Устройство регистрации угловых параметров позы оператора

 

Союз Советскик

Соцмалкстическик

Реслублик

Q Il И C A H N E 733653

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (бт ) ДонолннтеЛьное к авт. свнд-ву(22)Заявлено 08,02.78 (21) 2576744/27-13 (53)M. Кд

А 61 В 5/10 с присоединением заявки ¹

Птоудерстваииый комитет

СССР (23) Приоритет(53) УДК 616., 578 (088.8) по делам изооретеиий и открытий .

Опубликовано 15.05 80. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 16.05.80

Н. П. Прокопьев, В. А. Зубарьков и А. И. Харламов (72) Авторы изобретения (7() Заявитель (54) УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАБИИ УГЛОВЫХ

ПАРАМЕТРОВ ПОЗЫ ОПЕРАТОРА

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для провеления биомеханических исследований.

Известно устройство регистрации угловых параметров позы оператора, которое содержит узлы тазобедренного сустава и

5 поясничного отдела, опорные площадки, потенциометры, тяги потенциометров, телескопические муфты, кулисный механизм с самоустанавливчющейся кареткой

p) .

Однако это устройство позволяет регистрировать только углы сгибания бедра и прогиба позвоничника, что ограничивает его функциональные возможности.

Белью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем регистрации углов отведения бедра и бокового наклона туловища, а также голеностопного и коленного суставов.

Бель достигается тем, что в предлагаемом устройстве узлы тазобедренного сучава и поясничного отдела выполнены в виде карданных шарниров, по осям крестовин которых установлены потенциометры, связанные тягами -с опорными площадками, а узел тазобедренного сустава связан посредством телескопических муфт,. закрепленных на опорных плошадках с дополнительными потенциометрами, расположенными 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 пот энциометрические датчики в виде ползунковых потенциометров 1-6, из которых потенциометры

1 и 2 установлены в узле 7 поясничного отдела, потенциометры З и 4 — в узле 8 тазобедренного сустава, потенциометр 5в узле 9 коленного сустава, потенциометр 6. — в узле 10 голеностопного сус

7336

3 тава. Оси потенциометров 1. 4 закреплены иа крестовинах 1 1 и, 12 карданных шар.ниров 13 и 14 (фиг. 2), с вилками 15-18 которых жестко связаны корпусы потенциометров 1-4 соответственно. Причем узлы тазобедренного сустава и поясничного отдела выполнсны в виде кардапных шарниров. На осях 19 и 20 вилок 15 и 17 крепятся опорные площадки 21 и

22 предназначенные для соосного креп4 пения 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 rs

24 кулисного механизма, самоустанавливающаяся каретка 25 которой при помощи шарового шарнира 26 установлена на опорной площадке 27, жестко связанной, с опорной, дугой 28 (фиг. 2) . 20

Ось потепциометра 5 соединена с тягой 29, а его корпус — с вилкой 30 узла (фиг. 2), аналогично, ось потенциометра

6 соединена с тягой 31, а его корпус— с вилкой 32 узла 10 (фиг. 2). Узлы 7-10(фиг. 2) связаны между собой посредством вращающихся телескопических муфт

23, 33 и 34. Оперные площадки 35-37 предцазначены для закрепления устройства на теле испытуемого.

Устройство работает следующим образом (фиг. 2). Узел 10 закрепляют в области голеностопного сустава с помощью опорных площадок 36 и 37, узе r

9 — в области коленного сустава с по- 35 мощью опорных площадок 35, узел .8— в области вертпужной впадины с помощью опорной площадки 22, уэеп 7 — в области

- поясницы с помощью опорной площадки 21, опорная площадка 27 куписного механизма- 48 в области М -Yи ребра посреднейаксипярной пинии туловища и опорная дуга 28 — в об.ласти лопаток испытуемого.

Независимо от индивидуальных антропометрических данных испытуемого рас- ds стояние между узлами голеностопного, коленного, тазобедренного суставов и поясничного отдела автоматически устанавливается при помощи телескопических муфт 23, 33 и 34 на нужную величину 50 а расстояние между площадками 21 и 27 автоь атически устанавливается благодаря перемещению каретки 25 вдоль кулисы 24.

При перемещении тулови1ца потенциометры узла 7 отрабатывают соответствен- 55 но углы бокового наклона и сгибания.

Изменение длины хорды, соединяющей опорные площадки 21 и 27 " и ее повороты в

53

4 плоскостях, не совпадающих с плоскостями сгибапия и бокового наклона, компенси— ру1отся перемещением каретки 25, поворотом в шаровом шарнире 26, а также перемещением и врашснием поршня телескопической муфты 23.

При перемещении бедра в тазобедренном суставе потенциометры узла 8 отрабатывают соответственно углы отведения и сгибания, при этом механические напряжения, связанные с .просупинационными перемещениями бедра, изменением с:тепони напряжения мьпцц и изменением расстояния между местами крепления опорных площадок, снимаются перемещениями и поворотами поршней вращающихся телескопических муфт 23 и 33.

При сгибании голени в коленном суставе и стопы в голеностопном суставе соответствующие углы отрабатывают потенциометрь| узлов 9 и 10.

Изменения электрических сопротивлений потецциометров 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 потенциомегры в плоскостях исследуемых перемещений, значительно расширяют возможности для комплексных эргономических исследований, Устройство обеспечивает достоверное измерение угловых параметров, являющихся определяющими при оценке удобства посадки оператора на рабочем месте, и позволяет разработать научно обоснованные рекомендации по оптимизации рабочего места с целью повышения эффективности труда оператора.

Формула изобретения

Устройстворегистрации 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 ющ е е с я тем, что, с целью расширения его функциональных воэможностей путем регистрации угповотведения бедра и бокового наклона туловища, а также голеностопного и коленного суставов, узлы тазобедренного сустава и поясничного от733653 дела вьп олнены в виде карданных шарниров, по осям крестовин которых установлены потенциометры, связанные тягами с опорными площадками, а узел тазобедренного сустава связан посредством телескопических муфт, закрепленных íà опорных плошадках с дополнительными потенциометрами, расположенными в облас6 ти коленного и голеностопного суставов, причем тяга потенциометра голенбстопного сустава соединена с опорной площадкой, закрепленной на стопе.

5 ИстОчники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР.

No 562269, кл. А 61 В 5/10, 1977.

733653

Составитель Л. Соловьев

Редактор Л. Батанова Техред >- Чужик Корректор.М. Демчик

Заказ 1938/7 Тираж 673 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул..Проектная, 4