本發(fā)明公開了一種模擬人工關(guān)節(jié)多運(yùn)動(dòng)軌跡摩擦的試驗(yàn)方法及裝置，根據(jù)人工關(guān)節(jié)接觸界面間的實(shí)際摩擦情況，模擬人工關(guān)節(jié)材料在多種運(yùn)動(dòng)軌跡下的摩擦磨損，如下步驟：S1)關(guān)節(jié)試驗(yàn)：在人工關(guān)節(jié)接觸界面選擇一個(gè)小區(qū)域做點(diǎn)標(biāo)記后進(jìn)行人工關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模擬試驗(yàn)；S2)軌跡獲取：將人工關(guān)節(jié)接觸界面標(biāo)記點(diǎn)劃出的運(yùn)動(dòng)軌跡掃描進(jìn)計(jì)算機(jī)；S3)軌跡數(shù)學(xué)模型建立：將計(jì)算機(jī)中的軌跡圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)解析以獲得數(shù)學(xué)模型；S4)編程：根據(jù)軌跡數(shù)學(xué)模型編程控制試驗(yàn)裝置中電機(jī)的動(dòng)作；S5)軌跡摩擦試驗(yàn)：試驗(yàn)裝置按照編程運(yùn)行模擬人工關(guān)節(jié)的多種軌跡摩擦磨損。本發(fā)明能夠有效模擬試樣在人工關(guān)節(jié)的多種運(yùn)動(dòng)軌跡下的摩擦磨損，具有軌跡真實(shí)、控制精準(zhǔn)、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。

1.一種模擬人工關(guān)節(jié)多運(yùn)動(dòng)軌跡摩擦的試驗(yàn)方法，其特征在于，試驗(yàn)方法包括如下步
驟：
S1）、關(guān)節(jié)試驗(yàn)：在人工關(guān)節(jié)接觸界面選擇一個(gè)區(qū)域做標(biāo)記點(diǎn)后進(jìn)行人工關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模擬
試驗(yàn)；
S2）、軌跡獲取：將人工關(guān)節(jié)接觸界面標(biāo)記點(diǎn)劃出的運(yùn)動(dòng)軌跡掃描進(jìn)計(jì)算機(jī)；
S3）、軌跡數(shù)學(xué)模型建立：將計(jì)算機(jī)中的軌跡圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)解析以獲得數(shù)學(xué)模型；
S4）、編程：根據(jù)軌跡數(shù)學(xué)模型編程控制試驗(yàn)裝置中電機(jī)的動(dòng)作；
S5）、軌跡摩擦試驗(yàn)：試驗(yàn)裝置按照編程運(yùn)行模擬人工關(guān)節(jié)的多種軌跡摩擦磨損。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬人工關(guān)節(jié)多運(yùn)動(dòng)軌跡摩擦的試驗(yàn)方法，其特征在于：
在關(guān)節(jié)試驗(yàn)中，在上試樣假體下表面加工有微孔作為標(biāo)記點(diǎn)，微孔中填充有熒光劑，在試驗(yàn)
中，上試樣假體受擠壓力變形而向下試樣假體釋放熒光劑，下試樣假體表面留下的熒光劑，
即為該標(biāo)記點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種模擬人工關(guān)節(jié)多運(yùn)動(dòng)軌跡摩擦的試驗(yàn)方法，其特征在
于：標(biāo)記點(diǎn)設(shè)置的區(qū)域包括上試樣假體下表面中心區(qū)域、下表面前后邊緣區(qū)域以及下表面
左右邊緣區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬人工關(guān)節(jié)多運(yùn)動(dòng)軌跡摩擦的試驗(yàn)方法，其特征在于：
軌跡包括關(guān)節(jié)試驗(yàn)中所獲取的真實(shí)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡，或者人為定義的模擬軌跡；人為定義的
模擬軌跡包括八字形軌跡、橢圓形軌跡、矩形軌跡，或者八字形軌跡、橢圓形軌跡、矩形軌跡
之間的任意兩種之間組合或者其同一種形狀軌跡的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種模擬人工關(guān)節(jié)多運(yùn)動(dòng)軌跡摩擦的試驗(yàn)方法，其特征在于：
人為定義的模擬軌跡的任意兩種之間的組合包括同種形狀大小軌跡的拼接組合、同種形狀
不同大小軌跡的拼接組合、不同形狀軌跡的拼接組合及不同形狀軌跡的包容式組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種模擬人工關(guān)節(jié)多運(yùn)動(dòng)軌跡摩擦的試驗(yàn)方法，其特征在于：
軌跡包括關(guān)節(jié)試驗(yàn)中所獲取的真實(shí)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡與人為定義的模擬軌跡的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬人工關(guān)節(jié)多運(yùn)動(dòng)軌跡摩擦的試驗(yàn)方法的試驗(yàn)裝置，
其特征在于：包括下滑臺(tái)（1）、上滑臺(tái)（2）、伺服加載組件（3）、三維力傳感器（4）、溫控組件
（6）、上夾具（7）和下夾具（8）；所述上滑臺(tái)（2）設(shè)置在下滑臺(tái)（1）上，所述上滑臺(tái)（2）可在下滑
臺(tái)（1）上作X和Y兩方向的運(yùn)動(dòng)，所述上滑臺(tái)（2）上設(shè)置有下夾具（8），所述伺服加載組件（3）
相對(duì)上滑臺(tái)（2）和下滑臺(tái)（1）豎直設(shè)置，所述三維力傳感器（4）設(shè)置在伺服加載組件（3）上，
且可沿伺服加載組件（3）的豎直方向上、下加載作用；所述上夾具（7）設(shè)置在三維力傳感器
（4）的下表面，且在上夾具（7）下端安裝有銷狀上試樣；所述下夾具（8）內(nèi)部安裝有盤狀下試
樣，并在下夾具（8）內(nèi)部裝入定量生物摩擦用溶液，所述下夾具（8）與溫控組件（6）電性連
接；啟動(dòng)伺服加載組件（3），伺服加載組件（3）通過三維力傳感器（4）加載上夾具（7）向下運(yùn)
動(dòng)，直至上試樣與下試樣加載作用，上滑臺(tái)（2）按照計(jì)劃運(yùn)動(dòng)軌跡帶動(dòng)下試樣完成軌跡運(yùn)
動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種模擬人工關(guān)節(jié)多運(yùn)動(dòng)軌跡摩擦的試驗(yàn)裝置，其特征在于：
所述下滑臺(tái)（1）包括下滑臺(tái)用伺服電機(jī)、下滑臺(tái)用絲桿、下滑臺(tái)用滑軌和下滑塊，所述下滑
臺(tái)用伺服電機(jī)通過下滑臺(tái)絲桿將動(dòng)力傳遞于下滑塊，所述下滑塊沿下滑臺(tái)用滑軌沿X方向
運(yùn)動(dòng)；所述上滑臺(tái)包括上滑臺(tái)用伺服電機(jī)（2-1）、上滑臺(tái)用絲桿（2-2）、上滑臺(tái)用滑軌（2-3）
和上滑塊（2-4），所述上滑臺(tái)用伺服電機(jī)（2-1）通過上滑臺(tái)絲桿（2-2）將動(dòng)力傳遞于上滑塊
（2-4），所述上滑塊（2-4）沿上滑塊臺(tái)用滑軌沿Y方向運(yùn)動(dòng)；所述上滑臺(tái)（2-4）固定設(shè)置在下
滑臺(tái)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種模擬人工關(guān)節(jié)多運(yùn)動(dòng)軌跡摩擦的試驗(yàn)裝置，其特征在于：
所述伺服加載組件（3）包括加載用伺服電機(jī)（3-1）、加載用絲桿（3-2）、加載板（3-3）和加載
用滑軌（3-4），所述加載用伺服電機(jī)（3-1）通過加載用絲桿（3-2）將動(dòng)力傳遞于加載板（3-
3），使加載板（3-3）在豎直方向沿加載用滑軌（3-4）上下運(yùn)動(dòng)。