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原文传递一种可模拟体重加载的踝足矫形器力学特性测量装置

专利名称：	一种可模拟体重加载的踝足矫形器力学特性测量装置
摘要：	本实用新型提供了一种可模拟体重加载的踝足矫形器力学特性测量装置，属于踝足矫形器力学检测领域。该测量装置包括机械框架，设置于机械框架内部的直连式转矩变送器、重力承载轴承、单片机、变送器、扭矩传感器、蜗轮蜗杆减速器、传动同轴器、电源、电机驱动器、伺服电机、行星减速器、法兰，以及设置于机械框架外部的显示屏幕、可调节压力装置和踏板。本实用新型结构设计简单、检测速度快、可靠性较高、实用性较大，有较大的应用前景。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	大连理工大学
发明人：	高凡;侯瑶;朱勇;刘海斌;陈亚茹;申冰一
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201822101519.5
公开号：	CN209231104U
代理机构：	大连理工大学专利中心
代理人：	梅洪玉;刘秋彤
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号
主权项：	1.一种可模拟体重加载的踝足矫形器力学特性测量装置，其特征在于，该测量装置包括机械框架(1)，设置于机械框架(1)内部的直连式转矩变送器(21)、重力承载轴承(8)、单片机(10)、变送器(12)、扭矩传感器(13)、蜗轮蜗杆减速器(14)、传动同轴器(15)、电源(16)、电机驱动器(17)、伺服电机(18)、行星减速器(19)、法兰(20)，以及设置于机械框架(1)外部的显示屏幕(2)、可调节压力装置和踏板(9)；所述的机械框架(1)用于承载整个装置的重量，并降低装置的震动；所述的显示屏幕(2)设置于机械框架(1)表面，用于输入跖屈背屈角度数据以及活动次数，同时显示测试时的扭矩数据和重力数据；所述的电源(16)为整个装置供电，与电机驱动器(17)相连；电机驱动器(17)与伺服电机(18)相连，电机驱动器(17)负责控制伺服电机(18)的转速和扭矩，伺服电机(18)提供踝足矫形器运动的动力和运动速率；伺服电机(18)的输出轴与行星减速器(19)相连，行星减速器(19)的输出轴与蜗轮蜗杆减速器(14)相连，且二者之间通过法兰(20)固定，伺服电机(18)的动力依次传递给行星减速器(19)和蜗轮蜗杆减速器(14)，并通过行星减速器(19)和蜗轮蜗杆减速器(14)依次对伺服电机(18)的转速进行降速并提高扭矩；蜗轮蜗杆减速器(14)通过传动同轴器(15)与扭矩传感器(13)相连；传动同轴器(15)的末端延伸至机械框架(1)，并通过重力承载轴承(8)实现与机械框架(1)外部踏板(9)的连接；蜗轮蜗杆减速器(14)内部蜗轮的转动，带动传动同轴器(15)转动，进而通过重力承载轴承(8)带动踏板(9)的运转；所述的扭矩传感器(13)依次与直连式转矩变送器(21)、单片机(10)相连，扭矩传感器(13)负责检测伺服电机(18)传递给踝足矫形器的扭矩数据，并将扭矩数据传送给单片机(10)；所述的可调节压力装置用于模拟体重，通过连接板固定于机械框架(1)的上端，包括丝杆升降机、施加力传感器(6)和固定压盘(7)；丝杆升降机包括防护筒(3)、手轮(4)、丝杆(5)和箱体；连接板的下表面固定箱体，箱体内设置蜗轮、蜗杆；蜗杆与箱体外部的手轮(4)同轴相连，手轮(4)能够带动蜗杆发生同向转动，蜗杆与蜗轮相啮合，使蜗杆的转动能带动蜗轮转动，蜗轮的内螺纹与丝杆(5)配合，驱动丝杆(5)上升或下降；丝杆(5)下端依次固定施加力传感器(6)和固定压盘(7)，固定压盘(7)位于踏板(9)的上方，与踏板(9)配合完成踝足矫形器对重力的模拟；施加力传感器(6)与机械框架(1)中的变送器(12)相连，负责检测施加给踝足矫形器的重力，并将重力数据通过变送器(12)传输至单片机(10)中，实现施加力信号的传送；所述的丝杆(5)上端穿过连接板，通过连接板上表面的防护筒(3)防护。 2.根据权利要求1所述的一种可模拟体重加载的踝足矫形器力学特性测量装置，其特征在于，所述的固定压盘(7)为盖体结构，能够通过与踏板(9)配合以防止踝足矫形器倾倒。 3.根据权利要求1或2所述的一种可模拟体重加载的踝足矫形器力学特性测量装置，其特征在于，所述箱体内部的蜗杆与手轮(4)之间增设轴承，方便手轮(4)的动力传递；轴承外部套设挡圈，确保蜗杆转动时的轴向限位；导向套间隙套设于丝杆(5)外部，保证丝杆(5)与蜗轮的同轴度。 4.根据权利要求1或2所述的一种可模拟体重加载的踝足矫形器力学特性测量装置，其特征在于，所述的单片机(10)能将变送器(12)和直连式转矩变送器(21)传送的电信号数据经过A/D转换，转换成数字信号，然后将压力数值呈现在显示屏幕(2)上。 5.根据权利要求3所述的一种可模拟体重加载的踝足矫形器力学特性测量装置，其特征在于，所述的单片机(10)能将变送器(12)和直连式转矩变送器(21)传送的电信号数据经过A/D转换，转换成数字信号，然后将压力数值呈现在显示屏幕(2)上。 6.根据权利要求1、2或5所述的一种可模拟体重加载的踝足矫形器力学特性测量装置，其特征在于，所述的单片机(10)上设置USB数据输出口(11)，单片机(10)通过USB数据线与计算机实现数据的传输。 7.根据权利要求3所述的一种可模拟体重加载的踝足矫形器力学特性测量装置，其特征在于，所述的单片机(10)上设置USB数据输出口(11)，单片机(10)通过USB数据线与计算机实现数据的传输。 8.根据权利要求4所述的一种可模拟体重加载的踝足矫形器力学特性测量装置，其特征在于，所述的单片机(10)上设置USB数据输出口(11)，单片机(10)通过USB数据线与计算机实现数据的传输。 9.根据权利要求1、2、5、7或8所述的一种可模拟体重加载的踝足矫形器力学特性测量装置，其特征在于，所述的行星减速器(19)与蜗轮蜗杆减速器(14)的速比均为10：1。 10.根据权利要求6所述的一种可模拟体重加载的踝足矫形器力学特性测量装置，其特征在于，所述的行星减速器(19)与蜗轮蜗杆减速器(14)的速比均为10：1。
所属类别：	实用新型