[發明專利]小型豬爬樓模擬裝置

在審

• 申請號: 202010768271.7
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111903554A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 呂林蔚;李睿;劉靜娜;宋陽;張春秋
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: A01K15/02
• 分類號: A01K15/02
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王夢

本發明公開了一種小型豬爬樓模擬裝置，包括設置在基座前側的前腿限位機構和設置在基座后側的爬樓模擬機構；爬樓模擬機構包括電機、主軸、飛輪支撐架、飛輪、兩個后腳固定槽、兩根后腿支撐架和兩條滑槽；飛輪可轉動地豎向設置在飛輪支撐架上，其一側輪盤上設有蝸輪結構；電機的輸出軸與主軸連接且底端設有與蝸輪結構嚙合的蝸桿結構；兩條滑槽平行且對稱設置在飛輪支撐架的后側，兩根后腿支撐架對稱設置在飛輪兩側；每根后腿支撐架的前端固定在鄰側飛輪輪盤上、后端通過滾輪設置在鄰側滑槽內；該小型豬爬樓模擬裝置結構簡單、易于裝卸和使用，滿足小型豬持續安全運動并有效模擬上樓動作的要求，進而通過模擬實驗模擬人體膝關節摩擦和磨損過程。

技術領域

本發明涉及動物骨骼研究技術領域，特別涉及一種小型豬爬樓模擬裝置。

背景技術

在人體各個關節之中，膝關節是其中重要的一環。它是人體下肢部分中負責承受重量的關節之一。人體的大多數運動，都有膝關節的參與，而上下樓是比較典型的膝關節摩擦情況。

我國目前膝關節病患者非常之多，其中大概有3600～4000萬的膝關節炎癥患者。在實際運動過程中，人工膝關節組成部件之間的摩擦磨損是不可避免的。為了研究人工膝關節的磨損和壽命問題，需要對其摩擦、磨損情況進行模擬試驗和研究。其中，通過對與人體具有高近似度的動物進行膝關節運動模擬實驗，對今后提高人工膝關節質量、使用壽命等具有重要實際意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠有效模擬小型豬上樓動作的小型豬爬樓模擬裝置。

為此，本發明技術方案如下：

一種小型豬爬樓模擬裝置，包括設置在基座前側的前腿限位機構和設置在基座后側的爬樓模擬機構；爬樓模擬機構包括電機、主軸、飛輪支撐架、飛輪、兩個后腳固定槽、兩根后腿支撐架和兩條滑槽；其中，

飛輪支撐架固定在基座上，其具有一內徑略大于飛輪外徑的環形體，且在飛輪支撐架的環形體內壁上和飛輪的外壁上分別沿圓周方向開設有相匹配的多個半圓形凹槽，飛輪套裝在飛輪支撐架的環形體內并通過多個分別一一對應地設置在二者兩個半圓形凹槽之間的配套鋼球，使飛輪可轉動地豎向設置在飛輪支撐架上；

電機設置在飛輪的鄰側，其輸出軸與主軸的頂端連接，主軸的底端設有蝸桿結構，飛輪的一側輪盤上設有能夠與蝸桿結構嚙合的蝸輪結構，以驅動飛輪轉動；

兩條滑槽平行且對稱設置在飛輪支撐架的后側，兩根后腿支撐架對稱設置在飛輪兩側；每根后腿支撐架的前端固定在位于鄰側的飛輪輪盤上、后端通過安裝在端部的滾輪設置在位于鄰側的滑槽內；兩根后腿支撐架前端與飛輪輪盤的固定處對稱位于飛輪圓心兩側，使三者位于同一直線上；兩個后腳固定槽以其開口朝向前端的方式分別固定在兩根后腿支撐架上。

進一步地，所述前腿限位機構包括液壓升降擋板和前腿限位圍欄；其中，前腿限位圍欄為一徑向截面呈E形的結構，其開口方向朝向爬樓模擬機構；在位于前腿限位圍欄開口部鄰側的基座頂面上開設有一道與液壓升降擋板尺寸相適應的凹槽，使設置在凹槽內液壓升降擋板能夠完全下降至其其頂面與基座頂面齊平、或上升至前腿限位圍欄開口部的合適高度處。

進一步地，兩根后腿支撐架的頂面加工為與小型豬后腿腿形相適應的曲面，且后腳固定槽的固定位置與小型豬的后腿長度相適應，使小型豬兩條后腿能夠貼合固定在兩根后腿支撐架上。

進一步地，在每根后腿支撐架上間隔設置有兩條用于固定小型豬后腿腿部的皮帶。

進一步地，在基座上安裝有一內部尺寸略大于小型豬尺寸的安全限位框架，使小型豬在安全限位框架內側運動。該安全限位框架不限樣式。

與現有技術相比，該小型豬爬樓模擬裝置結構簡單、易于裝卸和使用，滿足小型豬持續安全運動并有效模擬上樓動作的要求，進而通過模擬實驗模擬人體膝關節摩擦和磨損過程，并進行理論研究，為提高人工膝關節質量、使用壽命等具有重要實際意義。