BR112014024127B1 - sistema para medir força de preensão palmar - Google Patents

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Jean-Yves HOGREL
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Association Institut De Myologie
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Abstract

SISTEMA PARA MEDIR FORÇA DE PREENSÃO PALMAR. A invenção descreve um sistema para medir uma força de preensão palmar, compreendendo um dispositivo (1) para medir a referida força de preensão palmar, cujo dispositivo compreende: um tensor manual configurado para receber uma força de preensão palmar; um sensor de força (3); um módulo eletrônico (6) integrado em um dispositivo (1) e que compreende, pelo menos, um micro controlador (61) conectado ao sensor (3) e capaz de processar dados originados do referido sensor (3), em que o sensor de força compreende um medidor de tensão com uma precisão mínima de 50g; um sistema de controle também é fornecido e compreende meios capazes de fazer o seguinte: calibrar o sensor usando uma curva de calibração linear; e transmitir as medições do sensor para uma unidade de exibição (8) e/ou unidade de armazenamento e/ou unidade de processamento, de preferência através de meios com ou sem fios.

Description

Campo técnico da invenção
[0001] A invenção refere-se ao campo de métodos e dispositivos para a medição da força de preensão palmar para avaliar a integridade do controle muscular e efetores, em particular, do antebraço e da mão de um indivíduo.
[0002] Portanto, a invenção faz parte do campo da metrologia; ela torna possível a medição de forças.
[0003] Durante a avaliação funcional muscular de um indivíduo, a força de preensão palmar é uma das funções mais interessantes, uma vez que esta constitui um bom indicador da capacidade muscular global, do estado nutricional, da autonomia e, em geral, da saúde do indivíduo.
[0004] São conhecidos dispositivos que permitem quantificar um estado patológico ou pós-traumático e validar o efeito do tratamento sobre o sistema neuromuscular, em particular, na reeducação.
[0005] Neste contexto, desenvolveu-se uma necessidade para pacientes que sofrem, por exemplo, de patologias neuromusculares, e cuja força de preensão palmar é, às vezes, muito fraca. Nestes niveis de forças, é importante que o dispositivo de medição seja suficientemente sensível e preciso para avaliar de forma confiável a força de preensão palmar do paciente. É um caso de medição, de forma a monitorar as alterações nas forças desenvolvidas por pacientes muito fracos.
[0006] Além disso, é importante que os dispositivos de medição também tornem possível a medição da força de preensão palmar de pessoas com boa saúde e atletas.
Estado da técnica
[0007] Em um ambiente clinico, a avaliação da preensão palmar é realizada por meio de testes manuais, por exemplo, por um fisioterapeuta. Sabe-se que tais testes manuais não fornecem a precisão necessária para um monitoramento rigoroso, em particular, no contexto de testes terapêuticos.
[0008] O estado da técnica propõe dispositivos de medição equipados com sensores. Em geral, estes dispositivos não permitem a medição de uma vasta gama de forças com precisão e não são sensíveis às pequenas forças geradas pelos pacientes mais fracos.
[0009] Um primeiro grupo de tensores manuais conhecido compreende, por exemplo, ergômetros mecânicos, onde a resposta dos sensores é determinada pela deformação de uma mola ou de uma lâmina de metal. As medições são normalmente lidas por meio de uma agulha em um marcador ou por meio de um visor digital, quando um medidor de tensão é utilizado para converter a deformação da parte mecânica em tensão elétrica. As desvantagens de tais ergômetros residem na falta de precisão, em particular, nos ergômetros de agulha. Adicionalmente, é dificil registrar as forças em determinadas intensidades, uma vez que o tipo de visor não é adequado. Isto ocorre porque a maioria destes ergômetros retém apenas o valor máximo de preensão.
[0010] Um segundo grupo de tensores manuais é conhecido, compreendendo ergômetros hidráulicos onde o tensor manual contém um fluido, em que a compressão deste provoca a deformação de uma membrana. O visor é fornecido por um marcador de agulha ou um marcador digital. Assim como nos tensores manuais mecânicos, muitas vezes é dificil exigir que um indivíduo mantenha um determinado nivel de força, de modo que as medições são dificeis de serem realizadas.
[0011] Outro grupo de tensores manuais inclui sistemas eletrônicos que podem ser conectados a um módulo de processamento de dados, tal como um computador. A principal desvantagem deste último grupo reside nos preços elevados, em particular, por causa da utilização de um cartão para a aquisição dos dados de processamento emitidos pelo sensor utilizado. Isto ocorre porque, a fim de obter medições precisas e confiáveis, a aquisição de dados e o processamento efetuados pelo referido cartão são baseados em processos complexos que envolvem longos tempos de processamento, um elevado consumo de energia e componentes múltiplos e/ou caros. Além disso, a grande maioria dos sistemas eletrônicos atuais é fornecida com meios de comunicação por cabos, o que possui a desvantagem de ser pouco prático quando o paciente está em uma cadeira de rodas ou imobilizado sobre uma cama, por exemplo.
[0012] Adicionalmente, a sensibilidade e a precisão dos sistemas existentes podem revelar-se insuficientes para os pacientes mais fracos.
[0013] Outros dispositivos compreendem sensores associados a um método de calibração implementado por programas de computador.
[0014] Assim, através do documento WO 2011/044520, um sistema, método e aparelho são conhecidos para a realização de exercícios isométricos para fins de diagnóstico ou para fins terapêuticos. O aparelho revelado compreende uma porta de comunicação externa para um computador, tornando possivel, em particular, a sua programação. O aparelho compreende sensores de carga e meios eletrônicos de amplificação associados a um conversor analógico digital. Este documento adicionalmente revela uma calibração do aparelho através de dezenove combinações de seis massas padrão correlacionadas com um cálculo do tipo erro quadrático médio.
[0015] Este tipo de sistema, no entanto, não é ótimo, uma vez que compreende uma calibração baseada em um cálculo complexo, o que dá origem a longos tempos de processamento e meios de processamento caros.
Divulgação da invenção
[0016] A invenção tem como objetivo corrigir as desvantagens do estado da técnica e, em particular, propor um sistema para medir força de preensão palmar, compreendendo um dispositivo para medir a referida força de preensão palmar que compreende:
[0017] - um tensor manual configurado para receber uma força de preensão palmar,
[0018] - um sensor de força configurado de modo a medir a referida força de preensão palmar,
[0019] - um módulo eletrônico integrado ao dispositivo e que compreende, pelo menos, um microcontrolador conectado ao sensor e capaz de processar dados de emissão do referido sensor.
[0020] De acordo com um primeiro aspecto vantajoso, o sistema que compreende um medidor de tensão capaz de detectar forças a partir de um valor igual a zero ou quase zero, e que possui uma precisão de, no minimo, cerca de 50 g para um intervalo de medições que variam entre 0 e 90 Kg< e que possui uma precisão de, no minimo, cerca de 50 g e/ou uma sensibilidade inferior a cerca de 10 g.
[0021] De acordo com outro aspecto vantajoso, ° módulo eletrônico compreende meios adequados para efetuar as seguintes ações: (a) (a) - calibragem do sensor, em que:
[0022] (al) - o sensor recebe uma pluralidade de forças de calibração,
[0023] (a2) - estabelece uma função linear de calibração a partir de pontos de calibração, uma primeira coordenada que é uma medição do sensor e uma segunda coordenada que é o valor da referida força de calibração, a referida função de calibração sendo linear por segmentos,
[0024] (b) - gravação de um valor de força de preensão palmar de acordo com uma primeira coordenada de um ponto da função de calibração linear, e determinação de um valor de força calibrada que corresponde à segunda coordenada do referido ponto da função de calibração linear.
[0025] Assim, o sistema de medição de acordo com a invenção possui uma sensibilidade altamente vantajosa nunca atingida pelo estado da técnica. Além disso, este sistema pode ser adaptado a uma vasta gama de medições e, consequentemente, um grande número de aplicações possíveis, de pessoas com deficiência muscular a atletas de alto nivel.
[0026] Preferivelmente, a calibração do sensor é realizada em pelo menos três medições de calibração.
[0027] Vantajosamente, o módulo eletrônico também compreende meios para transmitir o referido valor da força calibrada para uma unidade de exibição e/ou uma unidade de armazenamento e/ou uma unidade de processamento de dados.
[0028] Preferivelmente, a unidade de exibição e/ou a unidade de armazenamento e/ou a unidade de processamento são fornecidas no módulo eletrônico do dispositivo de medição.
[0029] Assim, o sistema de acordo com a invenção fornece medições que são aperfeiçoadas do ponto de vista da precisão, tanto para os pacientes com capacidades musculares muito fracas, quanto para pessoas saudáveis ou atletas de alto nivel.
[0030] Além disso, a resolução é significativamente melhorada em tal sistema de medição. Em particular, uma resolução de cerca de 10 g pode ser obtida.
[0031] Assim, é possivel calibrar o sensor por meio de uma função simplificada. Tal simplificação computacional torna possivel a utilização de microcontroladores menos complexos do que aqueles do estado da técnica. O resultado é uma redução significativa nos custos e nos gastos de energia. Além disso, microcontroladores pequenos podem ser utilizados.
[0032] De acordo com uma modalidade preferencial, a unidade de exibição e/ou a unidade de armazenamento e/ou a unidade de processamento e/ou a unidade de transmissão de sinal são fornecidas em um módulo especifico conectado ao referido módulo eletrônico do dispositivo de medição, a referida transmissão sendo com e/ou sem fios.
[0033] Por exemplo, a exibição e/ou o armazenamento dos dados é realizado em um computador, o que torna possível fornecer programas científicos e/ou jogos para a aquisição e exibição dos sinais medidos. Esta característica faz com que seja possivel imaginar um grande número de diferentes protocolos de avaliação, reeducação ou treinamento.
[0034] Preferivelmente, o sensor é calibrado em, pelo menos, três medições de calibração.
[0035] Vantajosamente, o tensor manual do dispositivo de medição compreende uma estrutura externa formada a partir de vários elementos e pelo menos uma barra interna paralela a um primeiro elemento da estrutura externa e capaz de se mover em translação na direção do primeiro elemento da estrutura externa; o sensor de força está configurado para medir uma força associada à referida translação.
[0036] De acordo com uma modalidade, o tensor manual compreende um meio para o ajuste de uma separação inicial entre a barra móvel interna e o primeiro element da estrutura externa.
[0037] Preferivelmente, o sistema de medição compreende meios para selecionar um modo de operação escolhido a partir de:
[0038] - um chamado modo de medição para a referida medição de uma força de preensão palmar,
[0039] - um chamado modo de calibração para a implementação da referida calibragem.
[0040] De acordo com um aspecto vantajoso, o sistema de medição compreende meios de conexão com e/ou sem fios a uma unidade de controle.
[0041] Outro objeto da invenção consiste em um produto de programa de computador que pode ser carregado em uma memória de um computador e/ou no microcontrolador do módulo eletrônico, que compreende partes de código de programa de computador para executar as etapas de calibração e medição de um sistema para medir força de preensão palmar, tal como descrito anteriormente.
Breve descrição das figuras
[0042] Outras características, detalhes e vantagens da invenção irão emergir a partir da leitura da seguinte descrição, com referência às figuras anexas, as quais ilustram:
[0043] - Figuras IA e 1B: um dispositivo de acordo com uma primeira modalidade da invenção, configurado para um sistema de acordo com a invenção;
[0044] - Figura 2: um diagrama do módulo eletrônico para um dispositivo de acordo com a invenção;
[0045] - Figura 3: uma representação gráfica da calibração do sensor.
[0046] Para uma maior clareza, os elementos idênticos e similares são marcados por sinais de referência idênticos em todas as figuras.
Descrição detalhada das modalidades
[0047] De acordo com as representações nas Figuras IA e 1B, o dispositivo 1, de acordo com uma primeira modalidade da invenção, compreende uma estrutura externa formada por duas barras laterais 15 e uma barra superior 11. O dispositivo também compreende uma estrutura interna formada por duas barras guiadas laterais justapostas 14 paralelas às barras 15; uma barra superior 12 é disposta paralelamente à barra 11. A estrutura interna adicionalmente compreende uma barra inferior 13. A estrutura interna 12, 13, 14 possui um format aproximadamente retangular; a barra superior 12 será segurada pela mão do usuário, que irá simultaneamente segurar a barra superior 11. A estrutura interna pode estar na forma de uma peça única obtida, por exemplo, através de uma moldagem por injeção de plástico.
[0048] Além disso, opcionalmente, uma barra lateral 15 da estrutura externa pode compreender um pé (base) 4 para assentar o tensor manual em uma superfície plana.
[0049] Um circuito eletrônico 6' que compreende um módulo eletrônico é fixado à estrutura externa. Um sensor 3 que consiste em um medidor de tensão de alta precisão está disposto contra o circuito eletrônico 6' e está ligado por um eixo 7, paralelo às barras 15, e fixado à barra 13 da estrutura interna. Assim, este sensor 3 é fixado à estrutura interna e está conectado a um módulo eletrônico 6. Conforme será explicado a seguir, esta disposição faz com que seja possível medir as forças relacionadas aos movimentos da barra superior 12 da estrutura interna em direção à barra superior 11 da estrutura externa.
[0050] O tensor manual também compreende um meio para o ajuste da abertura do mesmo, em particular, a separação inicial entre as barras 11 e 12 seguras e acionadas pelo usuário. Este meio de ajuste consiste em um eixo rosqueado 71 que coopera com uma parte rosqueada 72. O eixo rosqueado 71 é aparafusado sobre o sensor 3 em uma primeira face, enquanto que a parte rosqueada 72 é fixada à estrutura interna 12, 13, 14. Uma roda de ajuste 73 é aqui fornecida junto à barra 13, de modo a ajustar a separação inicial entre a estrutura interna e a estrutura externa. A Figura IA mostra a estrutura interna em contato com a estrutura externa, enquanto a Figura 1B mostra a estrutura interna na posição longe da estrutura externa. Um segundo eixo 71' alinhado com o eixo 71 está ligado ao outro lado do sensor.
[0051] Para uma maior estabilidade e um melhor equilíbrio das forças, o eixo 7 do tensor manual, em particular, o eixo rosqueado interno 71, é fixado à estrutura externa no meio de uma barra 16, oposta à barra superior 11. Um meio de fixação 74, que aqui consiste de um sistema de parafuso pivô, permite o movimento livre do eixo 71' do sensor 3.
[0052] O sensor utilizado é um sensor Low Height Load Cell SML, comercializado pela empresa Interface Inc. O sensor preferencial possui uma capacidade nominal de aproximadamente 89 kgf (200 Ibf) .
[0053] Fazendo referência à Figura 1B, o circuito eletrônico 6', o sensor 3 e parte do eixo rosqueado interno 71 estão alojados em uma caixa que possui teclas 9 e uma tela, por exemplo, do tipo LCD 8. As teclas 9 servem, por exemplo, para colocar o dispositivo em modo de calibração ou em modo de medição e o visor 8 permite visualizar diretamente as forças medidas. Assim, esta modalidade pode ser utilizada de forma autônoma, isto é, sem qualquer conexão com um computador ou qualquer outro dispositivo de armazenamento e processamento de dados.
[0054] Tal como ilustrado na Figura 2, o módulo eletrônico 6 pode ser conectado a um computador 2. Meios de conexão por fio 22, tal como um cabo RS-232, podem ser utilizados para esta finalidade. Meios de conexão sem fio 21, tal como um transmissor de radiofrequência 62, são preferivelmente utilizados. Assim, o dispositivo de acordo com a invenção pode cooperar com um programa de computador implementando o visor e processando a informação recebida a partir do referido sensor de força 3. Uma interface de jogo pode ser implementada sem se afastar do escopo da invenção.
[0055] Fazendo referência à Figura 2, o módulo eletrônico 6 compreende, em particular, submódulos 66, 67, destinados à alimentação elétrica e à recarga do dispositivo. A titulo de ilustração, um submódulo 69, chamado de "entrada de alimentação", para conexão com uma fonte de alimentação de corrente externa ao dispositivo 1, um submódulo de carregamento de circuito 68, um submódulo de bateria 67 e um submódulo de regulagem e alimentação 66, podem ser vistos na Figura 2.
[0056] O módulo eletrônico 6 também compreende submódulos, tais como: um submódulo 65, chamado de "tensão de Ref.", destinado a corrigir uma tensão de referência das medições; um submódulo medidor de tensão 63; um submódulo de amplificação de tensão 64; um submódulo microcontrolador 61.
[0057] O microcontrolador 61 compreende, vantajosamente, uma EPROM.
[0058] O microcontrolador 61 pode ser conectado ao computador 2 por uma ligação com fios 22, através de uma porta serial. O transmissor 62 também torna possivel enviar informações, por exemplo, para o computador 2, conforme representado pela referência 21 (conexão sem fios).
[0059] 0 módulo microcontrolador 61 integra vários componentes e, em particular, uma memória RAM, uma memória FLASH e um conversor analógico digital. Estes componentes são configurados, de modo a permitir uma calibração das medições das forças aplicadas ao medidor de tensão 63 por meio do sensor 3 do dispositivo de acordo com a invenção. Para este propósito, um programa de computador é carregado para a memória do microcontrolador 61, de modo a efetuar a referida calibração e as referidas medições de acordo com um determinado método.
[0060] A conexão sem fios preferencial a um computador possui uma vantagem em particular na utilização do tensor manual. Por exemplo, um programa de computador pode ser instalado em um computador (em combinação com um receptor sem fios apropriado), o que faz com que seja possivel visualizar em tempo real a aquisição das forças medidas, e a comparação com as medições já adquiridas, etc. 0 paciente ou o atleta testado pode, assim, monitorar seu progresso em tempo real. Assim, durante os testes, a atenção do paciente é dirigida a essas ilustrações, o que é vantajoso durante os testes de avaliação, em particular, com crianças.
[0061] Além disso, a utilização de tal programa de computador torna possivel assegurar um melhor monitoramento das medições para produzir estatísticas mais facilmente e, assim, ir mais fundo na análise dos dados.
[0062] A Figura 3 ilustra a calibração do sensor 3 no sistema de acordo com a invenção. Naturalmente, o propósito da ilustração gráfica é explicar os cálculos realizados pelo sistema de medição. Tal como pode ser visto nesta figura, cinco medições brutas foram realizadas em 0 N, 100 N, 300 N, 600 N e 900 N. A distribuição das medições brutas no quadro de referência da Figura 3 é representada pela curva de calibração B, através de uma linha sólida. Cada ponto de calibração de 0c a 4c é produzido por associação, na abcissa X, da medição bruta de X0 a X4 do sensor e, na ordenada Y, o valor real de Y0 a Y4 da força de calibração correspondente. Os pontos de medições brutas de 0b a 4b possuem a mesma abcissa e a mesma ordenada, correspondendo à medição bruta (sem calibração).
[0063] Assim, a fim de compensar as faltas de linearidade no sensor, é possivel definir uma curva de calibração que torna possivel exibir, no tensor manual, uma medição corrigida Yz da medição bruta Xz registrada pelo sensor.
[0064] É vantajoso enfatizar que a calibração é realizada por meio de massas certificadas dentro de 0,001 g. Isto dá origem à precisão extrema dos pontos de calibração.
[0065] O principio consiste na leitura dos valores brutos registrados pelo sensor quando massas são aplicadas com um valor conhecido. Para estabelecer essa curva, é vantajosamente necessário apagar quaisquer calibrações anteriores, para que o tensor manual exiba os valores brutos registrados pelo sensor.
[0066] Esta curva de calibração é definida através da medição de cinco pontos de calibração: X0, Y0; XI, Yl; X2, Y2; X3, Y3; X4, Y4.
[0067] Para cada massa conhecida aplicada ao tensor manual, a medição bruta não corrigida do sensor de 0b a 4b exibida na tela é registrada e corresponde à coordenada X (X0 a X4). A medida verdadeira conhecida da massa aplicada corresponde à coordenada Y (Y0 a Y4) . Na Figura 3, o valor de X corresponde a um valor registrado pelo sensor, a uma dada massa. A projeção sobre a curva de calibração na forma de uma linha sólida torna possivel obter o valor de Y, o qual é o valor exibido pelo sensor depois da calibração.
[0068] Os cinco pontos de calibração medidos são então utilizados para estabelecer uma curva por segmento. Em cada segmento, para um valor de X registrado pelo sensor, corresponde um valor corrigido próximo aos valores de referência.
[0069] Uma vez que esta curva de calibração é criada e registrada pelo sistema de processamento de dados, quando uma massa desconhecida Z é aplicada ao tensor manual, o sensor registra uma medição bruta Xz, que é corrigida de acordo com o segmento no qual está situada, de acordo com a fórmula Y' = a X' + b. A medida exibida pelo meio de exibição 8 será, então, a coordenada YZf que corresponde à medição corrigida da massa Z. O ponto Zc é o ponto de medição após a calibração, enquanto que o ponto ZZj corresponde a uma medição bruta. A ordenada Yz do ponto Zc, portanto, corresponde a uma medição corrigida, ou seja, uma medição calibrada.
[0070] Em uma modalidade, os pontos de calibração de 0 a 4 são impostos a 0 N e 890 N. A escolha dos pontos de calibração 1, 2 e 3 deve ser feita com cuidado, de acordo com a faixa de utilização do tensor manual.
[0071] Recomenda-se escolher os pontos 100 N, 300 N e 500 N para um tensor manual de adultos e 100 N, 200 N e 300 N para um tensor manual de crianças.
[0072] Na prática, o procedimento de calibração é como se segue:
[0073] após o lançamento do programa de computador eliminação de qualquer calibração anterior, a largura do tensor manual é ajustada, preferivelmente, em uma abertura intermediária. 0 tensor manual é então colocado em modo de calibração.
[0074] Um ponto de calibração "0" é preferivelmente a medição do sensor quando o tensor manual é colocado de forma plana sem carga. Para os outros pontos, o tensor manual é suspenso a partir de uma barra horizontal fixa por meio de duas cintas. Em uma modalidade, um anel pode ser fornecido na estrutura do tensor manual, no qual um gancho é inserido para a suspensão do tensor manual.
[0075] Preferivelmente, verifica-se se o eixo longitudinal do tensor manual está na vertical, por meio de um nivel de bolha.
[0076] Um segundo ponto de calibração "0" é registrado quando o tensor manual é suspenso. Três outros pontos de calibração são escolhidos com massas correspondentes.
[0077] Todas as medidas obtidas estão associadas a uma abcissa X e os valores reais estão associados a uma ordenada Y. Desta forma, uma curva de calibração é obtida, a qual é linear por segmentos.
[0078] Adicionalmente, é possivel verificar se os valores fornecidos pelo tensor manual são precisos. Para este propósito, pesos padrão de massa conhecida são aplicados ao tensor manual e os valores de referência são comparados com os valores exibidos pelo tensor manual.
[0079] Para fazer isso, as etapas reveladas anteriormente são realizadas novamente em um sensor calibrado com massas padrão de 500 g a 60 kg. Uma vez que as medições são registradas, os valores de força com "tensor manual plano"("grip flat") são calculados de acordo com a seguinte fórmula:
[0080] Medição com o tensor manual plano x Kg = medição com tensor manual suspenso x Kg - medição com tensor manual suspenso 0 Kg + medição com tensor manual plano 0 Kg.
[0081] Os valores obtidos são então comparados com os valores de referência.
[0082] Se a medição fornecida pelo sensor não for substancialmente linear ou se ela exibir uma ligeira diferença em relação aos valores de referência, então é necessário realizar uma nova calibração do tensor manual.
[0083] A utilização do sistema de acordo com a invenção tornou possivel determinar substancialmente com exatidão a alteração nas condições musculares de certos pacientes. A titulo de ilustração, os resultados que comprovam os desempenhos do dispositivo foram obtidos com pacientes que sofrem de distrofia muscular de Duchenne ou amiotrofia espinhal, para os quais foi possivel registrar forças máximas de preensão inferiores a algumas centenas de gramas. Além disso, a capacidade de repetição das medições foi comprovada em várias amostras de adultos e crianças, saudáveis ou doentes.
[0084] Várias combinações podem ser previstas sem se afastar do escopo da invenção; um técnico no assunto escolheria uma ou outra, de acordo com as restrições econômicas, ergonômicas, dimensionais ou outras, as quais deverão ser cumpridas.

Claims (9)

1. Sistema para medir força de preensão palmar, compreendendo um dispositivo (1) para medir a referida força de preensão palmar que compreende um tensor manual que compreende uma estrutura externa e configurado para receber uma força de preensão palmar, - um sensor de força (3) configurado de modo a medir a referida força de preensão palmar, - um eixo que conecta o sensor de força à estrutura externa, - um módulo eletrônico (6) integrado ao dispositivo (1) e que compreende, pelo menos, um micro controlador (61) conectado ao sensor (3) para processar dados de emissão do referido sensor (3) caracterizado pelo fato de que o sistema compreende um medidor de tensão (63) capaz de detectar forças de um valor zero, e que tem uma precisão de, no minimo, 50 g para um intervalo de medições que variam de entre 0 a 90 kg, e/ou uma sensibilidade inferior a 10 g, e em que o módulo eletrônico (6) compreende meios adequados para realizar as seguintes ações: - a) - calibragem do sensor (3), em que: (al) - o sensor (3) recebe uma pluralidade de forças de calibração (F0, Fl, F2, F3, F4), (a2) - estabelece uma função linear de calibração (D) a partir de pontos de calibração (0c, 1c, 2c, 3c, 4c), uma primeira coordenada que é um sensor de medição (X0-X4), e uma segunda coordenada (Y0-Y4) que é o valor da referida força de calibração, a referida função de calibração sendo linear por segmentos, - b) - gravação de um valor de força de preensão palmar de acordo com uma primeira coordenada (Xz) de um ponto da função de calibração linear (D), e determinação de um valor de força calibrada que corresponde à segunda coordenada (Yz) do referido ponto da função de calibração linear (D).
2. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do módulo eletrônico (6) compreender meios para transmitir o referido valor da força calibrada para uma unidade de exibição (8) e/ou uma unidade de armazenamento e/ou uma unidade de processamento de dados.
3. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a unidade de exibição e/ou a unidade de armazenamento e/ou a unidade de processamento serem fornecidas no módulo eletrônico (6) do dispositivo de medição.
4. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de a unidade de exibição e/ou a unidade de armazenamento e/ou a unidade de processamento serem fornecidas em um módulo especifico conectado ao referido módulo eletrônico do dispositivo de medição, a referida transmissão sendo com e/ou sem fios.
5. Sistema de medição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a calibração do sensor (3) é feita ao longo de, pelo menos, três medições de calibração.
6. Sistema de medição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos, uma barra interna (12) paralela a um primeiro elemento (11) da estrutura externa configurada para se mover em translação na direção do referido primeiro elemento da estrutura externa, e em que o sensor de força (3) está configurado para medir uma força associada à referida translação.
7. Sistema de medição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a apreensão compreende um meio (7) de ajuste de uma separação inicial entre a barra móvel interna (12) e o primeiro elemento (11) da estrutura externa.
8. Sistema de medição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de compreender meios (9) para selecionar um modo de operação escolhido a partir de: - um chamado modo de medição para a referida medição de uma força de preensão palmar, - um chamado modo de calibração para a execução da referida calibragem.
9. Sistema de medição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de compreender meios de conexão com e/ou sem fios a uma unidade de controle.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015226950A (ja) * 2014-05-30 2015-12-17 日東精工株式会社 自動ねじ締め装置
CN104382561A (zh) * 2014-12-10 2015-03-04 孙纪军 一种多功能神经内科检查器
PT3351174T (pt) * 2015-09-14 2022-03-08 Univ Do Porto Dispositivo para medir força e energia musculares
CN105678095A (zh) * 2016-02-04 2016-06-15 杭州爱握科技有限公司 一种握力测试系统及其握力测试方法
CN105678096A (zh) * 2016-02-04 2016-06-15 杭州爱握科技有限公司 一种握耐力测试系统及其握耐力测试方法
FR3048082B1 (fr) * 2016-02-19 2018-03-23 Association Institut De Myologie Dispositif de mesure d’une force
CN105769224B (zh) * 2016-03-25 2017-02-22 山东大学 一种基于多向稳定偏转力矩的精确抓握功能测试装置及其分析方法
CN105769225B (zh) * 2016-03-25 2017-02-22 山东大学 基于多方向扰动力矩的精确抓握功能定量评估装置及方法
US10603542B1 (en) * 2016-10-19 2020-03-31 Md Systems, Inc. Systems, methods, and apparatus for isometric, isokinetic, isotonic, and isodynamic exercise
JP6845546B2 (ja) * 2017-12-28 2021-03-17 北川工業株式会社 把持力計測装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3442132A (en) * 1967-03-30 1969-05-06 Us Army Electric myodynamometer
US3672219A (en) * 1970-11-12 1972-06-27 Us Air Force Adjustable hydraulic/electric hand grip dynamometer
JPS59135334A (ja) * 1983-01-24 1984-08-03 Kawasaki Steel Corp デジタル式張力測定装置
US4939933A (en) * 1987-09-03 1990-07-10 Curran Thomas M Isometric strength testing method and equipment for disability evaluation
JPH0194826A (ja) * 1987-10-07 1989-04-13 Ryotaro Hatsui 精密筋力測定装置
US5014229A (en) * 1989-02-08 1991-05-07 Basic Measuring Instruments Method and apparatus for calibrating transducer/amplifier systems
JP2676959B2 (ja) * 1990-02-08 1997-11-17 横河電機株式会社 圧力伝送器
JPH04131217U (ja) * 1991-05-23 1992-12-02 竹井機器工業株式会社 握力計
CN1077026A (zh) * 1993-06-04 1993-10-06 张通 肌张力检测分析设备及检测方法
US5398696A (en) * 1993-07-14 1995-03-21 Isatec, Inc. Isometric exercise method for lowering resting blood pressure and grip dynamometer useful therefor
JPH08110252A (ja) * 1994-10-13 1996-04-30 Fuji Electric Co Ltd カルマン渦流量計
JP3177158B2 (ja) * 1996-06-03 2001-06-18 酒井医療株式会社 握力計
JPH1133127A (ja) * 1997-07-17 1999-02-09 Kazuo Sakuma 生体活性化用器材
US5904639A (en) * 1998-03-06 1999-05-18 Md Systems Apparatus, system, and method for carrying out protocol-based isometric exercise regimens
US20020132655A1 (en) * 2001-03-15 2002-09-19 Mercer Richard D. Electronic kinesiology game device
CN1701758A (zh) * 2004-05-24 2005-11-30 曹风均 电子握力计
JP2007012019A (ja) * 2005-05-31 2007-01-18 Teac Corp センサ装置
CN101419111B (zh) * 2008-12-10 2010-07-07 重庆大学 测力传感器标定装置
US20120255355A1 (en) 2009-10-08 2012-10-11 Shuai Xu Hand muscle measurement device

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