Návrh a realizace experimentálního zařízení pro boimechanickou komponentu

Design and Realization of Experimental Device for Particular Biomechanics

conference paper

en

The contribution deals with the testing of selected biomechanical components, total hip joint endoprosthesis and cervival fixators in particular. The device for testing the cervival fixators is designed and build. Currently we focus on mutual correction of motion. The motion on the experimental device is realized using stepper motors. Actuators are formed as stepper motors with gear. Using coupling those are connected to the coiling bowls which swing under the influence of brought torque and thus induce given load (inflexion). Another type of load of spine fixator is torsion, which is again induced using the stepper motor. The test element is made of two cervival vertebrae with intervertebral disk between. The test element is then bathed into the dentacryl and after curing it is put into the test machine bowls where it is fixed using screws. Test elements prepared this way is ready for the test. Test experiment was performed on the test device with the aim to determine the functionality of the device and possibilities of its enhancement. The experiments showed that the torsion and inflexion motion is not sufficiently coordinated. Technical problems were discovered in the control area connected to the requirements of interoperability of torsion and bending load of the test samples. Motor motion was synchronized and further measurement of spine segment with applied fixator was performed.

Příspěvek se zabývá testováním vybraných biomechanických komponent. Jedná se o testování totálních kyčelních kloubů a testování krčních fixátorů. Zařízení pro testování krčních fixátrorů je již navrženo a realizováno. V současné době je snaha o provedení vzájemné korekce pohybů. Na experimentálním zařízení jsou realizovány pohyby pomocí krokových motorů. Akční členy jsou krokové motory s převodovkou, ke kterým jsou pomocí spojek připevněny natáčecí misky, které se pod vlivem takto přivedené silové dvojice naklápí a vyvolávají dané namáhání (flexi). Dalším namáháním páteřního fixátoru je torze, která je opět vyvozena pomocí krokového motoru. Zkušební vzorek je tvořen dvěma krčními obratli mezi nimiž je meziobratlová destička. Takto získaný vzorek je vložen do dentakrylové hmoty a po vytuhnutí vložen do misek zkušebního stroje, kde je připevněn pomocí šroubů. Takto připravený vzorek je poté připraven ke zkoušce. Na zkušebním zařízení byl proveden testovací experiment s cílem posouzení funkčnosti zařízení, případně možnosti jeho zdokonalení, ze kterého je snaha posoudit funkčnost zařízení. Na základě tohoto měření bylo zjištěno, že není dostatečně sladěn torzní pohyb s flexí. Na základě tohoto experimentu byly zjištěny technické problémy v oblasti řízení souvisejícím se splněním všech požadavků na součinnost torzního a ohybového namáhání vzorků. Pohyb motoru byl zesynchronizován a bylo provedeno měření páteřního segmentu s aplikovaným fixátorem.

The contribution deals with the testing of selected biomechanical components, total hip joint endoprosthesis and cervival fixators in particular. The device for testing the cervival fixators is designed and build. Currently we focus on mutual correction of motion. The motion on the experimental device is realized using stepper motors. Actuators are formed as stepper motors with gear. Using coupling those are connected to the coiling bowls which swing under the influence of brought torque and thus induce given load (inflexion). Another type of load of spine fixator is torsion, which is again induced using the stepper motor. The test element is made of two cervival vertebrae with intervertebral disk between. The test element is then bathed into the dentacryl and after curing it is put into the test machine bowls where it is fixed using screws. Test elements prepared this way is ready for the test. Test experiment was performed on the test device with the aim to determine the functionality of the device and possibilities of its enhancement. The experiments showed that the torsion and inflexion motion is not sufficiently coordinated. Technical problems were discovered in the control area connected to the requirements of interoperability of torsion and bending load of the test samples. Motor motion was synchronized and further measurement of spine segment with applied fixator was performed.

Biomechanická komponenta, orratel,

Particular Biomechanics, spine,

2007

09.07.2007

Biomedical Enginering Society

Singapore

978-81-904262-8-2

Program and Abstracts

1

1–4

4