CN114521890B - 人体膝关节多角度辅助三维扫描装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了人体膝关节多角度辅助三维扫描装置,包括把手,护腿板,绑带槽,支撑杆内套筒,支撑杆外套筒,高度调节按钮,角度调节器,滑锁件,小腿支撑板,底座圆盘,下端限位结构,压簧,上端限位结构,限位柱,第一螺栓,第二螺栓,第一绑带槽,第二绑带槽,圆孔卡槽,第三螺栓。本发明利用装置设计的角度可调节性、小腿支撑板的支撑能量补偿以及支撑杆的高度调节的联动组合,来实现对人体膝关节三维扫描的多角度、多高度、全方位和稳定样本的功能,更加完整的对膝关节进行扫描,提高扫描准确性,降低扫描难度,减少被测者扫描期间的疲劳度。
Description
技术领域
本发明属于扫描辅助装备技术领域,涉及膝关节辅助扫描设备,具体涉及人体膝关节多角度辅助三维扫描装置。
背景技术
为了能方便全方位多角度地对人体膝关节深入研究,需要对人体膝关节进行数据收集,目前,实体数据扫描方式有接触式与非接触式,其中手持式三维扫描仪最为广泛,属于非接触式,其具备了灵活性、便携性、准确性高等特点。在采集数据样本时,现多采用人体膝关节标本进行测验采集,将人体膝关节标本通过石膏等材料固定,漏出关键部位。此方法的优点是扫描标本能够长时间固定保持不变,准确性高。不足之处是缺少膝关节不同角度的变化扫描、难以真实模拟人体肌肉、筋腱等与骨骼相互牵引发力导致的细微变化等。由此可见,对活体样本的数据采集,是非常有必要的。而活体样本数据扫描过程中,所产生的人体疲劳性等原因,无法保证膝关节角度、发力此类条件的恒定,因此,为得到准确可行的膝关节数据提供保障,需要一款能够保证活体样本系列参数保持不变的辅助装置,完成人体膝关节多角度的三维扫描作业。
发明内容
本发明的目的是提供人体膝关节多角度辅助三维扫描装置,解决了现有技术中无法实现多角度扫描;无法保持被测者体态稳定的问题。
本发明所采用的技术方案是,人体膝关节多角度辅助三维扫描装置,包括两个左右并列水平放置的底座圆盘,每个所述底座圆盘的一面圆心处均垂直圆面连接一个支撑杆外套筒,所述支撑杆外套筒内有同心组合的支撑杆内套筒,所述支撑杆外套筒一侧开有圆孔卡槽若干,还包括高度调节按钮,所述高度调节按钮固定在支撑杆内套筒一侧上,还包括护腿板,所述护腿板上有左右对称的挂耳,所述护腿板左右两侧还有第一绑带槽,还包括把手,所述把手用第一螺栓固定在挂耳上侧,所述支撑杆内套筒用第一螺栓固定在挂耳下侧,还包括角度调节器和小腿支撑板,所述角度调节器的一端通过第三螺栓与支撑杆外套筒的中段连接,所述角度调节器的另一端通过第二螺栓与小腿支撑固定连接,所述小腿支撑板左右两侧均有两个第二绑带槽。
本发明的特征还在于:
把手的下侧设置有U型槽。
把手通过第一螺栓与挂耳固定连接。
小腿支撑板,采取半包围的结构。
小腿支撑板两侧分别固定有第二绑带槽。
第二绑带槽有4个,且于小腿支撑板两侧均有两个。
高度调节按钮为一端开口的中空结构,高度调节按钮还包括下端限位结构,所述下端限位结构为绕高度调节按钮内腔周向的凸台结构,所述下端限位结构的一端设置有上端限位结构,所述上端限位结构为一层环形台状结构,所述上端限位结构与高度调节按钮内腔顶部之间设有压簧。
角度调节器为一端大另一端小的纺锤结构,角度调节器还包括滑锁件,所述滑锁件为绕角度调节器一端外沿的滑片结构,所述角度调节器的一端设置有若干角度调节孔,所述角度调节孔为均匀设置在角度调节器一端的贯穿孔,所述角度调节孔内设置有限位柱。
本发明的有益效果是:利用装置设计的角度可调节性、小腿支撑板的支撑能量补偿以及支撑杆的高度调节的联动组合,来实现对人体膝关节三维扫描的多角度、多高度、全方位和稳定样本的功能,更加完整的对膝关节进行扫描,提高扫描准确性,降低扫描难度,减少被测者扫描期间的疲劳度。
附图说明
图1是本发明人体膝关节多角度辅助三维扫描装置的结构示意图;
图2是角度调节器的示意图;
图3是高度调节按钮的示意图;
图4是支撑杆内套筒的示意图。
图中,1.把手,2.护腿板,3.绑带槽,4.支撑杆内套筒,5.支撑杆外套筒,6.高度调节按钮,7.角度调节器,8.滑锁件,9.小腿支撑板,10.底座圆盘,11.下端限位结构,12.压簧,13.上端限位结构,14.限位柱,15.第一螺栓,16.第二螺栓,17.第一绑带槽,18.第二绑带槽,19.圆孔卡槽,20.第三螺栓,21.角度调节孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
人体膝关节多角度辅助三维扫描装置,结合附图1,具体使用方式如下:
人体膝关节多角度辅助三维扫描装置,包括两个左右并列水平放置的底座圆盘,每个所述底座圆盘的一面圆心处均垂直圆面连接一个支撑杆外套筒,所述支撑杆外套筒内有同心组合的支撑杆内套筒,所述支撑杆外套筒一侧开有圆孔卡槽若干,还包括高度调节按钮,所述高度调节按钮固定在支撑杆内套筒一侧上,还包括护腿板,所述护腿板上有左右对称的挂耳,所述护腿板左右两侧还有第一绑带槽,还包括把手,所述把手用第一螺栓固定在挂耳上侧,所述支撑杆内套筒用第一螺栓固定在挂耳下侧,还包括角度调节器和小腿支撑板,所述角度调节器的一端通过第三螺栓与支撑杆外套筒的中段连接,所述角度调节器的另一端通过第二螺栓与小腿支撑固定连接,所述小腿支撑板左右两侧均有两个第二绑带槽。
步骤1、根据被测者生理特征数据,通过按动高度调节按钮进行高度调节,以配合被测者的腿部特征;
步骤2、被测者握住把手,贴合U型槽,通过调整大腿与护腿板、小腿与小腿支撑板的贴合度,达到躯体稳定的状态;
步骤3、用柔性编织绑带固定住小腿;
步骤4、完成被测者腿部扫描即可。
人体膝关节多角度辅助三维扫描装置,如图1所示:
把手1,主要利用造型的曲率,与手掌贴合,下侧的U型槽能更好地让被测者用手部去抓握,在使用装置前的装配过程以及使用装置中的调试、调节阶段,均可达到稳定样本的作用。
护腿板2的造型设计为半包的结构,符合人体腿部生理特征,能露出更多的被测者腿部,以及与角度调节器、支撑杆部件均可进行需求参数的调节,实现对被测者腿部的多角度、多高度、全方位和稳定被测者的扫描功能。
第一绑带槽17和第二绑带槽18,配合护腿板2和小腿支撑板9使用,柔性编织绑带通过第一、第二绑带槽一端与装置主体连接,另一端环绕被测者大腿部且固定,稳定被测者腿部。
支撑杆外套筒5,与支撑杆内套筒4呈同心圆组合,支撑杆外套筒5一侧有圆孔卡槽19若干,通过高度调节按钮6的调节功能,能够根据不同被测者腿部生理高度,进行所需的高度调节。
高度调节按钮6,如图3所示,其呈上下结构,高度调节按钮6固定连接在支撑杆内套筒4上,如图4所示,在高度调节按钮6整体工作时,支撑杆内套筒4在支撑杆外套筒5内部同心轴方向进行上下位移,高度调节按钮6的下端限位结构11具有一层环形台阶结构,与上段限位结构13的凸台结构相互约束,为支撑杆内套筒4在支撑杆外套筒5的高度调节提供了限位支撑保障。
角度调节器7,如图2所示,通过第二螺栓16与小腿支撑板9固定连接,角度调节器7另一端连接在支撑杆外套筒5的中段,用第三螺栓20进行连接,即可进行角度变化调节。
滑锁件8可以进行空位限定角度,其自身具有一个限位柱14,通过与不同角度的孔位约束和限制,就能达到多角度的设置功能。
小腿支撑板9,能够提供小腿支撑所需的接触面,主要为了在使用过程中保证所需的小腿夹角和维持被测者的稳定,较大程度的减少了被测者维持动作的肌肉疲劳感,降低了潜在风险,提高扫描精度。通过小腿支撑板9侧边的第二绑带槽18,用绑带固定样本,进一步提高站立稳定性。其造型特征是根据膝关节三维扫描的要求进行设计,由股骨为中心向腿部两侧延伸,采取半包围的结构,不仅能提高扫描的直接性,降低模型的二次处理成本,而且保证了小腿的稳定和支撑作用。
底座圆盘10,呈扁平化稳定型柱形,满足支撑杆内套筒4和支撑杆外套筒5连接、稳定和支撑需要,提升了装置整体的稳定性。
Claims (8)
1.人体膝关节多角度辅助三维扫描装置,其特征在于:包括一对底座圆盘(10),每个所述底座圆盘(10)的圆心处均垂直连接支撑杆外套筒(5),所述支撑杆外套筒(5)内套有支撑杆内套筒(4),所述支撑杆外套筒(5)一侧沿其长向开有若干圆孔卡槽(19),所述支撑杆内套筒(4)的一侧固定有高度调节按钮(6),所述支撑杆内套筒(4)的一端通过第一螺栓(15)与挂耳(3)固定连接,挂耳(3)上固定有与内套筒(4)延伸方向相同的护腿板(2),所述挂耳(3)与护腿板(2)为一体式结构,所述护腿板(2)两侧设置有第一绑带槽(17),所述挂耳(3)上有把手(1),所述支撑杆外套筒(5)中段连接角度调节器(7),所述角度调节器(7)的一端通过第三螺栓(20)与支撑杆外套筒(5)连接,所述角度调节器(7)的另一端还连接小腿支撑板(9),所述小腿支撑板(9)通过第二螺栓(16)与角度调节器(7)固定连接,所述小腿支撑板(9)两侧均设置两个第二绑带槽(18)。
2.根据权利要求书1所述人体膝关节多角度辅助三维扫描装置,其特征在于,所述把手(1)的下侧设置有U型槽。
3.根据权利要求书1所述人体膝关节多角度辅助三维扫描装置,其特征在于,所述把手(1)通过第一螺栓(15)与挂耳(3)固定连接。
4.根据权利要求书1所述人体膝关节多角度辅助三维扫描装置,其特征在于,所述小腿支撑板(9),采取半包围的结构。
5.根据权利要求书4所述人体膝关节多角度辅助三维扫描装置,其特征在于,小腿支撑板(9)两侧分别固定有第二绑带槽(18)。
6.根据权利要求书5所述人体膝关节多角度辅助三维扫描装置,其特征在于,所述第二绑带槽(18)有4个,且于小腿支撑板(9)两侧均有两个。
7.根据权利要求书1所述人体膝关节多角度辅助三维扫描装置,其特征在于,所述高度调节按钮(6)为一端开口的中空结构,高度调节按钮(6)还包括下端限位结构(11),所述下端限位结构(11)为绕高度调节按钮(6)内腔周向的凸台结构,所述下端限位结构(11)的一端设置有上端限位结构(13),所述上端限位结构(13)为一层环形台状结构,所述上端限位结构(13)与高度调节按钮(6)内腔顶部之间设有压簧(12)。
8.根据权利要求书1所述人体膝关节多角度辅助三维扫描装置,其特征在于,所述角度调节器(7)为一端大另一端小的纺锤结构,角度调节器(7)还包括滑锁件(8),所述滑锁件(8)为绕角度调节器(7)一端外沿的滑片结构,所述角度调节器(7)的一端设置有若干角度调节孔(21),所述角度调节孔(21)为均匀设置在角度调节器(7)一端的贯穿孔,所述角度调节孔(21)内设置有限位柱(14)。
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基于图像的三维扫描***;刘冠聪;;电脑迷(04);全文 * |
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