體內環境的關節液或潤滑液；該股骨假體、脛骨聚乙烯襯墊以及脛骨平臺是型號為T-Free膝關節假體產品；該脛骨平臺鍋固定板是L形狀連接件；該導杆是一端設置有安裝孔的普通圓軸；該滑塊是其內安裝有四排滾珠的四面體件，滑塊是由上半滑塊、下半滑塊、滑塊擋板和螺釘組合而成； 所述底座是一塊矩形板料。
2.根據權利要求I所述的六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機，其特徵在於在底座上，加工有六個圓形凹槽，六個圓形凹槽對稱分布在圓周上，兩兩圓形凹槽對稱軸成120度夾角，每個圓形凹槽設置有三個螺紋孔，用以固定球鉸底座，同時在底座上加工出支撐架、電機支撐平臺凹槽以及相應的螺紋孔，以固定支撐架和電機支撐平臺。
3.根據權利要求I所述的六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機，其特徵在於球鉸底座安裝在底座上，並與底座水平面之間成60度夾角，球鉸底座軸線與球鉸的軸線重合，球鉸能夠沿球鉸底座軸線頂角為60度的圓錐體範圍內活動，球鉸底座與動平臺的安裝固定則與其和底座安裝的方向相反，使得動平臺在初始位置能與底座保持平行。
4.根據權利要求I所述的六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機，其特徵在於將脛骨平臺鍋通過脛骨平臺鍋支架板及螺釘固定在動平臺上，這樣能夠使脛骨平臺鍋隨著動平臺實現空間六自由度運動、即脛骨相對股骨的內旋、外旋、內翻、外翻、前移、後移運動特性。
5.根據權利要求I所述的六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機，其特徵在於配重塊製成下粗上細的「8」字形結構固定在長軸的兩側，以模擬膝關節承受的載荷，使力能夠更好的加載於股骨與脛骨平臺接觸面上，股骨屈曲擺動更穩定，並且配重根據需要選擇不同的重量，可調範圍在400-1600N。
6.根據權利要求I所述的六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機，其特徵在於股骨的擺動通過電機驅動實現，使用擺動導杆機構把電動機的迴轉運動轉化為股骨的擺動，即屈曲運動，使整個裝置結構更加緊湊；擺動導杆機構的曲柄由於較短，為了便於安裝和製造及電機迴轉過程穩定，將曲柄製成飛輪形式，在預定範圍內調節股骨屈曲的角度。
7.根據權利要求I所述的六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機，其特徵在於擺動導杆機構的滑塊是連接飛輪及導杆的裝置，它不僅隨著飛輪一起轉動，還要繞自身軸轉動，並且相對導杆還有滑動；滑塊分為上下兩個半部，每個半部有兩排滾珠，通過滑塊擋板將上下兩個滑塊半部連接在一起，這樣變滑塊相對於導杆的滑動摩擦為滾動摩擦，提高了滑塊以及導杆的使用壽命，滿足股骨屈曲運動500萬次的要求。
全文摘要
六自由度並聯與擺動導杆機構組合膝關節置換假體磨損機，它由右部件、左部件及底座組成，右部件在本磨損機右側，是驅動結構；左部件在本磨損機左側，是執行結構；右部件裡的飛輪，通過連接件與左部件裡的滑塊、導杆相連接，右部件和左部件都安裝固定在底座上。本發明克服了現有技術的不足，能實現模擬人體膝關節運動特性的膝關節假體磨損測試，用於假體關節面磨損預測的檢測及新假體形面的磨損測試，為全膝關節置換手術提供技術與數據。它在生物醫學以及醫療器械製造領域裡具有較好的實用價值和廣闊的應用前景。
文檔編號G01N3/56GK102680344SQ20121013946
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月7日 優先權日2012年5月7日
發明者朱君, 鄭海東, 鄭紅光, 黃榮瑛 申請人:北京航空航天大學