Устройство регистрации угловых параметров позы оператора Советский патент 1980 года по МПК A61B5/10 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для проведения биомеханических исследований. Известно устройство регистрации угловых параметров позы оператора, которое содержит узлы тазобедренного сустава и поясничного отдела, опорные площадки, потенциометры, тяги потенциометров, телескопические муфты, кулисный механизм с самоустанавливающейся кареткой Однако 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 так же голеностопного и коленного суставов. Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве узлы тазобещэенного суСтава и поясничного отдела вьшолнены в виде карданных шарниров, по осям крес товин которых установлены потенциометры, связанные тягами с опорными площадками, а узел тазобедренного сустава связан посредством телескопических муфт,, закрепленных на опорных площадках с дополнительными потенциометрами, расположенны ш 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 теле оператора. Устройство содержит потенциометрические датчики в виде ползунковых потенциометров 1-6, из которых потенциометры 1 и 2 установлены в узле 7 поясничного отдела, потенциометры 3 и 4 - в узле 8 тазобедренного сустава, потенциометр 5в узле 9 коленного сустава, потенциометр 6 - в узле 10 голеностопного сус- ТйЕа, Оси гтотенциометров 1-4 закреплены 5ja крэсговинах 11 и .12 карданных шар-няров 13 и 14 {фиг. 2), с вишсами 15-1 которых жестко связаны корпусы потен.циом&тров 1-4 соответственно. Причем узлы тазобедренного сустава и поясничного отдела выполнены в в.иде. карданных шарнироа. На осях 19 и 20 вилок 15 и 17 крепятся опорные площадки 21 и 22 предназначенные для соосного крепления 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 24 кулисного механизма, самоустанавлиБающаяся к.аретка 25 которой при помодш шарового шарнира 26 установлена на опорной площагасе 27, жестко связанной ,с опорной,дугой 28 (фиг, 2), Ось потенциометра 5 соединена с тягой 29, а его корпус - с вилкой 30 узла 9 (фиг. 2), аналогично, ось потенциометр 6 соединена с тягой 31, а его корпус с вилкой 32 узла 1О (фиг. 2). Узлы 7-10 {фиг. 2) связаны между собой посредством вращающихся телескопических муфт 23, 33 и 34. Опорные площадки 35-37 прешшзначены для закрепления устройств на теле испытуемого. Устройство работает следующим образом (фиг. 2). Узел 1О закрепляют в области голеностопного сустава с помощью опорных площадок 36 и 37, узо i 9 - в области коленного сустава с номощью опорных площадок 35, узел ,8 в области вертпужной впадины с помощью опорной площадки 22, узел 7 - Б обпасти поясницы с номощью опорной нлошадки 21 опорная площадка 27 кулисного механизма в области И ребра по средней аксипярко линии туловища и опорная дуга 28 - в об пасти лопаток испытуемого. Независимо от индивидуальных антропометрических данных испытуемого расстояние между узлами голеностопного, коленного, тазобедренного суставов и поясничного отдела автоматически устанавливается при помощи телескопических муфт 23, 33 и 34 на нужную величину арасстояние между площадками 21 и 27 авто 4атически устанавливается благодаря перемещению каретки 25 вдоль кулисы 24 При перемещении туловища потенциометры узла 7 отрабатывают соответствен- 55регистрации углов отведения бедра и боко-

но углы бокового наклона и сгибания.вого наклона туловища, а также голеноИзменение длины хорды, соединяющей опс -стопного и коленного суставов, узлы таные площадки 21 и 27/и ее повороты взобедренного сустава и поясничного отплоскостях, не совпадающих с плоскостями сгибания и бокового наклона, компенсируются перемещением каретки 25, поворотом в щаровом щарнире 26, а также перемещением и вращением телескопической муфты 23. При перемещении бедра в тазобедренно м суставе потенциометры узла 8 отрабатывают соответственно углы отведения и сгибания, при этом механические напряжения, связанные с .просупинацион-. ньгми перемещениями бедра, изменением степени напряжения мыщц и изменением расстояния между местами 1фепления опорных площадок, снимаются перемещениями и поворотами порщней 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 потенциометры в плоскостях исследуемых перемещений, значительно расширяют возможности для комплексных эргонок5нческих исследований. Устройство обеспечивает достоверное измерение угловых параметров, являющихся определгпо- щими при оценке удобства посадки оператора на рабочем месте, и позволяет разработать научно обоснованные рекомендации по оптимизации рабочего места с целью повыщения эффективности труда оператора. Формула изобретения Устройство регистрации 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 ю- щ е е с -я тем, что, с целью расщирения его функциональных возможностей путем

дела вьтолнены в виде карданных шарниров, по осям крестовин которых установлены потенциометры, связанные тягами с опорными площадками, а узел тааобед-. ранного сустава связан посредством телескопических муфт, закрепленных на опорных плошадках с дополнительными потенциометрами, расположенными в области коленного и голеностопного суставов, причём Тяга потенциометра голенбстопного сустава соединена с опорной площадкой, закрепленной на стопе.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 562269, кл, А 61 В 5/10, 1977,