实验装置

1.本公开涉及一种实验装置，尤其是一种用于测试俘获人体下肢活动能量装置的实验装置。


背景技术：

2.人体本身作为一个巨大的能量产生来源，正常肢体活动过程中会产生可观的能量如动能、势能、热能等。随着各种人体传感器的微型化和大量可穿戴设备的出现，众多研究者开始探索如何利用人体产生的能量为它们供能以延长其工作时间。因此，出现了各种各样的人体能量俘获装置，这些装置可以将俘获的人体能量转化为电能，用于供应微型传感器和多种可穿戴设备，实现无电源充电情况下的长时间正常工作。适用于野外工作者、士兵、重体力劳动者等人群。
3.在各种人体正常活动中，下肢活动具有肢体摆动幅度大、关节活动幅度大、活动频率高、活动时间长的特点。从而吸引大量的研究者设计研制出种类繁多的俘获人体下肢活动能量的装置，这些装置需要进行实验测试，但是出于装置的设计因素以及安全性考虑，通常不能直接佩戴到实验者身上进行实际的俘获能量测试，需要根据装置的特点来设计研制专用的实验平台进行测试和改进。
4.目前，关于测试这些装置的实验平台还很缺乏，也没有一种通用型的实验平台可以模拟人体下肢的多种活动姿态，因此，亟需设计一种实验装置，来满足绝大多数人体下肢俘能装置的实验测试需求。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种实验装置。
6.根据本公开的一个方面，提供了一种实验装置，其用于测试俘获人体下肢活动能量装置，其包括：框架体、直流电机、直流电机底座、联轴开槽板、第一旋转件、直线导轨滑块、长槽板、第二旋转件、板间连接件、大腿活动模拟件、小腿活动模拟件、直线导轨滑块连接件、直线导轨限位扣、直线导轨固定板、足部活动模拟件、升降螺柱、升降螺柱底座和升降横杆；
7.所述框架体包括第一横杆、第二横杆、第三横杆和第四横杆，第一横杆、第二横杆、第三横杆和第四横杆相互连接围合而成的正方形结构，并且所述第一横杆、第二横杆、第三横杆和第四横杆均水平设置；所述框架体还包括第一立杆、第二立杆、第三立杆和第四立杆；第一立杆、第二立杆、第三立杆和第四立杆均竖直设置；第一立杆设置于所述第一横杆和第二横杆的连接处，第二立杆设置于所述第二横杆和第三横杆的连接处，第三立杆设置于所述第三横杆和第四横杆的连接处，第四立杆设置于所述第四横杆和第一横杆的连接处；
8.所述框架体还包括第五横杆和第六横杆，所述第五横杆和第六横杆均水平设置，并且所述第五横杆的两端分别连接于第一立杆和第二立杆，所述第六横杆的两端分别连接
于第三立杆和第四立杆；所述框架体还包括第七横杆和第八横杆，所述第七横杆和第八横杆均水平设置，并且第七横杆位于所述第五横杆的上方，并相对于第五横杆能够上下运动；所述第八横杆位于所述第六横杆的上方，并相对于第六横杆能够上下运动；
9.所述升降螺柱底座的数量为四个，两个升降螺柱底座固定于所述第五横杆，并位于第五横杆的两端；另外两个升降螺柱底座固定于所述第六横杆，并位于第六横杆的两端；
10.所述升降螺柱底座上固定有升降螺柱，所述升降螺柱的外表面形成有外螺纹，并且所述升降螺柱穿过第五横杆或第六横杆，而且在所述升降螺柱上设置有两个外螺母，这两个外螺母位于第五横杆的上方和下方，或者位于第六横杆的上方或下方；
11.所述升降横杆水平设置，并且其一端连接于所述第五横杆，另一端连接于第六横杆；
12.所述直流电机底座设置于所述升降横杆，并位于所述升降横杆的中部；所述直流电机固定于所述直流电机底座，并使得所述直流电机的输出轴水平设置并垂直于所述升降横杆；
13.所述直流电机的输出轴上安装有联轴开槽板，所述联轴开槽板垂直于所述直流电机的输出轴，并且所述联轴开槽板上开设有长条形孔，所述长条形孔的长度方向与所述联轴开槽板的长度方向相同，并垂直于所述直流电机的输出轴；
14.所述联轴开槽板上设置有固定柱，所述固定柱设置于所述联轴开槽板的长条形槽内，并能够沿长条形槽调整位置；当固定柱的位置调成完成后，被固定于联轴开槽板；所述固定柱平行于所述直流电机的输出轴；
15.所述第一旋转件的一端可转动地设置于所述固定柱，并且所述第一旋转件的另一端可转动地设置于枢转轴；
16.所述第一立杆和第四立杆的表面设置有第一导轨，所述第一导轨竖直设置；所述第一导轨上均设置有直线导轨滑块，所述直线导轨滑块上设置有长槽板，所述长槽板的两端均设置有直线导轨滑块，并且所述长槽板被水平设置；所述长槽板上开设有长条形槽，所述长条形槽水平设置；
17.所述枢转轴可滑动地设置于所述长槽板的长条形槽内，所述枢转轴上可转动地设置有第二旋转件的一端；所述第一旋转件位于一个竖直平面内，所述第二旋转件也位于一个竖直平面内；所述长槽板垂直于所述直流电机的输出轴；所述联轴开槽板能够带动第一旋转件转动，第一旋转件与第二旋转件共轴，当第一旋转件转动时，会推动枢转轴在长槽板的长条形槽中直线运动，进而带动第二旋转件旋转；
18.所述长槽板两端固定在直线导轨滑块上，所述直线导轨滑块能够使用直线导轨限位扣将其固定在第一导轨；
19.所述大腿活动模拟件的上端铰接于长槽板，并且大腿活动模拟件与长槽板的铰接位置位于所述长槽板的中部，也位于所述长槽板的长条形槽的中部的下方；
20.所述大腿活动模拟件的下端与小腿活动模拟件的上端铰接，所述小腿活动模拟件的下端与足部活动模拟件铰接；所述大腿活动模拟件与长槽板的铰接轴、大腿活动模拟件与小腿活动模拟件的铰接轴以及小腿活动模拟件与足部活动模拟件的铰接轴均相互平行，并且均平行于直流电机的输出轴；
21.所述大腿活动模拟件的中部固定有板间连接件，所述板间连接件与第二旋转件的
下端铰接，并且所述第二旋转件的长度能够使得第二旋转件、大腿活动模拟件和小腿活动模拟件均呈竖直状态；
22.所述足部活动模拟件可滑动地设置于下部导轨，所述下部导轨设置于所述直线导轨固定板；
23.所述直线导轨固定板的两端设置有直线导轨滑块连接件，所述第一立杆和第四立杆的表面沿竖直方向设置有第二导轨，所述直线导轨滑块连接件可转动地设置于所述第二导轨，并使得所述直线导轨固定板能够产生升降运动。
24.根据本公开的至少一个实施方式的实验装置，所述第一旋转件和第二旋转件分别位于长槽板的两侧。
25.根据本公开的至少一个实施方式的实验装置，所述大腿活动模拟件的数量为两个，两个大腿活动模拟件平行设置，并且分别位于长槽板的两侧。
26.根据本公开的至少一个实施方式的实验装置，所述大腿活动模拟件与小腿活动模拟件形成一定的夹角，夹角范围为120
°
～180
°
。
27.根据本公开的至少一个实施方式的实验装置，所述小腿活动模拟件数量为2个，两个小腿活动模拟件的下端分别位于足部活动模拟件的两侧。
附图说明
28.附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
29.图1是根据本公开的一个实施方式的实验装置的结构示意图(模式一)。
30.图2是根据本公开的一个实施方式的实验装置的另一角度结构示意图(模式一)。
31.图3是根据本公开的一个实施方式的实验装置的部分结构的结构示意图(模式一)。
32.图4是根据本公开的一个实施方式的实验装置的直流电机的结构示意图。
33.图5是根据本公开的一个实施方式的实验装置的结构示意图(模式二)。
34.图6是根据本公开的一个实施方式的实验装置的另一角度结构示意图(模式二)。
35.图7是根据本公开的一个实施方式的实验装置的部分结构的结构示意图(模式二)。
36.图中附图标记具体为：1-直流电机；2-直流电机底座；3-联轴开槽板；4-第一旋转件；5-直线导轨滑块：6-长槽板；7-第二旋转件；8-板间连接件；91-第一导轨；92-第二导轨；93-下部导轨；10-大腿活动模拟件；11-小腿活动模拟件；12-直线导轨滑块连接件；13-直线导轨限位扣；14-直线导轨固定板；15-足部活动模拟件；18-升降螺柱：19-升降螺柱底座；101-第一横杆；102-第二横杆；103-第三横杆；104-第四横杆；105-第五横杆；106-第六横杆；107-第七横杆；108-第八横杆；109-升降横杆；201-第一立杆；202-第二立杆；203-第三立杆；204-第四立杆；301-固定柱；401-枢转轴。
具体实施方式
37.下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所
描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
39.除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
40.在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
41.当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
42.为了描述性目的，本公开可使用诸如“在
……
之下”、“在
……
下方”、“在
……
下”、“下”、“在
……
上方”、“上”、“在
……
之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在
……
下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。
43.这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
44.如图1至图7所示，本发明提供一种实验装置，其用于测试俘获人体下肢活动能量装置，即其能够模拟人体的腿部的动作过程，并由此能够测试俘获人体下肢活动能量装置，包括框架体、升降螺柱底座19、升降螺柱18、升降横杆109、直流电机1、直流电机底座2、联轴
开槽板3、第一旋转件4、直线导轨滑块5、长槽板6、第二旋转件7、板间连接件8、大腿活动模拟件10、小腿活动模拟件11、直线导轨滑块连接件12、直线导轨限位扣13、直线导轨固定板14和足部活动模拟件15。
45.所述框架体包括第一横杆101、第二横杆102、第三横杆103和第四横杆104，第一横杆101、第二横杆102、第三横杆103和第四横杆104相互连接围合而成的正方形结构，并且所述第一横杆101、第二横杆102、第三横杆103和第四横杆104均水平设置；所述框架体还包括第一立杆201、第二立杆202、第三立杆203和第四立杆204；所述第一立杆201、第二立杆202、第三立杆203和第四立杆204分别设置于所述正方形结构的四个角部，并且第一立杆201、第二立杆202、第三立杆203和第四立杆204均竖直设置；即第一立杆201设置于所述第一横杆101和第二横杆102的连接处，第二立杆202设置于所述第二横杆102和第三横杆103的连接处，第三立杆203设置于所述第三横杆103和第四横杆104的连接处，第四立杆204设置于所述第四横杆104和第一横杆101的连接处。
46.所述框架体还包括第五横杆105和第六横杆106，所述第五横杆105和第六横杆106均水平设置，并且所述第五横杆105的两端分别连接于第一立杆201和第二立杆202，所述第六横杆106的两端分别连接于第三立杆203和第四立杆204。
47.所述框架体还包括第七横杆107和第八横杆108，所述第七横杆107和第八横杆108均水平设置，并且第七横杆107位于所述第五横杆105的上方，并相对于第五横杆105能够上下运动；所述第八横杆108位于所述第六横杆106的上方，并相对于第六横杆106能够上下运动。
48.所述升降螺柱底座19的数量为四个，两个升降螺柱底座19固定于所述第五横杆105，并位于第五横杆105的两端；另外两个升降螺柱底座19固定于所述第六横杆106，并位于第六横杆106的两端。
49.所述升降螺柱底座19上固定有升降螺柱18，所述升降螺柱18的外表面形成有外螺纹，并且所述升降螺柱18穿过第五横杆105或第六横杆106，而且在所述升降螺柱18上设置有两个外螺母，这两个外螺母位于第五横杆105的上方和下方，或者位于第六横杆106的上方或下方，从而能够通过调节外螺母的位置来调节第五横杆105和第六横杆106的高度。
50.所述升降横杆109水平设置，并且其一端连接于所述第五横杆105，另一端连接于第六横杆106，由此，所述升降横杆109也能够上下运动，其运动范围为50mm-120mm。
51.所述直流电机底座2设置于所述升降横杆109，并位于所述升降横杆109的中部；所述直流电机1固定于所述直流电机底座2，并使得所述直流电机1的输出轴水平设置并垂直于所述升降横杆109。
52.所述直流电机1的输出轴上安装有联轴开槽板3，所述联轴开槽板3垂直于所述直流电机1的输出轴，并且所述联轴开槽板3上开设有长条形孔，所述长条形孔的长度方向与所述联轴开槽板3的长度方向相同，并垂直于所述直流电机1的输出轴。
53.在实际工作中，直流电机1能够带动联轴开槽板3绕直流电机1的输出轴的轴心线转动，并且更优选地，所述联轴开槽板3与直流电机1的输出轴可以通过键连接的方式实现传动连接。
54.所述联轴开槽板3上设置有固定柱301，所述固定柱301设置于所述联轴开槽板3的长条形槽内，并能够沿长条形槽调整位置；当固定柱301的位置调成完成后，被固定于联轴
开槽板3。优选地，所述固定柱301与所述联轴开槽板3垂直，即所述固定柱301平行于所述直流电机1的输出轴。
55.第一旋转件4的一端可转动地设置于所述固定柱301，并且所述第一旋转件的4的另一端可转动地设置于枢转轴401，并使得所述第一旋转件4形成为连杆构件。
56.所述第一立杆201和第四立杆204的表面设置有第一导轨，所述第一导轨竖直设置；所述第一导轨上均设置有直线导轨滑块5，所述直线导轨滑块5上设置有长槽板6，所述长槽板6的两端均设置有直线导轨滑块5，并且所述长槽板6被水平设置。所述长槽板6上开设有长条形槽，所述长条形槽水平设置。
57.所述枢转轴401可滑动地设置于所述长槽板6的长条形槽内，并且优选地，所述枢转轴401上可转动地设置有第二旋转件7的一端。更优选地，所述第一旋转件4和第二旋转件7分别位于长槽板6的两侧，而且，所述第一旋转件4位于一个竖直平面内，所述第二旋转件7也位于一个竖直平面内。更优选地，所述长槽板6垂直于所述直流电机1的输出轴。
58.相应地，联轴开槽板3能够带动第一旋转件4转动，第一旋转件4与第二旋转件7共轴，当第一旋转件4转动时，会推动枢转轴401在长槽板6的长条形槽中直线运动，进而带动第二旋转件7旋转。长槽板6两端固定在直线导轨滑块5上，在一种情况下，所述直线导轨滑块5能够使用直线导轨限位扣将其固定在第一导轨，从而长槽板6在竖直方向上的位置能够保持不变。
59.所述大腿活动模拟件10的上端铰接于长槽板6，并且大腿活动模拟件10与长槽板6的铰接位置位于所述长槽板6的中部，也位于所述长槽板6的长条形槽的中部的下方。所述大腿活动模拟件10的数量可以为两个，这两个大腿活动模拟件10平行设置，并且分别位于长槽板6的两侧。
60.所述大腿活动模拟件10的下端与小腿活动模拟件11的上端铰接，所述小腿活动模拟件11的下端与足部活动模拟件15铰接。更优选地，所述大腿活动模拟件10与长槽板6的铰接轴、大腿活动模拟件10与小腿活动模拟件11的铰接轴以及小腿活动模拟件11与足部活动模拟件15的铰接轴均相互平行，例如均平行于直流电机的输出轴，而且均水平设置。
61.所述大腿活动模拟件10的中部固定有板间连接件8，所述板间连接件8与第二旋转件7的下端铰接，并且所述第二旋转件7的长度能够使得第二旋转件7、大腿活动模拟件10和小腿活动模拟件11均呈竖直状态。
62.本公开中，当第二旋转件7转动时，能够带动板间连接件8运动，并使得大腿活动模拟件10与小腿活动模拟件11之间呈一定角度。在一个实施例中，当枢转轴401沿长槽板6的长条形槽运动时，相应地，能够使得大腿活动模拟件10产生转动。
63.优选地，板间连接件8使用顶丝固定在大腿活动模拟件10上，由此方便了板间连接件8的拆卸。在一种工作模式下(模式一，行走模式)，板间连接件8被安装在大腿活动模拟件10上，在另一种工作模式下(模式二，蹲起模式)，能够将板间连接件8从大腿活动模拟件10上拆卸，并且能够将第一旋转件4和第二旋转件7等拆除。
64.本公开中，当大腿活动模拟件10向上抬升一定角度时，会带动小腿活动模拟件11旋转一定角度，两件之间会形成夹角，模拟出人体行走时大腿与小腿的姿态。大腿活动模拟件10与小腿活动模拟件11在模式一(行走模式)工作条件下会形成一定的夹角，夹角范围为120
°
～180
°
。
65.小腿活动模拟件11数量为2个，两个小腿活动模拟件11的下端分别位于足部活动模拟件15的两侧，所述足部活动模拟件15可滑动地设置于下部导轨，例如所述足部活动模拟件15的下方设置有滑块，所述滑块可滑动地设置于所述下部导轨，其中，所述下部导轨设置于所述直线导轨固定板14。
66.所述直线导轨固定板14的两端设置有直线导轨滑块连接件12，所述第一立杆201和第四立杆204的表面沿竖直方向设置有第二导轨，所述直线导轨滑块连接件12可转动地设置于所述第二导轨，并使得所述直线导轨固定板14能够产生升降运动，也就是说，当大腿活动模拟件10产生转动时，能够使得直线导轨固定板14上下运动，此时所述长槽板6的位置被固定。
67.本实施例的实验装置具有两种工作模式，其中模式一为行走模式，即模拟人体行走过程中下肢活动姿势，模式二为蹲起模式，即模拟人体蹲起过程中下肢活动姿势。
68.在行走模式中，直流电机1工作带动联轴开槽板3旋转，并通过移动固定柱301在联轴开槽板3的长条形槽中的位置，能够调节第二旋转件7以及大腿活动模拟件10的选件角度，从而模拟人体行走状态下不同的抬腿角度，提供不同的实验参数条件。
69.在本实施例中，在模式一工作条件下小腿活动模拟件11带动足部活动模拟件15运动时，足部活动模拟件15沿小腿活动模拟件11抬升的一侧滑动，另一侧使用直线导轨限位扣13限制其位移。相应地，当小腿活动模拟件11向上抬升时，会带动直线导轨滑块固定板14沿着第二导轨向上运动，以此来模拟人体行走过程中脚的抬升。直线导轨滑块固定板14与两侧的第二导轨在模式一工作条件下，能够沿着第二导轨竖直方向上移动，与足部活动模拟件15共同模拟出人体行走过程中脚腕的活动和脚部的抬升。
70.在模式二中，需要调节直流电机1的位置，通过移动直流电机底座2的位置可以将直流电机1进行平行移动，使用直流电机升降平台可以将直流电机1进行垂直方向移动。
71.并且通过调整固定柱301在联轴开槽板3的长条形槽中位置可以调节长槽板6的位移距离以及大腿活动模拟件10的旋转角度，从而模拟人体蹲起过程中大腿与小腿之间的弯曲角度，提供不同的实验参数条件。
72.联轴开槽板3带动固定柱301动作，此时固定柱301会插入至长槽板6的长条形槽内，由此能够带动长槽板6沿着第一导轨在竖直方向上移动。在模式二工作条件下，长槽板6两侧连接的直线导轨滑块5能够沿着第一导轨自由滑动，带动大腿活动模拟件10运动。
73.在模式二工作条件下小腿活动模拟件11以足部活动模拟件15为中心旋转，模拟人体蹲起过程中小腿的活动姿势，而且，直线导轨滑块5的两侧被直线导轨限位扣限制其运动，模拟人体蹲起过程中脚踝固定位置。
74.该实验装置可以模拟人体行走和蹲起两类过程中的下肢活动姿态，可以根据实验测试需求改变测试频率和测试角度。实验装置预留了充足的安装空间，可以满足绝大多数俘能装置和测试所用传感器的安装，从而不用根据各种俘能装置的特点来单独设计研制实验测试平台。
75.整体上说，由于本实施例的实验装置具有两种模式，在模式一时，保持长槽板6固定，此时直线导轨固定板14能够上下运动，并且足部活动模拟件15也能够滑动；在模式二中，保持足部活动模拟件15以及直线导轨固定板14固定，并使得长槽板6能够运动，从而模拟人体蹲起。
76.相应地，当从模式二更改为模式一时，需要拆卸第一旋转件4、第二旋转件7和板间连接件8，并调整联轴开槽板3与长槽板6的连接关系，以及调整直流电机1的高度等，从而能够使得本公开的实验装置运行在模式二。
77.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
78.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
79.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

技术特征：
1.一种实验装置，其用于测试俘获人体下肢活动能量装置，其特征在于，包括：框架体、直流电机、直流电机底座、联轴开槽板、第一旋转件、直线导轨滑块、长槽板、第二旋转件、板间连接件、大腿活动模拟件、小腿活动模拟件、直线导轨滑块连接件、直线导轨限位扣、直线导轨固定板、足部活动模拟件、升降螺柱、升降螺柱底座和升降横杆；所述框架体包括第一横杆、第二横杆、第三横杆和第四横杆，第一横杆、第二横杆、第三横杆和第四横杆相互连接围合而成的正方形结构，并且所述第一横杆、第二横杆、第三横杆和第四横杆均水平设置；所述框架体还包括第一立杆、第二立杆、第三立杆和第四立杆；第一立杆、第二立杆、第三立杆和第四立杆均竖直设置；第一立杆设置于所述第一横杆和第二横杆的连接处，第二立杆设置于所述第二横杆和第三横杆的连接处，第三立杆设置于所述第三横杆和第四横杆的连接处，第四立杆设置于所述第四横杆和第一横杆的连接处；所述框架体还包括第五横杆和第六横杆，所述第五横杆和第六横杆均水平设置，并且所述第五横杆的两端分别连接于第一立杆和第二立杆，所述第六横杆的两端分别连接于第三立杆和第四立杆；所述框架体还包括第七横杆和第八横杆，所述第七横杆和第八横杆均水平设置，并且第七横杆位于所述第五横杆的上方，并相对于第五横杆能够上下运动；所述第八横杆位于所述第六横杆的上方，并相对于第六横杆能够上下运动；所述升降螺柱底座的数量为四个，两个升降螺柱底座固定于所述第五横杆，并位于第五横杆的两端；另外两个升降螺柱底座固定于所述第六横杆，并位于第六横杆的两端；所述升降螺柱底座上固定有升降螺柱，所述升降螺柱的外表面形成有外螺纹，并且所述升降螺柱穿过第五横杆或第六横杆，而且在所述升降螺柱上设置有两个外螺母，这两个外螺母位于第五横杆的上方和下方，或者位于第六横杆的上方或下方；所述升降横杆水平设置，并且其一端连接于所述第五横杆，另一端连接于第六横杆；所述直流电机底座设置于所述升降横杆，并位于所述升降横杆的中部；所述直流电机固定于所述直流电机底座，并使得所述直流电机的输出轴水平设置并垂直于所述升降横杆；所述直流电机的输出轴上安装有联轴开槽板，所述联轴开槽板垂直于所述直流电机的输出轴，并且所述联轴开槽板上开设有长条形孔，所述长条形孔的长度方向与所述联轴开槽板的长度方向相同，并垂直于所述直流电机的输出轴；所述联轴开槽板上设置有固定柱，所述固定柱设置于所述联轴开槽板的长条形槽内，并能够沿长条形槽调整位置；当固定柱的位置调成完成后，被固定于联轴开槽板；所述固定柱平行于所述直流电机的输出轴；所述第一旋转件的一端可转动地设置于所述固定柱，并且所述第一旋转件的另一端可转动地设置于枢转轴；所述第一立杆和第四立杆的表面设置有第一导轨，所述第一导轨竖直设置；所述第一导轨上均设置有直线导轨滑块，所述直线导轨滑块上设置有长槽板，所述长槽板的两端均设置有直线导轨滑块，并且所述长槽板被水平设置；所述长槽板上开设有长条形槽，所述长条形槽水平设置；所述枢转轴可滑动地设置于所述长槽板的长条形槽内，所述枢转轴上可转动地设置有第二旋转件的一端；所述第一旋转件位于一个竖直平面内，所述第二旋转件也位于一个竖直平面内；所述长槽板垂直于所述直流电机的输出轴；所述联轴开槽板能够带动第一旋转
件转动，第一旋转件与第二旋转件共轴，当第一旋转件转动时，会推动枢转轴在长槽板的长条形槽中直线运动，进而带动第二旋转件旋转；所述长槽板两端固定在直线导轨滑块上，所述直线导轨滑块能够使用直线导轨限位扣将其固定在第一导轨；所述大腿活动模拟件的上端铰接于长槽板，并且大腿活动模拟件与长槽板的铰接位置位于所述长槽板的中部，也位于所述长槽板的长条形槽的中部的下方；所述大腿活动模拟件的下端与小腿活动模拟件的上端铰接，所述小腿活动模拟件的下端与足部活动模拟件铰接；所述大腿活动模拟件与长槽板的铰接轴、大腿活动模拟件与小腿活动模拟件的铰接轴以及小腿活动模拟件与足部活动模拟件的铰接轴均相互平行，并且均平行于直流电机的输出轴；所述大腿活动模拟件的中部固定有板间连接件，所述板间连接件与第二旋转件的下端铰接，并且所述第二旋转件的长度能够使得第二旋转件、大腿活动模拟件和小腿活动模拟件均呈竖直状态；所述足部活动模拟件可滑动地设置于下部导轨，所述下部导轨设置于所述直线导轨固定板；所述直线导轨固定板的两端设置有直线导轨滑块连接件，所述第一立杆和第四立杆的表面沿竖直方向设置有第二导轨，所述直线导轨滑块连接件可转动地设置于所述第二导轨，并使得所述直线导轨固定板能够产生升降运动。2.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述第一旋转件和第二旋转件分别位于长槽板的两侧。3.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述大腿活动模拟件的数量为两个，两个大腿活动模拟件平行设置，并且分别位于长槽板的两侧。4.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述大腿活动模拟件与小腿活动模拟件形成一定的夹角，夹角范围为120
°
～180
°
。5.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述小腿活动模拟件数量为2个，两个小腿活动模拟件的下端分别位于足部活动模拟件的两侧。

技术总结
本公开提供一种实验装置，其用于测试俘获人体下肢活动能量装置，其包括：框架体、直流电机、直流电机底座、联轴开槽板、第一旋转件、直线导轨滑块、长槽板、第二旋转件、板间连接件、大腿活动模拟件、小腿活动模拟件、直线导轨滑块连接件、直线导轨限位扣、直线导轨固定板、足部活动模拟件、升降螺柱、升降螺柱底座和升降横杆。横杆。横杆。


技术研发人员：任立敏 周杨
受保护的技术使用者：东北电力大学
技术研发日：2023.07.17
技术公布日：2023/10/15