Устройство для определения моментов инерции тела человека и его конечностей

Устройство для определения моментов инерции тела человека и его конечностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТИ И ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Соцкапксткческки

Республик ()942683 (6E ) Дополнительное к авт. спид-ву

{22)Заявлено 18.07.80(21), 2960631/28-13 (51}M. Кд.

А 61 В 5/10 с присоединением заявки М

9кударстекииый комитет

СССР ао делам изо4ретеиий и открытий (23) Приоритет

ОпУбликовано 15.07.82. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 17.07.82 (53) УДК615.47 (088.8) В. И..Делов и В. М. Голиков ъ е$ Q. Ôì.

М

4 .

-зl, Центральный. ордена Трудового Красного Знамени:-.цр чЪ -" . исследовательский институт протезирования и протезостроеттия (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ

ИНЕРЦИИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА И ЕГО КОНЕЧНОСТЕЙ.1

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к средствам измерения механических параметров тела че-. ловека и его конечностей.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения моментов инерции тела человека и его конечностей, содержащее унифиляр, включающий подвешенные на жестко закрепленном упругом стержне раму, -несущую механическую платформу, снабженную центрирующим стержнем, шарнирноустановленными тремя направляющими со сменными rpy=-ами и оптически связанную посредством стрелки и фс годатчика с логическим блоком, электрически связанным с электронным миллисекундомером, соединенным с вычислительной машиной, подвижный подпятник, закрепленный на основании f1) .

Недостатком известного устройства является невозможность определения центробежных моментов инерции тела человека и его конечностей.

Hemь изобретения — определение осевых и центробежных моментов инерции.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения моментов инерции тела человека и его

5 конечностей, содержащем унифиляр, включающий подвешенные на жестко закреп» ленном упругом стержне раму, несущую механическую платформу, снабженную центрируюшим стержнем, шарнирно-установленными тремя направляющими со сменными грузами и оптически связанную посредством стрелки и фотодатчика с логическим блоком, электрически связанным с электронным миллисекундомером, соединенным с вычислительной машиной, подвижный..подшипник, закрепленный на основании, в него введены поворотная рама, и шарнирнь-соединенное

2о с ней ложе Пациента, при этом поворотная рама подвижно соединена с рамой, установленной на платформе.

Такая конструкция устройства обеспечивает поворот тела пациента (испы942683 туемого) относительно любого пространственного направления и позволяет найти моменты инерции тела человека как относительно ортогональных осей, так и относительно любых углов к ним.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — функциональная схема регистрирующей части устройств; на фиг. 3 — блок-схема устройства.

Устройство для определения моментов инерции тела человека и его конечностей содержит стержень 1, раму 2, механическую платформу 3, поворотную раму

4-. ложе пациента 5, фотодатчик 6, логический блок 7, электронный миллисекундомер 8, электромагнит 9, стальную пластинку 10, стрелку 11, центрирующий стержень 12, подвижный подпятник

13, массивное основание 14, направляющие 15, сменные грузы 16 и вычислительную машину 17.

I.

Устройство для определения моментов инерции тела человека и его конечностей работает следующим образом.

На механической платформе 3 или ложе пациента 5 помещается испытуемый с различной пространственной ориентацией продольной оси его тела. При стоянии на механической платформе 3 испытуемый принимает ортоградную (l:. .ртикалцсую) позу. Остальные пять поз испытуемый принимает, будучи закрепленным с помощью эластичных тяг и ремней на ложе пациента 5: лежа на спине горизонтально и под углом 45, лежа на боку горизонтально и под углом

45", а также в промежуточной позе составляющей угол 45 между положениями лежа на боку и лежа на спине.

В логическом блоке 7 имеются счетчик импульсов и ключ, посредством которого скоммутированы указанный счетчик импульсов и электромагнит 9.

Возбуждение крутильных колебаний осуществляется при помоши электромагнита 9, взаимодействующего со стальной пластинкой 10, жестко соединенной с механической платформой 3, несущей стрелку 11, которая при крутильных колебаниях унифиляра пересекает световой луч фотодатчика 6.

Механическая платформа 3 снабжена центрирующим стержнем 12, соосно которому под унифиляром помещен подвижный подпятник 13, закрепленный на массивном основании 14.

На механической платформе 3 установлены три направляющие (трубы) 15, 50

5

l5

35 ю

45 по которым могут перемешаться сменные грузы 16.

Механическая платформа 3 оптически связана с фотодатчиком 6 и механически — с ложем пациента 5.

Фотодатчик 6 электрически связан с логическим блоком 7, выход которого соединен с электронным миллисекундоме ром 8, взаимодействующим с вычислительной машиной 17.

В момент первого пересечения коле,блющейся стрелкой 11 луча света фоуодатчика 6, формируется импульс напряжения, поступающий на вход счетчика импульсов логического блока 7, и одновременно с этим, на соответствующий раздельный вход триггера-формирователя логического блока 7. Триггер-формирователь, сработав, запускает электронный миллисекундомер 8, а в счетчике импульсов логического блока 7 записывается единица. При втором пересечении стрелкой

11 (фиг. 1) луча формируется второй импульс, поступающий на вход счетчика импульсов и на выход триггера-формирователя. При этом последний не срабатывает, так как импульс приходит на тот же вход его, что и прп первом пересечении, а в счетчик импульсов записывается вторая единица.

Импульс, сформированный фотодатчиком

6 при третьем пересечении (конец измеряемого интервала), заносит в счетчик импульсов логического блока 7 третью единицу, вследствие чего на выходе последнего формируется импульс, который

Поступает на второй раздельный вход триггера-формирователя и перебрасывает его в исходное состояние, благодаря чему миллисекундомер 8 выключается, зафиксировав истинное значение .периода крутильных колебаний. Одновременно с этим импульс, сформированный на выходе счетчика импульсов, поступает на соответ.ствующий раздельный вход триггера блокировки, входящего также в логический блок 7, который после переключения обеспечивает блокировку триггера-фор мирователя, удерживая его от срабать вания при дальнейших крутильных колебаниях унифиляра с закрепленным на ложе пациента

5 . испытуе мым.

Вычислительная машина 17 проводит определение моментов инерции по известным алгоритмам.

Таким образом, для получения полной совокупности осевых и центробежнь<х моментов, инерции, носящей название тен9426 зора инерции, нужно провести шесть измерений, соответствующих шести положениям (позам) пациента. . Предлагаемое устройство для определения моментов инерции тела человека и его конечностей обладает высокой функциональной эффективности, позволяя с высокой точностью определять моменты инерции, затрачивая на это минимальное время. о

Получение тензора инерции позволяет оценивать функциональную и реабилитационную эффективность протезно-ортопедических и лечебных мероприятий, и частности качество протезирования количес- 15 твенным путем.

Форм ула изобретения

83 d шенные на жестко закрепленном упругом стержне раму, несущую механическую ., ппатформу, снабженную центрирующим стержнем, шарнирно-установленными тремя направляющими со сменными грузами и оптически связанную посредством стрелки и фс годатчика с логическим бло»

- ком, электрически связанным с электроным миллисекундомером, соединенным с вычислительной машиной, подвижный подпятник, закрепленный на основании, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения осевых и центробежных моментов инеоции, в него введены поворотная рама и шарнирно-соединенное с ней ложе пациента, при этом поворотная рама подвижно соединена с рамой, установленной на платформе.

Устройство для определения моментов инерции тела человека и его конечностей, содержащее унифиляр, включающий подвеИстОчники информации приятие во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No. 343685, кл. А 61 В 5/10, 1S72.