Устройство регистрации угловых параметров позы оператора

Союз СоветскивСоциалкстическивРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и,733653(5)М. Кл, А 61 В 5/10 с присоединением заявкитооударствеиимй комитет СССР(23) Приоритет(53) УДК 616. , 578 (088.8) по делам изооретеиий и открытий ,Опубликовано 15,05,80 е Бюллетень18 Дата опубликования описания 16,05.80 Н. П. Прокопьев, В. А, Зубарьков и А. И. Харламов(54) УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ УГЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОЗЫ ОПЕРАТОРАИзобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для проведения биомеханических исследований.Известно устройство регистрации угловых параметров позы оператора, которое содержит узлы тазобедренного сустава и5 поясничного отдела, опорные площадки, потенциометры, тяги потенциометров, телескопические муфты, кулисный механизм с самоустанавливчющейся кареткойОднако это устройство позволяет регистрировать только углы сгибания бедра и прогиба позвоничника, что ограничивает его функциональные возможности.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем регистрации углов отведения бедра и бокового наклона туловища, а также голеностопного и коленного суставов,Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве узлы тазобедренного суСтава и поясничного отдела выполнены в виде карданных шарниров, по осям крестовин которых установлены потенциометры,связанные тягами с опорными плошайками, а узел тазобедренного сустава связан посредством телескопическихмуфт,.закрепленных на опорных площадках сдополнительными потенциометрами, расположенными в области коленного и голеностопного суставов, причем тяга потенциометра голеностопного сустава соединена с опорной площадкой, закрепленной на стопе.На фиг, 1 изображена кинематическая схема устройства регистрации угловых параметров позы оператора;на фиг, 2 - схема размещения устройства на телеоператора,Устройство содержит потенциометрические датчики в виде ползунковых потенциометров 1-6, из которьсх потенциометры 1 и 2 установлены в узле 7 поясничного отдела, потенциометры 3 и 4 - в узле 8 тазобедренного сустава, потенциометр 5- в узле 9 коленного сустава, потенциометр 6. - в узле 10 голеностопного сус73363тава, Оси потенциометров 1-4 закреплены иа крестовинах 11 и, 12 карданных шарниров 13 и 14 (фиг, 2), с вилками 15-18 которых жестко связаны корпусы потенциометров 1-4 соответственно. Причем узлы тазобедренного сустава и поясничного отдела выполнены в виде кардапных шарниров. На осях 19 и 20 вилок 15 и 17 крепятся опорные площадки 21 и 22 предназначенные для соосного креп 4пения в области соответствующих сочленений тела оператора, Вилки 16 и 17 соединены между собой вращающейся телескопической муфтой 23, Вилка 15 карданного шарнира 13 соединена с кулисой 1 Б 24 кулисного механизма, самоустанавливающаяся каретка 25 которой при помощи шарового шарнира 26 установлена на опорной площадке 27, жестко связанной ,с опорной, дугой 28 (фиг, 2). 20Ось потепциометра 5 соединена с тягой 29, а его корпус - с вилкой 30 узла 9 (фиг. 2), аналогично, ось потенциометра 6 соединена с тягой 3 1, а его корпус -с вилкой 32 узла 10 (фиг, 2). Узлы 7-10. (фиг. 2) связаны между собой посредством вращающихся телескопических муфт 23, 33 и 34. Оперные плоцадки 35-37 предпазначены для закрепления устройства на теле испытуемого.Устройство работает следующим образом (фиг, 2), Узел 10 закрепляют в области голеностопного сустава с помощью опорных площадок 36 и 37, узе9 - в области коленного сустава с по мощью опорных пло 1 цадок 35, узел 8 - в области вертпужной впадины с помощью опорной площадки 22, узел 7 - в области поясницы с помощью опорной площадки 21, опорная площадка 27 куписного механизма в области Я-М 11 ребра по средней аксипярной пинии туловища и опорная дуга 28- в об.- ласти лопаток испытуемого.Независимо от индивидуальных антропометрических данных испытуемого рас Б стояние между узлами голеностопного, коленного, тазобедренного суставов и поясничного отдела автоматически устанавливается при помощи телескопических муфт 23, 33 и 34 на нужную величину 50 а расстояние между плоцадками 21 и 27 автоматически устанавливается благодаря перемещению каретки 25 вдоль кулисы 24.При перемещении тулови 1 ца потенциометры узла 7 отрабатывают соответствен- Б но углы бокового наклона и сгибания. Изменение длины хорды, соединяющей опорные площадки 21 и 27" и ее повороты в 53плоскостях, не совпадающих с плоскостями сгибания и бокового наклона, компенсиру 1 отся перемещением каретки 25, поворотом в шаровом шарнире 26, а также перемещением и вращснием поршня телескопической муфты 23.При перемещении бедра в тазобедренном суставе потенциометры узла 8 отрабатывают соответственно углы отведения и сгибания, при этом механические напряжения, связанные с просупинационными перемещениями бедра, изменением степени напряжения мьццц и изменениемрасстояния между местами крепления опорных площадок, снимаются перемещениями и поворотами поршней вращающихся телескопических муфт 23 и 33.При сгибании голени в коленном суставе и стопы в голеностопном суставе соответствующие углы отрабатывают потенциометры узлов 9 и 10.Изменения электрических сопротивлений потенциометров пропорциональны угловым перемещениям соответствующих звеньев тела испытуемого при его функциональной деятельности, Эти сопротивления измеряются известными способами.Использование узлов коленного и голеностопного суставов, а также конструкция узлов тазобедренного сустава. и поясничного отдела, позволяющая установить дополнительные потенциомегры в плоскостях исследуемых перемещений, значительно расширяют возможности для комплексных эргономических исследований, Устройство обеспечивает достоверное измерение угловых параметров, являющихся определяющими при оценке удобства посадки оператора на рабочем месте, и позволяет разработать научно обоснованные рекомендации по оптимйзации рабочего места с целью повышения эффективности трудаоператора.Формула изобретенияУстройстворегистрации угловых параметров позы оператора, содержащее углы тазобедренного сустава и поясничного отдела, опорные площадки, потенциометры, тяги потенциометров, телескопические муфты, кулисный механизм с самоустанавливающейся кареткой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения его функциональных воэможностей путем регистрации угповотведения бедра и бокового наклона туловища, а также голеностопного и коленного суставов, узлы тазобедренного сустава и поясничного от733653 дела выполнены в виде карданньех шарниров, по осям крестовин которых установлены потенциометры, связанные тягами сопорными площадками, а узел тазобедренного сустава связан посредством телескопических Муфт, закрепленных на опорных площадках с дополнительными потенциометрами, расположенными в облас 6ти коленного и голеностопного суставов,причем тяга потенциометра голенбстопного сустава соединена с опорной площадкой, закрепленной на стопе.5 Источники иееформациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР.Хо 562269, кл. А 61 В 5/10, 1977.733653 Составитель Л, СоловьевТехред З. Чужик Корректор.М, Демчик ктор Л. Батан Илиад ППП Патент, г, Ужгород, улПроектная 1938/7 Тираж 673 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Р