[发明专利]面向自然关节组织体外评价的多物理场综合测试系统

权利要求书

1.面向自然关节组织体外评价的多物理场综合测试系统，其特征在于，由6个相同结构的工作站组成，每个工作站都包含1个x方向运动单元和1个z方向加载单元（4），x方向运动单元和z方向加载单元全部固定在y向滑动台（6）上，每个x方向运动单元又包含1个x方向往复运动组件，x方向往复运动组件上固定有摩擦力采集单元，并通过滑轨将生物培养皿（28）放置在x方向往复运动组件上，摩擦力采集单元与生物培养皿之间保持接触，6个工作站共用一个y向滑动台（6）。

2.根据权利要求1所述的面向自然关节组织体外评价的多物理场综合测试系统，其特征在于，所述的x方向往复运动单元包括x向步进电机与滚珠丝杠直线运动组件（1），x向步进电机与滚珠丝杠直线运动组件（1）通过支撑轴承（2）固定在y向滑动台（6）上，直线运动组件可在丝杠上往复运动，x向步进电机与滚珠丝杠直线运动组件（1）的滚柱丝杠螺母上固定有载物台（3）。

3.根据权利要求1所述的面向自然关节组织体外评价的多物理场综合测试系统，其特征在于，所述的y方向往复运动单元包括y向步进电机与滚珠丝杠直线运动组件（7）、y向滑动台（6）、轴承导轨组件（8）和固定机架（50），y向滑动台(6)下部设置有固定机架（5），y向滑动台（6）与y向步进电机与滚珠丝杠直线运动组件(7)紧固连接，y向滑动台(6)与轴承导轨组件(8)滑动连接，由程序控制运动速度与行程。

4.根据权利要求1所述的面向自然关节组织体外评价的多物理场综合测试系统，其特征在于，所述的z方向加载单元（4）包括步进电机+滚珠丝杠运动组件（10），步进电机+滚珠丝杠运动组件（10）其螺母与传感器座（13）之间通过导杆（11）及压簧（12）柔性连接，同时，压簧（12）上下两端分别与螺母和传感器座（13）固连；力传感器（14）通过螺钉紧固于传感器座（13）下面，力传感器（14）一端与升降台（16）接触，传感器座（13）通过拉簧（15）将与升降台（16）进行柔性连接，升降台（16）通过推力轴承（17）和角接触双向轴承（20）与转轴（18）进行连接，转轴（18）上安装了塑料齿轮（21），塑料齿轮（21）与x向运动平台上的齿条（24）啮合；转轴（18）的中心孔内通过顶丝（23）将上试样（22）固定，升降台（16）与2个带法兰直线轴承（19）固定连接，带法兰直线轴承（19）与支架（9）滑动连接。

5.根据权利要求1所述的面向自然关节组织体外评价的多物理场综合测试系统，其特征在于，所述的生物培养皿包括容器（28）、线圈（29）、补液孔（30）、下试样（31）、加热棒（32）和定位销（33），容器（28）通过定位销（33）固连在摩擦力采集单元的平面滑轨（27）上，容器（28）外围缠绕线圈（29）；容器（28）设置有补液孔（30），容器（28）内底部设置盲孔以固定下试样（31），同时容器（28）内底部还设有4个孔放置加热棒（32）。

6.根据权利要求1所述的面向自然关节组织体外评价的多物理场综合测试系统，其特征在于，所述的摩擦力采集单元包括x向力传感器(25)、固定台（26）、y向力传感器（34）和平面滑轨（27），固定台（26）与载物台（3）紧固连接；平面滑轨（27）分别与固定台（26）和生物培养皿固定；2个x向力传感器（25）分别安装在固定台（26）两端并通过螺纹调节与平面滑轨（27）两端接触；2个y向力传感器（34）分别安装在固定台（26）的另外两端并通过螺纹调节与平面滑轨（27）两端接触。