一种大鼠肩关节的扭矩测试装置的制作方法

本实用新型属于医疗损伤修复装置技术领域，具体涉及一种大鼠肩关节的扭矩测试装置。

背景技术：

肩袖损伤在肩关节损伤中发病率最高，这与肩袖本身的解剖弱点和运动特点有关；肩袖损伤康复的目的是恢复其关节的功能；目前肩袖损伤的康复治疗有多种方法，为了寻找更好的、更有针对性的康复方法，不同方法之间的比较也成为研究人员所关注的问题；研究人员通常以大鼠为研究对象，研究不同康复手段对修复后肌肉的影响，这就需要有一套标准能够衡量肩袖肌群的强度，而衡量肩袖肌群的强度首先需要测量出大鼠前肢旋转时的扭矩。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种大鼠肩关节的扭矩测试装置，其能够用简单便捷的方式获得大鼠前肢旋转时的扭矩，为医学研究人员研究肩袖肌群的损伤康复提供可靠的数据支持。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种大鼠肩关节的扭矩测试装置，其包括机架、驱动机构、扭矩传感器及固定夹具机构，所述驱动机构设置在所述机架上，所述驱动机构与所述固定夹具机构连接，所述驱动机构与所述固定夹具机构之间设置有所述扭矩传感器，所述扭矩传感器用于测量所述固定夹具机构夹持大鼠前肢旋转时的扭矩。

本实用新型的特点还在于：

所述固定夹具机构包括第一联轴器、连接杆及前肢夹具，所述第一联轴器的上端与所述驱动机构同轴连接，所述第一联轴器的下端固接所述连接杆的上端，所述前肢夹具包括夹具底板及夹具盖板，所述连接杆的下端与所述夹具底板的一端固接，所述夹具底板的上表面中部设置有用于放置大鼠前肢的凹槽，所述夹具盖板连接在所述夹具底板的上表面处用于盖封所述凹槽并固定大鼠前肢。

所述机架包括上底板、下底板及支柱，所述上底板与所述下底板通过所述支柱连接，所述驱动机构设置在所述上底板上。

所述驱动机构包括驱动电机及减速机，所述驱动电机的输出轴连接所述减速机的输入轴，所述减速机的输出轴通过第二联轴器同轴连接所述第一联轴器的上端；所述减速机设置在所述上底板上。

所述驱动电机为步进电机或伺服电机。

所述扭矩传感器为静态扭矩传感器。

其还包括控制端，所述控制端分别与所述驱动电机及所述扭矩传感器连接。

与现有技术相比，本实用新型结构简单、操作方便，其通过固定夹具机构对大鼠前肢进行固定，通过驱动机构带动大鼠前肢固定夹具机构旋转并通过扭矩传感器进行扭矩测试，用简单便捷的方式获得大鼠前肢旋转时的扭矩，为医学研究人员研究肩袖肌群的损伤康复提供可靠的数据支撑。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供一种大鼠肩关节的扭矩测试装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供一种大鼠肩关节的扭矩测试装置的主视剖视图；

图3为本实用新型实施例提供一种大鼠肩关节的扭矩测试装置中固定夹具机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供一种大鼠肩关节的扭矩测试装置的测试原理简图。

图中，1.机架，11.上底板，12.下底板，13.支柱，2.驱动机构，21.驱动电机，22.减速机，3.扭矩传感器，4.固定夹具机构，41.第一联轴器，42.连接杆，43.前肢夹具，44.夹具盖板，5.第二联轴器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：

本实用新型实施例提供一种大鼠肩关节的扭矩测试装置，如图1所示，其包括机架1、驱动机构2、扭矩传感器3及固定夹具机构4，所述驱动机构2设置在所述机架1上，所述驱动机构2与所述固定夹具机构4连接，所述驱动机构2与所述固定夹具机构4之间同轴设置有所述扭矩传感器3，所述扭矩传感器3用于测量所述固定夹具机构4夹持大鼠前肢旋转时的扭矩；所述扭矩传感器3为静态扭矩传感器。

如图2所示，所述机架1包括上底板11、下底板12及支柱13，所述上底板11与所述下底板12通过所述支柱13连接，所述驱动机构2设置在所述上底板11上；所述上底板11上可以进一步设置前面板、后面板、左面板、右面板及上面板，以构成一个箱体结构。

所述驱动机构2包括驱动电机21及减速机22，所述驱动电机21为步进电机或伺服电机；所述驱动电机21的输出轴连接所述减速机22的输入轴，驱动电机21通过减速机22提高旋转角度的控制精度，减速机22的减速比范围为1-100；所述减速机22的输出轴通过第二联轴器5同轴连接所述第一联轴器41的上端；所述扭矩传感器3同轴设置在所述第一联轴器41与所述第二联轴器5之间；所述减速机22设置在所述上底板11上，所述驱动电机21位于所述上底板11与前面板、后面板、左面板、右面板及上面板构成的箱体结构内，以对驱动电机21起到防尘保护的作用。

如图3所示，所述固定夹具机构4包括第一联轴器41、连接杆42及前肢夹具，所述第一联轴器41的上端与所述驱动机构2同轴连接，所述第一联轴器41的下端固接所述连接杆42的上端，所述前肢夹具包括夹具底板43及夹具盖板44，所述连接杆42的下端与所述夹具底板43的一端固接，所述夹具底板43的上表面中部设置有用于放置大鼠前肢的凹槽，所述夹具盖板44连接在所述夹具底板43的上表面处用于盖封所述凹槽并固定大鼠前肢。

该大鼠肩关节扭矩测试装置还包括控制端，所述控制端分别与所述驱动电机21及所述扭矩传感器3连接。

本实用新型大鼠肩关节扭矩测试装置的工作原理如下：

如图4所示为本实用新型实施例所提供一种大鼠肩关节的扭矩测试装置的测试原理简图，将麻醉后的大鼠前肢用固定夹具机构4进行固定，具体是将大鼠的前肢放置在夹具底板43上表面中部设置的凹槽处，然后盖上夹具盖板44，通过螺钉将夹具底板43与夹具盖板44连接起来；然后，开启驱动电机21，驱动电机21驱动减速机22旋转，减速机22又带动第二联轴器5进而带动扭矩传感器3旋转，扭矩传感器3带动第一联轴器41同轴旋转，第一联轴器41又带动夹具底板43旋转，进而带动大鼠前肢旋转，大鼠前肢旋转时的阻力即为测试扭矩。其中，驱动电机21、减速机22、第二联轴器5及第一联轴器41位于同一轴线上同轴旋转。驱动电机21的最大正向旋转为90度，最大逆向旋转也为90度；当驱动电机21为步进电机时，其步距角为1.8度。

所述驱动电机21及所述扭矩传感器3还分别与控制端连接，控制端可以采用计算机，通过计算机控制驱动电机21的转动角度，并且来自扭矩传感器3的扭矩大小信息输入到计算机，由计算机将旋转角度和扭矩信息转化为可视数据，并且角度(X轴数据)和扭力(Y轴数据)能够导出。其中，扭矩传感器3在测试时，能够在驱动电机21的带动下实现最大正向旋转90度和逆向旋转90度测试；扭矩传感器3的精度为1N·mm。