Гониометр Советский патент 1980 года по МПК A61B5/10 

(54) ГОНИОМЕТР

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для проведения антропометрических и биом&хан1гческих исследований. Известен гониометр, который содержи шины, резьбовую пару и узел регистрации перемещений 1 . Однако конструкция гониометра не позволяет достаточно точно производить измерения реальных угловых перемеще- НИИ в суставных звеньях в горизонтальной, фронтальной и сагиттальной плоскостях. Это обусповлшо тем, что обе измерительные шины жестко крепятся на суставном звене и поэтому параллакс, имеющийся между осями измерительных шин и осями элементов суставного звена, вь. зывает как угловые, так и линейные смещения первых относительно вторых, искажая результаты измерений. Погрешности измерений, вызванные этой причиной, достигают 10% измеряемой величины. Кроме того, такое устройство фиксирует все случайные деформации шин в плоскостях, перпендикулярных плоскости вращения измерительных шин, что приводит к искажениям, вносящим погрешности до 40% измеряемой величины. В гониометре для передачи измеряемого перемещения от резьбовой пары к узлу регистрации перемещений используется ряд переходных элементов, что также снижает точность измерений, Целью изобретения является повьвдение точности измерений перемещений в суставах. Цель достигается тем, что в гониометре одна из шин выполнена в виде цилиндрического стержня с подвижной втулкой, связанной с резьбовой парой посредством цилиндрического шарнира, узел регистрации перемацений вклюшсгг корпус и консольЕгую балку с тензопреобразователем, причем консольная балка связана с болтом резьбовой пары. Кроме того, на болте устаноепено резьбовое кольцо..

На фиг. 1 изображен гониометр, общий вид| на фиг, 2 узел регистрации перемещений, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид сверху на фиг, 4 - резьбовая пара с регулируемым зазором в резьбе.

Гониометр содержит две измерительные шины 1 и 2, соединенные между собой с помощью узла 3 регистрации перемещений. Шина 1 представляет собой плас тину с крепежными проушинами, неподвижно соединенную с корпусом 4 узла 3 регистрации Шина 2 выполнена в ввде цилиндрического стержня со скользящей по нему втулкой 5, которая также снаб« жена крепежными-про тиинами и соединена с болтом 6 резьбовой пары посредством цилиндрического шарнира 7, ось которого перпендикулярна оси шины 2 и расположена в плоскости вращения ш.ин, К корпусу 4 узла 3 регистрации прикреплен чувствительный элемент в виде консольной бапки 8 с тензопреобразователям

Гайка резьбовой пары выполнена из двух частей. Одна часть.г- нарезана непосредственнов корпусе 4 узла 3 регистрации, а другая часть представляет собой резьбовое кольцо 9, ввернутое в корпус 4 на более крупной резьбе с большим ша™ гом по отношению к резьбе винтовой пары.

Гониометр работает следующим образом.

При изменении угловых перемещений, возникающих, например, в локтевом суставе спортсмена, выполняющего упражне .ние, шину 1 закрепляют на плече, а шину 2 - на предплечьи. При этом шина 1 неподвижна относительно плеча, а положе°« ние шины 2 относительно предплечья определяется только жестким закреплением на нем втулки 5. j

При угловых перемещениях в локтевом суставе Щины 1 и 2 совершают вращателное движение в плоскости, перпендикуляр ной оси болта 6, который в этот момент поворачивается на определенный угол. Торец болта, упирающийся в свободный конец балки 8, перемещается при этом в осевом направлении, деформируя ее. Деформацию балки 8 воспринимают тензопреобразователи и передают на региструюший прибор.

Благодаря тому, что при повороте предплечья относительно плеча втулка

подвижной шины может свободно переме-

щаться по стержню в осевом направлении, а при ротации предплечья вращаться относительно стержня, сохраняется параллельность продольной оси неподвижной шины оси плеча и продольной оси подвижной шины оси передплечья, которая обуславливает соответствие регистрируемых величин реальным угловым перемещениям

В свою очередь, наличие цилиндрического шарнира в соединении подвижной шины с резьбовой парой исключает регистрацию перемещений, вызываемых случайными деформациями в плоскостях, перпендикулярных плоскости вращения измерительных шин. Уменьшение количества промейсуточных элементов при передаче перемещений от измерительных шин к чувствительному элементу и устранение боковых ЛЮФ1ЮВ болта винтовой пары также способствуют уменьшению погрешностей в измерениях.

Погрешности измерений угловых перемещений не превышают 1,5%, а диапазон измерений тензометрического гониометра при сохранении линейности его характеристик составляет О + 160 , что обеспечивает практические потребности биомеханических исследований.

Формула изобретения

1,Гониометр, содержащий шины, резьбовую пару и узел регистрации перемещений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений перемещений в суставах,- в нем одна из шин выполнена в виде цилиндрического стержня с подвижной втулкой, связанной

с резьбовой парой посредством цилиндрического шарнира, узел регистрации перемещений включает корпус и консольную балку с тензопреобразователем, причем консольная балка связана с болтом резьбовой пары.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Глухое В. И., Братковский В. К. Комплексная методика для получения техники плавания, Теория и практика физической культуры, № 10, 1974, с. 63-67.

. I.- 11.

F l-il-4

.ziL

t/s.

FE

X

и