Устройство для тренировки оператора

Всесоювнттиоъь ;,о, теоиблнотенаМЬА Н Е ОП ИИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства М л, 30 с 1.1969 ( 1340260/31-1 явлено с присое Приорит ние аявки М МПК А 611 1/О Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРОпубликовано 05 Л 111.1970, Бюллетень Дата бликования описания 4.Х 1.197 Авторызоб ретенияявит УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ ОПЕРАТОРАССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОГУПРАВЛЕНИЯ ПРОТЕЗОМ Изобретение относится к области медицины - протезостроепия, в частности к устройствам для тренировки оператора и исследования динамики биоэлектрического управления протезом,Известные устройства указанного назначения содержат ряд каналов, включающих в себя усилитель биопотенциалов, блок выделения огибающей и индикаторный прибор, в качестве которого может быть использован, например, электронно-оптический индикатор.При тренировке оператора и исследовании динамики биоэлектрического управления протезом с помощью известных устройств перед оператором ставится предметная задача, выполнение которой возможно только при условии подачи биоэлектрических сигналов с различных управляющих мышц в необходимых соотношениях. Такой предметной задачей может служить, например, координированное перемещение луча на экране индика орного прибора с помощью биопотенциалов мышц. При использовании известных устройств для управления безынерционными механизмами Возникают трудности. Они ОоуслОВлены тем, что электрическая активность мышц имеет флюктуационный характер, и для облегчения плавного перемещения луча необходимо сглаживание электромиограммы (ЭМГ) с помощью интегрирующей цепочки. При этом подобрать постоянную времени интегрирования при управлении быстроменяющимися процессами ОкязыВается практически неВозможным: прй небольшой постоянной времени система 5 становится непригодной для слежения, вследствие непрерывных колебаний луча, а при большой - вследствие чрезмерной инерционности. Тем самым возникают трудности для быстрого овладения навыком коордииирован ного управления протезом.Предлагаемое устройство лишенс указанных недостатков. Это достигается тем, что в каждом канале устройства установлеь включенный на выходе усилителя амплитудный де тектор, выходные сигналы которого псступаютна частотно-импульсный амплитудный преобразователь, нагруженный на блок выделения огибающей. Указанные элементы устройства позволяют преобр азовать флюктуирующие 20 биоэлектрические сигналы в импульсь., частота которых пропорциональна среднему значению сигнала, при этом диапазон частот преобразования выбирается таким, чтобы не передавались высокочастотные составляющие, 25 Тем самым обеспечивается управление перемещением луча без заметной инерционности,На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Оно содержит ряд каналов, в каждом из которых установлены соеди 3 о пенные последовательно усилитель 1 биопо278024 Предмет изобретения 20 Составитель Е. Я. Лаицбург Редактор Т. гь Караиова Техрсд 3. Н, ТаранепкоКорректор Т. А. Уманец Заказ 318715 Тпрагк Р 80 ПодписносЦ 1 ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССРМосква, 7 К, Раунгская наб., д. 415 Типография, пр. Сапунова, 2 тенциалов, амплитудный детектор 2, частотпоимпульсный преобразователь 3, выполненный, например, в виде управляемого мультивибратора, блок 4 выделения огибающей, выполненный в виде входного эмиттерного повторителя и частоного детектора. В качестве выходного элемента для всех каналов служит индикаторный прибор 5, например электронно-оптический индикатор, который используется для наблюдения и фоторегистрации результатов исследования.Устройство работает следующим образом.Биопотенциалы мышц поступают в усилители 1. Далее усиленные биопотенциалы поступают на вход амплитудного детектора 2, в котором осуществляется предварительнаь обработка сигнала с малой постоянной времени интегрирования (10 - 20 лсек). Выбор определенной постоянной времени дает возможность получить величину сигнала, близкую к среднему значению, С выхода амплитудного детектора сигнал поступает на вход частотно-импульсного преобразователя 3 (управляемого мультивибратора), частота следования импульсов которого пропорциональна сглаженному сигналу.Импульсы с мультивибратора поступают в блок 4 выделения огибающей, т, е. на эмиттерный повторитель и частотный детектор, выделяющий огибающую импульсов. Пар а мет. ры детектора выбирают такими, чтобы выходной сигнал был пропорционален частоте следования импульсов, Этот сигнал угравляет перемещением луча.Выбранный режим работы устройства позволяет выделить огибаюгцую входного сигнала, на которой нс ощущается его флюктуационный характер и в то же время не теряется быстродействие управления.При двух управляющих мышцах одна из них перемещает луч в вертикальном направлепии (например, вверх) пропорционалы 1 о величине активности мышц, двуглавая - и горизонтальном направлении (например, вправо).При одинаковом коэффициенте усиления обоих каналов успех попытки перемещения луча под заданным углом будет непосредственным выражением способности оператора дать заданное соотношение активности обеих мышц. При четырех управляющих мышцах 10 они объединяются в две антагонистическиепары, перемещающие луч во взаимно перпендикулярных направлениях.Показателем овладения навыком координированного биоэлектрического управления бу дст умение оператора перемещать луч в любом заданном направлении и рисовать им фигуры различной степени сложности,Устройство для тренировки оператора и исследования динамики биоэлектрического управления протезом, содержащее ряд каналов,включающих в себя усилитель биопотенциа 25 лов, блок выделения огибающей и индикаторный прибор, отлпчаюиееся тем, что, с цельюболее быстрого овладения навыком координированного управления протезом и проведенияболее широких исследований биоэлектричес 30 кого управления протезом путем обеспечениядостаточного быстродействия устройства и исключения флюктуаций индицируемого сигнала, в каждом канале установлен включенныйна выходе усилителя амплитудный детектор,35 выходные сигналы которого поступают на частотно-импульсный преобразователь, выполненный, например, в виде управляемого мультивибратора, нагруженный на блок выделенияогибающей, выполненный в виде входного40 эмпттерного повторителя и частотного детектора,