Устройство для измерения угловых перемещений звеньев тела человека

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11562269 Союз Советских Софлиалистически Республик(22) Заявлено 29,03.76 (21) 2344032/1 нием заявк сп и 3) Приорите Государствеииыи комите(53) УДК 615.4088.8 Совета Министров СССРпо ледам изобретений 1 плетень Ле) Опубликовано 25 ия описания 11.08,77 5) Дата опублико и открытии 172) Авторы изобретею Рабинович И. Казанцева, В, Н. Лузгин,и И. В. Касаткин ческой культуры(71) Заявитель Омский государственный институт фи ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЬ ВЕНЬЕВ ТЕЛА ЧЕЛОВЕК 4) УСТРОЙСТВОПЕРЕМЕЩЕН И й тех- рений тносится к медицинскоустройствам для измений человека.ойство для регистрацизвеньев тела человеиометрические датчикщью тяг с соответствла человека, опорные Изобретенике, а именпараметровИзвестножений отделдержащее пдиненные сми участкамщадки. ние о но к движ устр ьных отенц помо и двика, сои, соеующи. охранени а.тройстве тя на опорн цилиндрициометры мю телескоп етра изме ит кулисн х е- еи- еОднако в этом устройстве элементы, приводящие во вращение потенциометр датчика обладают недостаточным числом степеней свободы в плоскостях, не совпадающих с плоскостью исследуемого перемещения, Поэтому возникающие при реальном движении механические напряжения препятствуют совершению естественного движения и вызывают в самом устройстве нежелательные деформации, приводящие к потере электрического контакта в датчике или к поломкам прибора. Целью изобретения является достоверности движений человекЭто достигается тем, что в ус потенциометров, укрепленных площадках, снабжены двойными скими шарнирами, причем потен жду собой соединены с помощь ческой муфты, а тяга потенциом ния угла прогиба спины содерж механизм с самоустанавливающейся каркой. На фиг. 1 изображена кинематическая схема устройства для измерения угловых перемещений звеньев тела человека; на фиг. 2 - устройство, устансзленное на теле человека.Устройство содержит потенциометрические датчики в виде ползунковых потенциометров .2, Ось 3 потенциометра 1 через цилиндрический шарнир 4 соединена с опорной площадкой б, предназначенной для соосного крепления в области одного из суставов. Корпус б пстенц,.сметра 1 при помощи тяги 7, двойного цилиндрического шарнира 8 и тяги 9 соединен с спорной площадкой 10, предназначенной для крепления на дистальном конце одного из исследуемых звеньев тела, Одновременно ось 3 потенциометра 1 через тягу 11, цилиндрический шарнир 12, вращающуюся телескопическую муфту 13, цилиндрический шарнир 14 и тягу 15 соединена с корпусом 1 б потенциометра 2. Ось 17 этого потенциометра через цилиндрический шарнир 18 скреплена с опорной площадкой 19, укрепляемой соосно с другим исследуемым суставом. Одновременно ось 17 через тягу 20 и двойной цилиндрический шарнир 21 соединена с кулисой 22, каретка 23 которой прп помощи двойного цилиндрического шарнира 24 укреплена на опорной площадке 25, предназначенной длг,крепления на другом дистальном конце ис. следуемой цепи звеньев тела.Устройство, например, при одновременном изучении угловых перемещений в тазобедренном суставе и прогибе позвоночника, работает следующим образом.Опорная площадка 10 укрепляется на бедре испытуемого, опорная площадка 5 - в области вертлужной впадины, опорная площадка 19 - в области поясницы, опорная площадка 25 - на спине в области лопатки.Независимо от индивидуальных антропометрических данных испытуемого расстояние между площад 1 ками 5 и 19 автоматически у 1 станавливается при помощи телескопической муфты 13 на нужную величину, а расстояние между площадками 19 и 25 автоматически устанавливается благодаря перемещению каретки 23 вдоль кулисы 22.Благодаря наличию шарниров 8, 12, 14, 21, 24 и кулисы 22 все тяги 7, 9, 11, 15, 20, приводящие во вращение потенциометры 1 и 2, автоматически располагаются в соответствии с индивидуальной конфигурацией тела испытуемого. При вращении бедра в тазобедренном суставе потенциометр 1 отрабатывает угол поворота, при этом механические напряжения, связанные с отведением и пронацией бедра, изменением степени напряжения мышц и изменением расстояния между местами крепления площадок 5 и 19, снимаются соответствующими поворотами шарниров 8, 12, 14, 18 и перемещением поршня телескопической муфты 13. При осуществлении прогибания в спине потенциометр 2 отрабатывает угол перемещения хорды, соединяющей поясницу с лопатками, Изменения длины этой хорды и ее повороты в плоскостях, не совпадающих с плоскостью прогиба, компенсируются перемещением каретки 23 и поворотами в шарнирах 21 и 24.При выполнении одновременного вращения бедра и прогибания в спине возникают силы, сдвигающие площадки 5 и 19 из нужного положения поворотами шарниров 4 и 18, соответственно.10 Изменения электрических сопротивленийпотенциометров 1 и 2 пропорциональны углам поворота бедра и хорды прогиба спины, Эти сопротивления измеряются известными способами.15 Благодаря использованию разгружающихэлементов (шарниров, телескопической муфты и кулисы) устройство позволяет измерять угловые перемещения звеньев тела при многоуставном движенци без отграничения естест венности этих движений и нарушений нормального функционирования электрической и механической частей устройства.Формула изобретения25Устройство для измерения угловых перемещений звеньев тела человека, содержащее потенциометры, опорные площадки и тяги, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сохране ния достоверности движений человека, тягипотенцио метров, укрепленных на опорных площадках, снабжены двойными цилиндрическими шарнирами, причем потенциометры между собой соединены с помощью телескопи ческой муфты, а тяга потенциометра измерения угла прогиба спины содержит кулисныи механизм с самоустанавливающейся кареткой, 562269Составитель В. Головин Редактор Д. Пинчук Текред А. Камышникова Корректор В. Гутман каз 489/1172 Изд. Ма 55 Тираж 693ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССпо делам изобретений и открыМосква, Ж, Раушская наб., дип. Харьк. фил. пред. сПатен