一种新型生物力学多功能加载支架的制作方法

本实用新型涉及生物力学实验器械技术领域，尤其涉及一种新型生物力学多功能加载支架。

背景技术：

生物标本或模型，以足踝部位为例，其单纯运动或复合运动较为复杂，较难通过体外力学加载的方式进行模拟。目前，缺少一种模拟生物标本(如人体四肢骨关节)或模型的单纯运动或复合运动的通用生物力学加载支架，以实现标本或模型的力偶矩、弯矩及平衡加载。

因此，亟需一种能够模拟足部单纯运动的生物力学加载实验器械，以进行稳定检测，获取足部极限运动度，建立相关实验模型。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种新型生物力学多功能加载支架。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种新型生物力学多功能加载支架，包括：

底座，所述底座的上部对称地设置有两个滑动轨道；

至少两个竖杆和至少两个横杆，两个所述竖杆和两个所述横杆通过连接块组装成“#”形结构；

每个所述竖杆的底部设置有滑块，所述竖杆通过所述滑块在所述底座上的所述滑动轨道上进行往复移动；

多个滑轮组，每个所述横杆上设置有至少四个所述滑轮组，每个所述竖杆上设置有至少一个所述滑轮组；

固定夹具，所述固定夹具包括至少两个上连接环和至少两个下连接环，所述上连接环对称地设置在所述固定夹具的上部的左右两侧，所述下连接环对称地设置在所述固定夹具的下部的左右两侧；

多个砝码，所述砝码通过连接线依次与所述滑轮组、所述上连接环或所述下连接环连接。

优选地，所述滑轮组为定滑轮组。

优选地，所述滑轮组可拆卸地设置在所述横杆或所述竖杆。

优选地，所述滑轮组包括连接环、支撑杆、滑轮和固定螺栓，所述支撑杆的两端分别设置有所述连接环和所述滑轮，所述固定螺栓贯穿所述连接环的一侧设置。

优选地，所述滑轮组包括第一滑轮组和第二滑轮组，所述第一滑轮组的高度大于所述第二滑轮组的高度。

优选地，每个所述横杆上设置有至少两个所述第一滑轮组和至少两个第二滑轮组。

优选地，在每个横杆上，两个所述第一滑轮组设置在两个所述第二滑轮组之间；或

两个所述第二滑轮组设置在两个所述第一滑轮组之间。

优选地，每个所述竖杆上设置有至少一个所述第一滑轮组或所述第二滑轮组。

优选地，包括四个所述竖杆和四个所述横杆，其中，两个所述竖杆和两个所述横杆通过连接块组装成“#”形结构，剩余的两个所述竖杆和所述横杆通过连接块组装成“#”形结构，两个所述“#”形结构在所述底座上前后设置。

优选地，所述固定夹具包括四个所述上连接环和四个所述下连接环，四个所述上连接环对称地设置在所述固定夹具的上部的四角，四个所述下连接环对称地设置在所述固定夹具的下部的四角。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本实用新型的一种新型生物力学多功能加载支架，结构简单，能够根据实验需要，对各部件的位置进行便捷地调整，适应不同实验环境；能够模拟单方向运动和复合运动，实验数据更全面、更准确；适用于人体四肢骨关节标本，是一种通用的生物力学多功能加载支架，能够有效减少实验成本，并能够将不同骨关节的实验数据在同一标准下进行比较。

附图说明

图1是本实用新型的一个示意性实施例的示意图。

图2是本实用新型的一个示意性实施例的底座的示意图。

图3是本实用新型的一个示意性实施例的竖杆的示意图。

图4是本实用新型的一个示意性实施例的连接块的示意图。

图5是本实用新型的一个示意性实施例的滑轮组的示意图。

图6是本实用新型的一个示意性实施例的固定夹具的示意图。

图7是本实用新型的另一个示意性实施例的示意图。

图8是本实用新型的另一个示意性实施例的固定夹具的示意图。

其中的附图标记为：底座1；竖杆2；横杆3；滑轮组4；固定夹具5；砝码6；连接块7；滑动轨道11；滑块21；连接环41；支撑杆42；滑轮43；固定螺栓44；上连接环51；下连接环52；固定槽53；连接孔71；连接螺栓72。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

本实用新型的一个示意性实施例，如图1～6所示，一种新型生物力学多功能加载支架，包括底座1、竖杆2、横杆3、滑轮组4、固定夹具5和砝码6。

底座1呈矩形，其上部的左右两侧对称地设置有滑动轨道11。

两个竖杆2和两个横杆3通过连接块7组装成“#”形结构，每个竖杆2的底部设置有滑块21，滑块21与滑动轨道11相配合，使得“#”形结构能够在底座1上进行往复运动。

滑块21上设置有限位孔(未示出)，滑动轨道11上设置有限位槽(未示出)，通过一限位螺栓(未示出)依次穿过限位槽和限位孔，固定滑块21，避免滑块21在使用过程中出现位移。

在每个竖杆2上设置有一个滑轮组4，在每个横杆3上设置有4个滑轮组4，在竖杆2和横杆3组装形成的“#”形结构中，所有滑轮组4均朝内设置，即，对于位于左侧的竖杆2，其连接的滑轮组4朝右设置；对于位于右侧的竖杆2，其连接的滑轮组4朝左设置；对于位于下侧的横杆3，其连接的滑轮组4朝上设置；对于位于上侧的横杆3，其连接的滑轮组4朝下设置。

对于滑轮组4，其可以为动滑轮组，也可以为定滑轮组。在本实施例中，优选地是定滑轮组。

对于滑轮组4，其可以与竖杆2或横杆3为一体式连接，即位置固定且不可调节；也可以与竖杆2或横杆3为可拆卸式连接，即位置可调节。在本实施例中，优选地是能够进行位置调节的滑轮组4。

对于位置可调节的滑轮组4，每个滑轮组4包括连接环41、支撑柱42、滑轮43和固定螺栓44，支撑柱42的两端分别设置连接环41和滑轮43，固定螺栓44贯穿连接环41的一侧设置。将滑轮组4与竖杆2或横杆3进行连接时，逆时针旋转固定螺栓44，将连接环41套在竖杆2或横杆3上，然后调节位置后，顺时针旋转固定螺栓44，将滑轮组4进行固定，避免使用时出现位移。

固定夹具5包括两个上连接环51、两个下连接环52和固定槽53，固定槽53设置在固定夹具的上表面或下表面或中部，两个上连接环51对称地设置在固定夹具5的上表面的左右两侧，两个下连接环52对称地设置在固定夹具5的下表面的左右两侧。

砝码6通过连接线与滑轮组4、上连接环51或下连接环52进行连接，以对固定夹具5施加作用力。

对于下侧的横杆3，其左右两侧各有两个滑轮组4，对于左侧的两个滑轮组4，一个砝码6依次与两个滑轮组4连接，然后与固定夹具5的位于左侧的下连接环52进行连接；对于右侧的两个滑轮组4，一个砝码6依次与两个滑轮组4连接，然后与固定夹具5的位于右侧的下连接环52进行连接。

对于上侧的横杆3，其左右两侧各有两个滑轮组4，对于左侧的两个滑轮组4，一个砝码6依次与两个滑轮组4连接，然后与固定夹具5的位于左侧的上连接环51进行连接，对于右侧的两个滑轮组4，一个砝码6依次与两个滑轮组4连接，然后与固定夹具5的位于右侧的上连接环51进行连接。

对于左侧的竖杆2，一个砝码6先与滑轮组4连接，然后与固定夹具5的位于左侧的下连接环52进行连接。

对于右侧的竖杆2，一个砝码6先与滑轮组4连接，然后与固定夹具5的位于右侧的下连接环52进行连接。

在本实施例中，上下两个横杆3之间的距离可以调节，滑轮组4的位置可以对称地设置，也可以是非对称地设置。

连接块7包括两个连接孔71和两个连接螺栓72，其中一个连接孔71贯穿连接块7的上下表面，另一个连接孔71贯穿连接块7的左右表面，且两个连接孔71相互不干涉。一个连接螺栓72位于左右贯穿地连接孔71的上侧或下侧，另一个连接螺栓72位于上下贯穿地连接孔71的左侧或右侧。通过旋紧和旋松连接螺栓72，以调节竖杆2和横杆3组装成的“#”形结构的中间的口的大小。

在上述示意性实施例的基础上，更进一步地是，滑轮组4包括第一滑轮组和第二滑轮组，第一滑轮组和第二滑轮组的结构相同，其区别仅在于，第一滑轮组的高度大于第二滑轮组的高度，即第一滑轮组的支撑杆42的长度大于第二滑轮组的支撑杆42的长度。

在进行具体设置时，一般的，在每个横杆3上设置两个第一滑轮组和两个第二滑轮组，其中两个第一滑轮组分别设置在横杆3的左右两侧，两个第二滑轮组分别设置在横杆3的左右两侧。

对于横杆3上的第一滑轮组和第二滑轮组，其排列包括但不限于以下几种：

从左至右依次设置第一滑轮组、第二滑轮组、第二滑轮组和第一滑轮组；

从左至右依次设置第二滑轮组、第一滑轮组、第一滑轮组和第二滑轮组；

从左至右依次设置第一滑轮组、第二滑轮组、第一滑轮组和第二滑轮组；

从左至右依次设置第二滑轮组、第一滑轮组、第二滑轮组和第一滑轮组。

通过以上不同位置的排列，使得砝码6作用在固定夹具5上的作用力具有不同方向，进而获得更全面、更详细的数据。

更进一步地是，如图7～8所示，本实用新型的新型生物力学多功能加载支架包括两个“#”形结构，两个“#”形结构前后设置，对应地，固定夹具5包括四个上连接环51和四个下连接环52。

四个上连接环51设置在固定夹具5的上表面的四角，四个下连接环52设置在固定夹具5的下表面的四角。

对于设置前后排列的两个“#”形结构，其主要目的是，能够模拟更加复杂的运动状态，使固定夹具5在进行上、下、左、右的方向变动外，还可以进行前、后的方向变动。

本示意性实施例的使用方法如下：对标本足进行检测，将标本足固定在固定夹具5的固定槽53内，使其保持在预设的中立位；向左右两个竖杆2的上的滑轮组4分别连接相同重量的砝码6，通过施加两个方向相反的力偶距叠加使标本足的前足达到平衡下的稳态；在平衡加载的基础上，向固定夹具5的上、下、左、右的叠加不同弯矩，即上侧的横杆3和下侧的横杆3的各自的左右两侧的滑轮组4施加不同重量的砝码6，使标本足达到背屈、跖屈、外展和内收的极限运动度；叠加弯矩加载结束后，将标本足恢复到中立位，改变两个平衡力偶距之一的大小，使前足发生转动以达到新的极限稳态，得到前足外翻和内翻的极限运动度。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。