Návrh simulátoru pro analýzu tření v kolenním kloubu

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá konstrukcí zařízení simulujícího kinematiku kolenního kloubu. Okrajové podmínky se inspirují normou ISO 14243-3 a na jejich základě následuje výběr vhodných komponentů. Simulátor bude schopen zaznamenávat průběh koeficientu tření mezi chrupavkou tvořící translační pohyb, CoCr hlavicí tvořící rotační pohyb a přítlačnou sílou, čímž pomáhá lépe pochopit biotribologické procesy mezi zvolenými povrchy. Konstrukce musí být vyvinuta s ohledem na relativní pohyb komponentů, materiál vzorků a mazání. Úvodní část textu se zabývá přehledem současného poznání, které slouží jako hlavní vstup do tvorby konstrukce. Na základě rešeršní části je vytvořeno několik koncepčních řešení v oblasti konstrukce a způsobu měření tření. Z navržených konceptů je vybráno výsledné řešení, které splňuje předem stanovené podmínky a obsahuje konkrétní pohony i senzoriku.This bachelor thesis deals with the construction of a device simulating the kinematics of the knee joint. Boundary conditions are inspired by the ISO 14243-3 standard and are based on the selection of suitable components. The simulator will be able to record the course of the coefficient of friction between the cartilage forming the translational motion, the CoCr head forming the rotational motion and the pressing force, thus helping to better understand the biotribological processes between the selected surfaces. The design must be developed with respect to the relative movement of components, sample material and lubrication. The introductory part of the text deals with an overview of current knowledge, which serves as the main input to the creation of the structure. Based on the research part, several conceptual solutions are created in the field of construction and method of friction measurement. The resulting solution is selected from the proposed concepts, which meets predetermined conditions and contains specific drives and sensors.