Устройство для измерения манипулятивных и силовых характеристик стопы

(51) 4 А 61 В 5/1 ЕТЕНИ тво СССРО, 1982.Я ИЗМЕРЕНИЯСИЛОВЫХ ХАя к медицинской льзовано для осуих исследований. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ(54) УСТРОЙСТВО ДЛМАНИПУЛЯТИВНЫХ ИРАКТЕРИСТИК СТОПЫ(57) Изобретение относиттехнике и может быть испоществления биомеханическ вбила 1387985 А 1 Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем измерения силовых характеристик стопы и повышение точности измерения. Стопа испытуемого крепится в стоподержателе 9 средствами фиксации 11 и подпятником 10 таким образом, чтобы ось вращения устройства совпадала с осью вращения голеностопного сустава. При повороте стопы соответственно поворачиваются полуоси 3, при необходимости можно определить максимально возможный диапазон перемещения стопы и оценить точность манипулятивных движений испытуемого практически без нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.Формула изобретения Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для осуществления биомеханических исследований . Оно может быть использовано для изучения исполнительской моторной деятельности оператора, биомеханики опорнодвигательного аппарата, применено в ортопедии и протезировании, а также в спортивной медицине.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем измерения силовых характеристик стопы и повышения точности измерений.На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - стоподержатель; на фиг. 3 - устройство для. измерения угла поворота; на фиг. 4 -- угол загрузки,Устройство (фиг. 1) содержит основание 1, на котором закреплены стойки 2, поддерживающие коленчатый вал в виде двух полуосей 3 с закрепленными на них тензодатчиками 4 для регистрации усилий, развиваемых стопой, планку 5 со штоками 6, снабженными резьбой. Для фиксации штоков планки 5 относительно полуосей служат гайки 7. С торца одной из полуосей установлена еще одна планка 8. Обе планки 5 и 8 снабжены отверстиями для крепления стоподержателя 9 с регулируемым подпятником 10 и средствами 1 фиксации стопы (фиг. 2) .На одной из полуосей закреплено устройство для определения угла поворота (фиг. 3) состоящее из шкива 12, жестко закрепленного на полуоси, соединенного с помощью гибкой связи 13 и пружины 14 с упругой пластиной 15, снабженной тензодатчиками 16.На одной из крайних стоек закреплена электромагнитная муфта 17, прижимной стопорный диск 18, который установлен на полуоси с возможностью перемещения вдоль нее.На другой крайней стойке установлена еще одна электромагнитная муфта 19, прижимной поворотный диск 20 которой снабжен стопором 21 и захватами 22. Диск 20 свободно насажен на полуось и может как перемещаться вдоль оси, так и поворачиваться вокруг нее. С захватами 22 диска 20 с помощью сменных пружин 23 различной жесткости и гибкой связи 24 соединены поворотные сегменты 25, свободно насаженные на полуось. Перемещение сегментов осуществляется поводком 26, жестко за.крепленным на полуоси. Начальное положение сегментов фиксируется стопором 21 (фиг. 4).Предлагаемое устройство работает следующим образом.Для определения характеристик стопы при сгибании-разгибании, супинации-пронации стоподержатель 9 крепится соответ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ственно перпендикулярно или продольно оси планки 5, а при отведении-приведении крепится к планке 8,Стопа испытуемого крепится в стоподержателе 9 средствами 11 фиксации и подпятником 10 таким образом, чтобы ось вращения устройства совпадала с осью вращения голеностопного сустава, Высота крепления регулируется выдвижением штоков 6 и фиксируется гайками 7. Перемещение по продольной оси стоподержателя осуществляется регулируемым подпятником О. Теперь при повороте стопы соответственно поворачиваются полуоси 3, угол поворота которых измеряется устройством для измерения угла поворота (фиг. 3), т.е. можно определить максимально возможный диапазон перемещения стопы и оценить точность манипулятивных движений испытуемого практически без нагрузки (если пренебречь инерционностью устройства).При включении муфты 17 притягивается прижимной стопорный диск 18, который стопорит полуось в любом из возможных для данного испытуемого углов перемещения. Мышечные усилия, развиваемые стопой, регистрируются тензодатчиками 4, закрепленными на полуосях и включенными в мостовую схему измерения. При включении муфты 19 жестко фиксируется прижимной поворотный диск 20 со стопором 21, при этом соответственно фиксируются поворотные сегменты 25. Теперь при повороте стопы, а следовательно, и повороте полуоси в ту или другую сторону жестко соединенный с ней поводок 26 поворачивает определенный сегмент. Усилие поворота определяется жесткостью сменных пружин 23. Фиксировать поворотный диск 20 можно в любом из возможных положений перемещения стопы, при этом задается определенный начальный угол, относительно которого происходит измерение характеристик манипулятивных движений по перемещению. Изменяя начальный угол, можно оценить точность формирования управляющих воздействий во всем диапазоне возможных перемещений. Усилие поворота можно также регулировать, изменяя силу притягивания прижимного стопорного диска 18, которая зависит от величины тока возбуждения в катушке электромагнитной муфты (т.е. регулируя фрикционное взаимодействие диска и муфты). Таким образом, нагрузочные характеристики можно регулировать не только изменением жесткости пружин 23, но и изменением величины тока в катушке муфты 17 в процессе выполнения движения,1. Устройство для измерения манипулятивных и силовых характеристик стопы, со1387985 Составитель О. ЧТехред И. ВересТираж 655нного комитета СССР по дМосква, Ж - 35, Раушскаиграфическое предприятие,букова К. Пожо ткрыти рректородписноеретенийд. 4/5д,ул. П лам нзоя наб.,г. Ужгор роектная,держащее основание со стойками, поддерживающими коленчатый вал с размещенным на нем стоподержателем с элементами фиксации стопы и подпятником, а также средства для измерения амплитуды дви жений стопы, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем измерения силовых характеристик стопы и повышения точности измерений, на валу устройства закреплены тен зодатчики, включенные в мостовую схему измерения, на стойках закреплены две электромагнитные муфты, причем у одной муфты прижимной диск жестко соединен с возможностью перемещения вдоль него, а у другой прижимной диск свободно насажен на вал, причем этот диск снабжен стопором10 у и захватами, соединенными гибкими связями и сменными пружинами различной жесткости со свободно насаженными на вал поворотными сегментами, в зазор между которыми помещен стопор и поводок, жестко соединенный с валом, при этом средства для измерения амплитуды движения стопы включают в себя жестко установленный на валу шкив, который посредством гибкой связи и пружины соединен с упругой пластиной с закрепленными на ней датчиками, включенными в мостовую схему измерения. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подпятник выполнен с возможностью перемещения вдоль стоподержателя.