Устройство для исследования движений в крупных суставах верхней конечности

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

I8O296

Сок!в Советских

Социалистических

Республик го.

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 07.1.1965 (№ 937281/31-16) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 30а, 4/06. 11,ПК А 61Ь

Комитет по целав! изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 21.111.1966. Бюллетень № 7

УДК 615.47:612.746 — 087 (088.8) Дата опубликования описания 20.IV 1966

Авторы изобретения

10. И. Дольннков, В. И. Брыксин, Р. И. Кушниров, Я. С. Якобсон, В. И. Делов, А. Я. Сысин н И. С. Тихомиров

Центральный научно-исследовательский институт протезирования и протезостроения Министерства социального обеспечения

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИЖЕНИЙ

В КРУПНЫХ СУСТАВАХ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ

Устройства для исследования дви>кепи и в крупных суставах верхней конечности, содержащие шины и датчики регистрации угловых параметров движений, известны.

Предложенное устройство отличается тем, что оно выполнено в виде п!льз, соединенных между собой шинами, с оснащенными потенILHoìåòðàìè шарнирами, установленными над центром или соосно вращению суставов; кроме того, плечевой узел устройства снабжен закрепляемым иа туловище испытуемого цапле и!иком, датчик ротации плеча выполнен в виде двух сопряженных 111! подшипниках цилиндрических гильз, 1 лучезапястиое сочленение оснащено датчиком ротации предплечья и двумя потенциометрями с шарнирными стержнями, соединенными с кистью. Такое выполнение устройства позволяет получить точные биомеханические характеристики.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства, в двух проекциях; на фиг. 2 — узел ротации предплечья, сечение по Л-, 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — узел локтевого шарнира, сечение по

Б-Б иа фиг. 1; на фиг. 4 — узел ротяции плеча, сечение Ilo В-В иа фиг. 1.

Устройство содержит наплечник 1, пространственный шарнирный узел 2 и цилиндрический шарнир > ротации плеча, шины 4 с локтевым шарниром, цилиндрический шарнир 5 ротации предплечья, манжету 6 ладони.

Наплечник 1, с которым шарнирно соединено все устройство, жестко закрепляется ия испытуемом ремнями. Шарнирный узел 2 плеча снабжен тремя потещ!иометрическими датчиками 7 угловых перемещений, рлсполо>кенными на трех гзаимно перпендикулярных осях, проходящих через центр плечевого сустава.

Такое расположение датчиков дает возможность регистрировать три координаты и по

10 ним определить положение плеча в пространcTl3e B .IIo6ol1 х!охlепт в1>ех!еи11. IUIIH;1 8 жестко сое1!!и Ilia с обой!мой цилиндрического шарнира >, что делает эту обойму подвижной относительно плеча. С обоймой, в с13010 очередь, 15 coe1IIIICIII! две шины 4, несущие локтевой шарнир и доходяlт!ие почти до .11 чезлпястиого сустава. Обе шины возле дистлльиого конца соединяются с подвижной относительно предплечья обоймой цил!шдрического шарнира.

20 Неподвижная обойма закреплена на предплечье; фиксируется оиа аналогично плечевой обойме.

Датчики угловых перемещений установлены та! >ке в цилl!идрическом и!>Ipllllpe 3 ротации

25 плеча, локтевом шарнире и цилиндрическом шарнире 5 ротации предплечья. Нл подвижной обойме этого шарнира кроме датчика 0 (сх!отри фиг. 2), регистрирующего угловые перемен!ения при проилции-суп1шяции, 10110;I30 нительио установлены еще два датчика 10, 180296 позволяющие регистрировать угловые перемегцеиия в лучезапястном суставе. Они расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через условные оси суставов. При таком расположении датчиков один из них регистрирует сгибание — разгибапие кисти, другой отведение — приведение.

Соединение подвижных элементов с ладонью выполнено в виде кинематической пары 11 скольжения, что дает возможность регистрировать одновременно две координаты положения кисти. В этом случае для определения положения кисти относительно предплечья в качестве третьей координаты служит условный центр лучезапястного сустава (постоянная координата).

Устройство собрано таким образом, что почти ие сковывает движений при выполнении бытовых и рабочих функций и не вносит существенных погрешностей при регистрации угловых перемещений. В отдельных случаях устройство может быть расчленено на самостоятел ь н ы е узл ы.

Узел, замеряющий ротации предплечья (см. фиг. 2), содержит два кольца 12 и 18, скрепленных между собой при помощи опор 14. Между этими кольцами иа шарикоподшипниках вращается кольцо 15. К нему прикреплен на изоляторе 1б токосъемник 17, конец которого скользит по датчику 9, закрепленному иа кольце 12. Внутреннее кольцо И (а следовательно, и датчик 9) плотно соединено с рукой испытуемого, а кольцо 15— с шинами, идущими от локтевого шарнира, При вращении предплечья вращается и датчик 9. Изменения его сопротивления передаются на шлейфы осциллографа.

Узел локтевого шарнира (смотри фиг. 3) содержит две шины 18 и скобы 19 и 20. Шины сидят на оси 21, представляющей фигурный винт, и могут вращаться относительно друг друга. К скобе 19 прикреплен потенциометр 22, расположенный соосно с осью вращения шин. Благодаря бобышке 23 со стопорным винтом при вращении шин относительно оси 21 происходит вращение и оси потенциометра. Изменение сопротивления потенциометра передается на шлейфы осциллографа.

Узел ротации плеча (смотри фиг. 4) содержит внутреннее кольцо 24 и внешнее кольцо 25. На внешнем кольце крепится токосъем10 иик 2б, скользящий по датчику 27, закрепленному на внутреннем кольце. Внутреннее кольцо жестко связано с рукой человека, а внешнее — с шинами, идущими к плечевому шарниру. При вращении руки вращается внутрен15 иее кольцо, а внешнее остается неподвижным; при этом токосъемник скользит по датчику, изменение сопротивления которого подается иа осциллограф.

Предмет изобретения

1. Устройство для исследования движений в крупных суставах верхней конечности, содержащее шины и датчики регистрации угловых

25 параметров движений, отличающееся тем, что, с целью получения количественных оценок движений конечности и биотехнических характеристик, оно выполнено в виде гильз, соединенных между собой шинами, с оснащенными

30 потенциометрами шарнирами, установленными над центром или соосно вращению сустаг.ов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью его надежной фиксации и раз35 дельной регистрации движений во взаимно перпендикулярных плоскостях, плечевой узел устройства снабжен наплечником, датчик ротации плеча выполнен в виде двух сопряженных на подшипниках цилиндрических гильз, 40 а лучезапястное сочленение оснащено датчиком ротации предплечья, потенциометрами с шарнирными стержнями, соединенными с кистью.

180296

А -А

-itz 4

Составитель Е. Ланцбург

Редактор Б. А. Шнейдерман Техред А. А. Камышникова Корректоры: В. В, Крылова и T. В. Муллина

Заказ 944/3 Тираж 500 Формат бум, 60 90 /з Объем 0,24 пзд. л, Подписпос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2