Устройство для управления движениями мышц человека Советский патент 1983 года по МПК A61B5/10 

Изобретение относится к медианве, например спортивной, и может быть испопьзовано при выработке цикпических двигательных навыков гребли, бега и Известно устройство для управления сокращениями двигательных мышц чел(Ёдака, содержащее электроды, усилители биопотенциалов, аналоговую вычислитель ную машину, электрост имулятор ij. Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет управлять ритмом циклических движений, длительностью между началами отдельных циклов движений и оановременно управлять амплитудой и ритмом сокращения тренируемых машц,, что снижает качество обучения и повышает срок выработки циклических двигательных навыков. Наиболее близким по технической сущ ности является устройство для программи рованного управления движениями мышц человека при мышечной работе, содержащее датчик контролируемого физиологи ческого параметра, который может вклю чать группу электродов, соединенную с усилителем, последовательно соединенные задатчик ритма движения, генератор сигкапов ритма движения, блок управления, генератор сигналов звуковой частоты и излучатель сигналов звуковой частоты L2 I Недостатков известного устройства являются .сравнительно длительные сроки обучения и выработки двигательных навыков. Цель изобретения - сокращение сроков обучения и выработки двигательных навыков путем одновременного управления тоническим напряжением мышц и ритмом движения.. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления движениям мышц человека, содержащее датчик контролируемого физиологического параметра, включающий первую группу электродов, соединенную с усилителем, последователь но соединенные задатчик ритма движения генератор сигналов ритма движения, блок управления, генератор сигналов звуковой частоты и излучатель сигналов звуковой частоты, содержит последовательно соеди ненные задатчик уровня тонического напряжения мышц, компаратор и индикатор уровня тонического напряжения мышц, интегратор, выход которого соединен с вторым входом компаратора, а вход -.с выходом усилителя, вторую группу электродов, генератор импульсов, соединенньгй 1 14.2 с второй группой эпектродов, и индикатор ритма движения, причем выход компаратора и входы генератора импульсов и индикатора ритма движения соединены с блоком управления. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства. Устройство содержит датчик 1 контролируемого физиологического параметра, включающий первую группу электродов 2, соединенную с усилителем 3, последовательно соединенные задатчик 4 ритма движения, генератор 5 сигналов ритма движения, блок 6 управления, генератор 7, 7сигналов звуковой частоты, излучатель 8сигналов звуковой частоты, последовательно соединенные задатчик 9 уровня тонического напряжения, который может быть выполнен в виде.генератора опорвгого напряжения, компаратор 10, индикатор 11 уровня тонического напряжения мышц, интегратор 12, выход которого соединен с вторым входом компаратора 10, а вход - с выходом усилителя 3, вторую группу эпектродов 13, соединенную с генератором 14 импульсов, и индикатор 15 йтма движения, соединенный с блоком 6 управления, который соединен также с выхСДом компаратора 1О и входом генератора 14 импульсов. Устройство работает следующим образом. Биопотенциалы от электродов 2 усиливаются усилителем 3 и подаются на интегратор 12, который выделяет огибаю-; щую сигнала. В компараторе 10 амплитуда огибающей сравнивается с заданным напряжением за датчика 9 и в том случае, когда амплитуда огибающей превышает опорное напряжение, на выходе компаратора 10 появляется импульс, длительность которого пропорционапьна длительности превышения огибающей уровня опорного напряжения. Это время индицируется индикатором 11. Таким образом формируется сигнал зрительной обратной связи управления уровнем тонического напряжения мышц и сигналом, вырабатываемым сокращением ышцы.; Генератор 5 фощирует пилообразное апряжение сигнатш ритма движения с лавно изменяемым периодом, который станавтпшается задатчиком 4 ритма вижения,сигнал ритма.движения подаетя на индикатор 15 ритма движения чеез блок 6 управления. Еспи тренируемый ипи пациент не успеет сдепать движение за время, равное дтжтельности сигиапа ритма движения, наблюдаемого на индикаторе 15, т.е. амплитуда огибающей биосигнапа бу дет меньше опорного, напряжения, то сра батывает генератор 14 импульсов и в течение, например, 25О мс выдает на электроды 12 раздражающий сигнал - прямоугольные импульсы, повторяющиеся с частотой 10 имп/с. Амплитуда импу;льсов генератора 14 может регулироваться в пределах до 200 В. Если движение выполнено за заданное время то срабатывает генератор 7 сигналов звуковой частоты и излучатель 1О подает звуковой сигнал о правильном ритме движения тренируемого. В режиме управления уровнем тонического напряжения, и ритмом циклического движения устройство padotaer следующим образом. В момент срабатывания компаратора 10, т.е. в момент, когда огибающая бис сипнала становится больше уровня опорного напряжения, по команде блока 6 управления запускается генератор 5 сигналов ритма движения и начинает работать индикатор 15 в течение одного цикла. Если движение будет выполнено за время пикла, то выдается звуковой сигнал, если нет - то вырабатывается раздражающий электрокожный сигнал. Таким образом, в устройстве обеспечивается возможность выработки циклических двигательных навыков, что сн№жает сроки обучения и улучшает результаты обучения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛБ тЯ ДВИЖЕНИЯМИ мышц ЧЕЛОВЕКА, I -I:: i t; содержащее датчик контролируемого физ.иопогического параметра, включающий первую группу электродов, соединенную с усилителем, последовательно соедине ные задатчик ритма движения, генератор сигналов ритма движения, блок управления, генератор сигналов звуковой частоты и излучатель сигналов звуковой частоты, отличающее ся тем, что, с целью сокращения сроков обучения и выработки двигательных навыков путем одновременного управления тоническим напряжением мышц и ритмом движения, оно содержит последовательно соединенные задатчик уровня тоническое § го напряжения мышц, компаратор и индикатор тонического напряжения мышц, ин(Л тегратор, выход которого соединен с вторым входом компаратора, а вход - с выходом усилителя, вторую группу электродов, генератор импульсов, соединенный с второй группой электродов, и индикатор ритма движения, причем выход компаратора и входы генератора импульсов и индикатора ритма движения соединены с блоком управления.