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Abstract

本发明涉及一种用于将受试者固定在支承面上的装置，其中，在穿戴在受试者处的臀带和布置在支承面之下的支持板之间张紧至少一根绳。

Description

用于将受试者固定在支承面上的装置
技术领域
本发明涉及一种用于将受试者固定在支承面上的装置。
尤其地，本发明涉及一种装置，其使在失重情况下固定人员成为可能，从而可将力施加到其支承面(支撑面)上。
背景技术
传统的装置基于脚部箍带(Fußschlaufe)和绳系统。脚部箍带通常更多地用于在位置固定的工作时的前进(Fortbewegung)和固定，然而，不排除针对运动的行动的使用。绳系统大多锚定在地面中并且借助于在上身处的轭具(Harn)将人员固定在宇宙飞船的结构件处。脚部箍带无法实现持久的固定。此外，脚部箍带不适合在变化的力的情况下将试验者(Versuchsperson)固定在支撑面上。虽然绳系统允许变化地固定人员，然而由于其布置方案还提供大的侧向的引导力。
标准训练(例如闭着眼睛单腿或双腿站立)基于，受试者应在限定的时间段上尽可能不动地保持站立，其中，记录并评估每个运动。利用传统的装置仅仅以受限的方式实现这种训练。
发明内容
本发明的目的为，给出用于将受试者固定在支承面上的装置，在该装置中，减小侧向的引导力，而此外可将变化的垂直的力作用到试验者上。
该目的通过根据有效的权利要求1的特征的装置实现。有利的实施方案为从属权利要求的对象。
根据本发明，在被穿戴(anlegen)在受试者处的臀带(Hüftgurt)和布置在支承面之下的支持板之间张紧(spannen)至少一根绳。
在此，如此设计该固定方案，即，其可将可变的垂直的(模拟重力的)力施加到受试者上，并且使在此出现的水平的力最小化。通过固定方案的类型保证人员的最大的运动自由度，而对于运动不施加回位的或支持的力，这代表特别的用于协调的平衡训练的重要的要求。
适宜地，在臀带和支持板之间张紧至少两根绳。此外，有利地，支承面具有孔，绳被引导穿过该孔。该孔以合适的方式位于受试者的垂直地投影到支承面上的重心的区域中。适宜地，如此引导绳，即绳不接触受试者。根据受试者的高度(也就是说臀带在支承面上的高度)可需要的是借助于水平的间隔将绳固定在臀带处。
附图说明
根据图纸详细解释本发明以及本发明的有利的设计方案。其中：
图1显示了本发明的第一实施形式，
图2显示了本发明的第二实施形式，
图3显示了本发明的第三实施形式，
图4显示了本发明的第四实施形式。
具体实施方式
在在图1中示出的第一实施形式中，适宜地，弹性地实施的绳S汇集(zusammenführen)到支持板H上的固定点P。在图1中示例性地实施两根绳，其中，一根绳S1在前部固定在受试者T的腹部的区域中，并且另一根绳S2在后部固定在背部的区域中。
在此，适宜地如此选择固定点P，即其位于这样的平面中，即通过支承面SF上的法线和身体重心KS在支承面SF上的投影展开该平面。适宜地，对于每根绳可在所提及的平面中选择一个特有的固定点P。
适宜地，支承面SF具有孔O(放大的图示)，其实施在受试者的垂直地投影到支承面SF上的重心KS的区域中。适宜地，支持板H具有大于孔O的伸展。支持板H如此支承在支承面SF之下，即其可在水平的平面中(箭头方向)自由地运动。绳S1和S2被引导穿过孔O并且将受试者T的臀带与支持板H连接。在受试者T的臀带水平偏移(从位置P1到位置P2)时使固定点P处的固定跟随躯干重心KS的运动，由此另一方面，在水平的平面中进行运动时，弹性的绳S1和S2不经历长度和力变化。因此，在该系统中仅仅垂直的力Fv起作用，其从张紧绳S1和S2的伸长中得到。
在图2中示出的本发明的第二实施形式中，示例性地借助于两根交叉的弹性的绳S1和S2将受试者T固定在支承面SF上。为了更好地说明，绳S1和S2分别布置在受试者T的臀带的一侧处。但是，适宜地也可使用四根绳，其中，另外的绳分别固定在受试者T的腹部和背部的区域中，可能也旋转了45°，也就是说，侧向地在外部在臀部之前和之后(未示出)。
适宜地，支持板H以间距d布置在支承面SF的下侧之下。在该实施形式中，支持板H不可移动，例如，支持板借助于间隔保持部(Abstandshalter)AH固定地与支承面SF的下侧相连接。在孔O的方面在第一实施形式中进行的解释在该实施形式中也适用。
如此选择弹性的绳S1和S2在支持板H上的固定点B1和B2，即，绳S1和S2在交点SP中与支承面SF相交。该布置方案的优点在于非常小的空间需求和非常小的水平的力。一方面，通过相对大的角度(绳S1和S2与支承面SF展开该角度)，拉力的余弦分量比在侧向拉紧(Abspannung)时小得多，另一方面，绳S1和S2的X形的布置方案引起交变的(alternierend)水平的力FHL。因此，在从位置1到位置2运动时水平的回位力FHL首先增加，并且当绳S1垂直于支承面SF时达到其最大值，随后回位力再次下降。
在图3中显示了本发明的第三实施形式。在支持板H上如此布置至少三个转向滚轮(Umlenkrolle)U(出于绘图的原因仅仅绘出2个滚轮)，即由转向滚轮U形成的面的重心(未示出)与受试者T的投影在支持板H上的重心KS一致，并且环绕的绳S从穿戴在受试者T处的臀带经过转向滚轮U被引导回臀带。
可借助于手动卷绕器(Handwinde)张紧环绕的钢绳S。为了获取张紧力，可应用弹簧拉力秤(Federzugwaage)。通过恒定的绳长度并在假设滚轮近似无摩擦的情况下，绳始终跟随在水平的平面中的臀部运动(Hüftbewegung)。从图3中表面，向右(位置1至2)的臀部运动导致在右侧上的绳S的松弛。在右侧上的绳区段SA1(在转向滚轮和臀带之间的区段)的该缩短引起在左侧上的绳区段SA2的伸长，因为绳S具有恒定的长度。由于在一侧上的绳松弛并且在另一侧上的绳同时伸长，尽可能减小在系统中的水平的力。如果假设臀部运动为圆形轨迹，则也得到臀部的最小的垂直的移动，然而这对在系统中的力平衡几乎没有影响。如果假定在所示出的圆形轨迹上±10°的躯干摆动，则在所示出的解决方案中得到最大为5mm的绳的长度差。由此引起的垂直的力分量Fv的减小非常小。
在图4中显示了本发明的第四实施形式。在该实施形式中，涉及第一和第二实施形式的组合。第一实施形式(图1)中的可移动的支持板H以间距AH布置在支承面之下。由此，产生与在膝关节中的十字韧带相似的张力。由于所描述的布置方案产生的滚动-滑动机理导致，在水平的平面中的张紧跟随躯干重心KS的运动，并且同时通过交叉的绳S1,S2平衡躯干的可能的倾覆运动。
有利地，根据本发明的装置可使用在失重中、水中或正常条件下。
利用根据本发明的装置，可由于几何结构和力学引起垂直的力，然而减小可能的水平的力。为了在失重的情况下将人员固定在平台上、或施加附加载荷(近似负重背心(Gewichtsweste))，所产生的垂直的力是必要的。减小水平的力具有的意义为，通过张紧防止运动的稳定。这种张紧的目的不是为训练者(Übenden)简化训练(例如通过附加的侧向的引导)，而是获得(失重)或提高(在地面上)进行训练的难度。这可通过附加的垂直的力实现，借助于张紧/固定施加该力。
在根据本发明的装置有利使用在水中时，使用作用到被沉入水中的躯干上的浮力以用于使躯干几乎失重。通过根据本发明的装置使用在水中、例如使用在为此设置的蓄水池中，可实现用于受试者的训练配置(Trainingsaufbau)，其使这样的训练成为可能，即，该训练在于，可在可调整用于受训者(Trainierenden)的负载的情况下进行训练。一方面，可通过以下方式调整用于受训者的负载，即，受训者沉入水中多深，并且另一方面通过借助于根据本发明将受训者固定在支承面上而调整附加的垂直的力。由此，从在受训者位于其中的蓄水池中的水位的高度和与浮力反作用的垂直的力(利用该力将受训者固定在支承面上)中得到作用到受训者上的力。
尤其地在创伤(例如运动创伤)的恢复中，由此在医学的照料之后，可在首先减小的负载的情况下马上回到重要的运动过程的训练。此外，通过水减小的负载使该设计应用在老年医学的领域中或在治疗中成为可能。之后，在训练的进展中可再次提高负载。
原则上，从其它训练方案(例如在水下的传送带训练)中已知有利的使用方案的结构的实施方案，然而不针对进行感觉运动的训练。由此，根据本发明的装置在水中的有利的使用方案代表这样的扩展，即，对于受训者其提供其它优点。
除了恢复、治疗、老年医学和运动之外，根据本发明的装置在水中的有利的使用方案也提供了上述用于宇航员训练的使用方案的非常有效的扩展。通过在空间飞行之前完成感觉运动的训练(之后在空间飞行期间可在相同的条件下重复该训练)认定(postulieren)，与利用已知的方法相比，可更快地克服对失重(带有已知的问题，例如协调障碍(Koordinationsschwierigkeit)和太空适应性综合症(Raumkrankheit))的适应。
由此，可在任务开始之前已经在地面上模拟和训练了目标行星的不同的重力条件。已经进行的科学上的试验得到这样的假设，即，通过相对短的、定期进行的训练可维持一次获得的感觉运动的能力。

Claims (6)

1.一种用于将受试者固定在支承面上的装置，其中，在穿戴在所述受试者处的臀带和布置在所述支承面之下的支持板之间张紧至少两根绳，并且所述支承面具有实施在所述受试者的垂直地投影到所述支承面上的重心的区域中的孔，所述至少两根绳被引导穿过所述孔，其特征在于，所述支持板以间距布置在所述支承面之下，并且在受试者的臀带和所述支持板之间的绳如此被引导穿过所述孔，即所述绳在所述支承面的平面中相交。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支持板可水平地移动。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述绳为弹性的。
4.一种用于将受试者固定在支承面上的装置，其中，在穿戴在所述受试者处的臀带和布置在所述支承面之下的支持板之间张紧至少一根绳，其特征在于，在所述支持板上如此布置至少三个转向滚轮，即由所述转向滚轮形成的面的重心与所述受试者的投影到所述支持板上的重心一致，并且环绕的绳从所述穿戴在受试者处的臀带经过所述转向滚轮被引导回所述臀带。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述绳为柔性的钢绳。
6.一种根据以上权利要求中任一项所述的装置在失重中或在水中的用途。
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