(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211298558.3 (22)申请日 2022.10.24 (71)申请人 中国中医科学院望京医院(中国中 医科学院骨伤科研究所) 地址 100102 北京市朝阳区望京中环南路6 号 (72)发明人 朱立国　展嘉文　魏戌　陈明　 银河　陈忻　孙凯　张伟业　 (74)专利代理 机构 天津合志慧知识产权代理事 务所(普通 合伙) 12219 专利代理师 张勇 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种脊柱的周向加载装置、 方法及加载系统 (57)摘要 本发明涉及医疗设备技术领域， 特别涉及一 种脊柱的周向加载装置、 方法及加载系统。 该装 置包括： 框体； 周 向加载机构， 设置于所述框体 上； 所述框体设置有具有开口的培养皿， 所述培 养皿用于收容脊柱， 所述脊柱的上端和下端分别 固定于第一安装座和第二安装座， 所述第一安装 座与所述框体转动连接， 所述第一安装座可产生 沿所述脊柱的周向的转动， 所述第二安装座与所 述框体固定； 所述周向加载机构用于对 所述第一 安装座施加沿所述脊柱的周向的作用力， 以对所 述脊柱进行周向加载。 权利要求书2页 说明书9页 附图6页 CN 115372149 A 2022.11.22 CN 115372149 A 1.一种脊柱的周向加载装置， 其特 征在于， 包括： 框体； 周向加载机构， 设置 于所述框体上； 所述框体设置有具有开口的培养皿， 所述培养皿用于收容脊柱， 所述脊柱的上端和下 端分别固定于第一安装座和第二安装座， 所述第一安装座与所述框体转动连接， 所述第一 安装座可产生沿所述 脊柱的周向的转动， 所述第二 安装座与所述框体固定； 所述周向加载机构用于对所述第 一安装座施加沿所述脊柱的周向的作用力， 以对所述 脊柱进行周向加载。 2.根据权利要求1所述的脊柱的周向加载装置， 其特征在于， 所述周向加载机构包括第 二输出轴， 所述第二输出轴 可沿垂直于所述脊柱的轴向的方向前后伸缩， 以通过所述第二 输出轴的伸缩来带动所述第一 安装座的转动。 3.根据权利要求2所述的脊柱的周向加载装置， 其特征在于， 所述周向加载机构为直线 伺服电机 。 4.根据权利要求2所述的脊柱的周向加载装置， 其特征在于， 还包括旋转组件， 所述旋 转组件包括旋转轴、 固定座和轴承， 所述旋转轴穿设于所述固定座和所述轴承， 所述固定座 将所述轴承固定在所述框体， 所述旋转轴的上端与所述第二输出轴活动连接， 下端与所述 第一安装座固定 。 5.根据权利要求4所述的脊柱的周向加载装置， 其特征在于， 还包括连接组件， 所述连 接组件包括依 次连接的第二连接件、 第三连接件和第四连接件， 所述第二连接件的一端与 所述第二输出轴固定， 另一端与所述第三连接件转动连接， 所述第三连接件与所述第四连 接件滑动连接， 所述第四连接件与所述旋转轴固定连接， 且所述第四连接件的轴向与所述 旋转轴的轴向垂直。 6.根据权利要求5所述的脊柱的周向加载装置， 其特 征在于， 还 包括： 第二力传感器， 一端与所述第二输出轴固定， 另一端与所述第二连接件固定； 控制机构， 分别与所述周向加载机构和所述第二力传感器电连接； 通过所述控制机构控制所述周向加载机构对所述脊柱进行周向连续恒力加载和周向 连续变力加载。 7.根据权利要求6所述的脊柱的周向加载装置， 其特征在于， 所述控制机构， 用于执行 如下操作： S21、 获取当前周期所述第二力传感器 检测到的当前作用力； S22、 基于当前周期的理论作用力和预设的系数， 确定当前周期所述第 二输出轴的理论 位置； S23、 保持所述理论 位置不变， 以实现周向连续恒力加载； S24、 基于所述系数以及当前周期的所述当前作用力和所述理论作用力的差值， 得到当 前周期的位置 差值； S25、 基于所述位置差值， 对所述理论位置进行修正， 以将所述理论作用力修正到所述 当前作用力； S26、 将所述当前作用 力作为下一周期的理论作用 力， 并执行步骤S21、 S22、 S24和S25， 从而实现周向连续变力加载。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115372149 A 28.根据权利要求2 ‑7中任一项所述的脊柱的周向加载装置， 其特征在于， 所述培养皿的 开口设置有防溅盖， 所述防溅盖采用对半式设计。 9.一种脊柱的周向加载方法， 其特征在于， 基于权利要求2 ‑8中任一项所述的脊柱的周 向加载装置， 所述方法包括： 通过所述周向加载机构控制所述第 二输出轴的伸缩来带动所述第 一安装座的转动， 以 对所述第一 安装座施加沿所述 脊柱的周向的作用力， 从而实现对所述 脊柱进行周向加载。 10.一种脊柱 的加载系统， 其特征在于， 包括如权利要求1 ‑8中任一项所述的脊柱的周 向加载装置 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115372149 A 3