Стенд для исследований и тренировок вестибулярного аппарата человека

Стенд для исследований и тренировок вестибулярного аппарата человека

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к авиационной медицине, а именно к стендам для адекватного раздражения вестибулярного аппарата человека с частичной имитацией условий реальной невесомости. Цель - приближение условий исследований и тренировок к реальным условиям свободной пространственной ориентации человека. Стенд для исследований и тренировок вестибулярного аппарата человека содержит шахту, вентилятор , решетку, сферическую кабину оператора , упругие упоры, рассекатель аэродинамического потока. Кабина снабжена аэродинамическими лопастями и люком. Рассекатель может быть выполнен в виде решетки или чечевицеобразного тела. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ ССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4785663/23 (22) 24.01.90 (46) 30;12.92. Бюл. 1Ф 48 (71) Научно-инженерный центр автоматизированных биотехнических систем "Сонар"

Института кибернетики АН УССР (72) Э.А.Бакай. В.В.Гурик; А.Б.Рикберг, М.M.ßêóáoâè÷ и В.И.Мухин (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 378500, кл. G 09 В 9/00, 1971. (54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И ТРЕНИРОВОК ВЕСТИБУЛЯРНОГО АППАРАТА

ЧЕЛОВЕКА (57) Изобретение относится к авиационной медицине, а именно к стендам для адекватИзобретение относится к авиакосмической медицине, а именно к стендам для адекватного раздражения вестибулярного аппарата человека с частичной имитацией условий реальной невесомости.

Изобретение может быть использовано для проведения исследований и тренировок вестибулярного аппарата человека. С наибольшим успехом заявляемая установка может быть использована для отбора и подготовки космонавтов в предполетный период.

Для изучения особенностей двигательной деятельности человека в космосе, для выработки у него устойчивых стереотипов двигательной деятельности в этих условиях созданы и создаются специальные устройства, имитирующие условия невесомости.

Наиболее близким к объекту изобретения по технической сущности и достигаемому эффекту я вля ется стенд для

„„Я2 „„1785027 А1 (я)з G 09 В 9/00, А 61 В 5/16

2 ного раздражения вестибулярного аппарата человека с частичной имитацией условий реальной невесомости, Цель — приближение условий исследований и тренировок к реальным условиям свободной пространственной ориентации человека. Стенд для исследований и тренировок вестибулярного аппарата человека содержит шахту, вентилятор, решетку, сферическую кабину оператора, упругие упоры, рассекатель аэродинамического потока. Кабина снабжена аэродинамическими лопастями и люком.

Рассекатель может быть выполнен в виде решетки или чечевицеобразного тела. 2 з,п. ф-лы, 2 ил. исследования функции вестибулярного анализатора в условиях действия адекватных раздражителей. Стенд содержит шарообразную кабину, опорно - приводной механизм и блок управления. С целью фиксирования кабины в пространстве опорно-приводной механизм выполнен в виде нескольких фрикционных роликов. Шаровая кабина для осуществления вращения в разных направлениях снабжена несколькими роликами, причем часть их является ведущими, а остальные спорными.

Этот стенд позволяет вызвать симптомокомплекс болезни движения под действием угловых ускорений.

Недостатком стенда является то, что он имитирует условия, далекие от реальных условий свободной пространственной ориентации человека в невесомости, что существенно ограничивает его функциональные возможности.

1785027

3 4

Целью изобретения является прибли- На внешней поверхности сферической жение условий исследований и тренировок кабины 4 смонтированы управляемые аэро к реальным условиям свободной пространст- динамические лопасти ?, Аэродинамичевенной ориентации человека.: ские лопасти 7 кинематически связаны с

Поставленная цель достигнута тем, что 5 приводом, смойтированным в кабине 4, кО» в стенде для исследований и тренировок торая снабжена также системой петель и вестибулярного аппарата человека, содер- . привязей (не показаны) для оператора, жащем расположенную на опорно-привод- Кабина4имеетлюк8и:по крайней мере

í ом- устройстве кабину, согласно один иллюминатор (не показай). .изобретению кабина снабжена установлен- 10 Работает стенд следующим образом. йыми на ее внешней поверхности управля-.... При выключенном приводном вентиляемыми аэродинамическими лопастями, а торе2сферическаякабина4лежитна упруопорно-приводноеустройство выполнено в гих упорах 5. Бйообьект (испытуемый виде вертйкальноустановленной на основа-. оператор) входит в кабину 4 через люк 8 и нии шахты с упругими упорами для предав- 15 фиксирует свое тело с помощью прйвязной рительного размещения: кабины и системы и петель так, чтобы центр тяжести . установленйыми под ними последователь- . - его тела совпадал,с центром тяжести каби- . но друг за другом рассекателями вентилято-....: ны. Затем закрывают люк и включают приром с приводом его вращения,": ::: . : . -: водной вентилятор 2. Приводной.

Такая конструкция за счет размещения 20 вентилятор 2 создает в шахте 1 мощный кабины в аэродинамическом потоке поэво- . завихренный аэродинамический поток. Реляет приблизйть условия исследований и шетка 3 аэродинамических плоскостей латренировок к реальным, например куслови-. минаризует этот" поток и направляет на. ям невесомости. Наличие аэродинамиче-: кабину 4. Под действием ламинаризованноских лопастей обеспечивает воэможность 25 го аэродинамического потока сферическая управляемого вращения кабины вокруг лю- кабина 4 с оператором поднимается над упбой из трех осей координат. Таким образом, ругими упорами 5 и оказывается ва взве установка может быть использована в каче- шенном. состоянии. При убранных стве вестибулометр»ического стенда с че- аэродинамйческих лопастях 7 сферическая тырьмя степенямй свободы: раздельное или 30 кабина 4 занимает безразличное состояйие . сйнхронйое вращение вокруг трех оСей и в аэродинамическом пот»оке. В этомсостоявертикальноелинейноеперемещейиека- нии можно пройодить различные тесты по ны; —,...:.. :: . : - . контролю деятельйости оператора в "безРассекатель проще всего выйолнить в опорном" состоянии, Так любое телодвижевиде решетки.,: . . .: 35 ние оператора приводит к повороту кабины

Для предотвращения ударов кабины о 4соператоромвпротивоположнуюсторону стенки шахты целесообразно формировать под действием реактивного момента, пере" кольцевой поток, скорость которого на пе- даваемого на кабину через привязную сисриферии выше, чем в центре. С этой целью тему. В этом случае работу оператора в рассекатель необходимо выполнить.в виде 40 сферической кабине нужно рассматривать чечевицеобразного тела; " " " как айалогйю тестов на неустойчивой опоре

На фиг. 1 показан стенд в вертикальном с большим числом степеней свободы. разрезе; на фиг. 2 — вертикальная шахта с - . Bo избех<ание ударов Сферической ка. чечевицеобразным рассекателем; -: бины 4 о стенки. шахты 1 чечевицеобразный

Стенд содержит шахту 1, в которой ус- 45 рассекатель 6 формирует кольцевой в попетановлен приюдной вентилятор 2. С целью речном Сечении восходящий аэродинамичесоздания ламинарного воздушного потока ский .поток, стабилизирующий положение смонтирована решетка 3 аэродинамических: центров масс сферической кабины 4 на верплоскостей. В шахте 1 помещена сфериче- тикальной оси шахты 1. ская кабина 4 оператора, которая прй вы- 50 Для контроля деятельности оператора ключенном вентиляторе 2 опирается на при проявлениисимптомов болезнидвижеупругиеупоры 5.. — ния сферическую кабину4 приводят во враСогласно предйочтительной модифика- щательное движение и/или осциллирующее ции установки она снабжена чечевицеоб- вертикальное перемещение. Для этого выразным рассекателем 6 аэродинамического 55 двигают аэродинамические лопасти 7 сфепотока (фиг. 2). Рассекатель 6 аэродинами- рической кабичы 4. Лопасти ческого потока имеет форму хорошо обтека- взаимодействуя с аэродинамическим потоемого тела вращения и смонтирован ком,эакручиваюткабину4относительноодкоаксиально в шахте 1 под сферической ка- ной или нескольких осей. При этом биной 4 оператора. реализуется одий или несколько вестибуло1785027

5 6 метрических тестов и происходит адекват- Размещение сферической кабины в ное раздражение вестибулярного анализа- аэродинамическом потоке вертйкальной тора, вызывающее симптомокомплекс шахты обусловило возможность прибли>кеболезни движения. При появлении устойчи- ния условий исследований и тренировок к вых симптомов болезни движения управля- 5 реальным условиям свободной пространстемые аэродинамические лопасти 7 убирают венной ориейтации человека в невесомо-" либо флюгируют в аэродинамическом пото- сти, что повышает качество исследований и ке. Сферическая кабина 4 опять занимает тренировок, безразличное положение в аэродинамиче- Использоваййе стенда успешно допол- ском потоке, что дает возможность повто- 10 няет- методики предполетной подготовки рить тренировку и контроль деятельности космонавтов виммерсионйойсреде и кратоператора в "безопорном" состоянии(опи- :ковременной невесомости при полете rio сано выше),,: ::. " -::." :.: :: - :. параболе:Кеплера;

-,Возможность управления степенью вы-". - :. :, ..: Стенд позволит, более качественно осу- движения и угла поворота каждой из лопа- 15 ществлять первичный отбор-спецкойтинстей 7 в отдельности позволяет гейта и будет СпособСтвовать привитию производить ориентирование кабины 4, а -навыков операторской деятельности в "без-", . также вращение этой кабины вокруг любой : опорном" состоянии, при тренировках ре изееосей; " ...: -: .::-: .::-- - зерна космонав гов. Следствием такого

При стабилизировайном статическом 20 применения установки может явиться : положении завйсающей в аэродинамиче- уменьшение ошибок в ойераторской деяском потоке кабины 4 одновременное вы- :: "тельности в ранний период адаптации к од- двйжение лопастей 7, плоскости которых .- ному из проявлений невессмости перпендикулярны направленйю аэродина- "безопорному"-состоянию на фоне проявле- мического потока; вызовет увеличение яо- 25 ния симптомов болезни движения.

6oeoro сопротивления (парусности) кабины

4; что приведе г к возникйовению силы, Ha- : . Ф о р м у и а и з о б р. е т е н и я . правленной в сторону движения потока и . 1. Стенд для исследованйй и трениро вызывающей ускорение движенйя кабины " вок вестибулярного аппарата человека, 4. Хаким образом, кабина 4 начнет переме- 30 содержащий раСпбложеннуЮ на опорнощаться вверх со скоростью, зависящей:от и рййодном устройстве кабину, о т л истепени выдвижения лопастей 7. Убйрая ло- ч а ю шийся тем, что, с целью приближепасти 7. оператор вызывает замедление - ния условий исследований и тренировок к движейия кабины 4, ее остановку или паде- реальным условиям свободной пространстние . - .:. -:;... " ..; - 35 венной ориентации человека, кабина снабПриповоротелопастей7иустановкеих жена установленййми на ее внешней под углом к аэродинамическому потоху. на поверхности управляемыми аэродинамичекаждую лопасть 7 начинает действовать си-, скими лопастями, а опарно- приводное устла,являющаясясоставляющейаэродинами- ройство выполнено в виде вертикально ческой силы, действующая под углом к 40 установленной на основании шахты супрунаправлению движения аэродинамическо- гйми упорами для предварительного размеIo потока и придающая вращательное дви- щения кабийы и установленными под ними жение кабине 4 вокруг оси, последовательно. друг эа другом рассекатеперпендикулярной плоскости расположе-..: лем и вентйлятором с приводом его вращения лопастей 7 по периметру кабины 4. 45 ния.

Следует отметить, что в процессе пере-:: 2. Стенд по и. 1, отличающийся мещения кабины вдоль оси шахты 1 возни- тем,- что рассека гель вьеолней в виде рекают явления перегрузки и частичной шетки. невесомости, что позволяет эффективно ". 3. Стенд rio и. 1, отл ича ю щи йс я проводить подготовку оператора к действи- 50 тем, что рассекатель выполнен в виде чечеям в таких условиях. вицеобразного тела.

1785027

Составитель Е. Соколов

Редактор С. Кулакова Техред M.Moðråíòàë Корректор Е. Папп

Заказ 4368 Тираж Пбдписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101