CN106659922A - 用于姿势描记术的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于姿势描记术的装置(1)，其具有测试平台(2)、底座元件(9)和空气垫装置(10)，所述测试平台具有用于受测人员的站立面(3)，所述测试平台借助摆动装置(7)可摆动地支承在底座元件上，用所述空气垫装置(10)构造支承所述底座元件(9)的空气垫，其中，在所述测试平台(2)和所述底座元件(9)之间布置具有减振材料(15)的减振元件(4)，用其对测试平台的摆动运动减振。

Description

用于姿势描记术的装置

本发明涉及一种用于姿势描记术的装置，其具有测试平台、底座元件和空气垫装置，测试平台具有用于受测人员的站立面，测试平台借助摆动装置可摆动地支承在底座元件上，用空气垫装置构造承载底座元件的空气垫。

例如由专利文献AT 507 646 B1已知这种姿势描记术-训练设备。已知的平衡训练设备具有松动地放置在刚性的基板上的软管环，软管环固定在刚性的板件的底侧上。通过压缩空气流入由软管环、板件和基板限定的空间产生过压，在此构成举升板件的空气垫。

姿势描记术指的是一种用于分析身体姿态的方法。在姿势描记术中记录在沿垂向静止站立时的身体摆动。在现有技术中已知，用测力平台分析身体姿态。在此可以真实确定身体重心、所谓的压力中心的投影的位置。当身体重量不均匀地分布在测量平台上时，压力中心根据总体重的移位的不同而向前后左右游移。这种偏移可以绘图式地显示在电脑屏幕上。这些数据可以用于不同的诊断目的。

在大规模的理论和实际实验中已表明，已知的具有测力板的系统不能以预期的精度分析受测人员的协调和平衡能力。

专利文献US 2008/0228110 A1说明了另一种用于姿势描记术的装置，其具有带测力板的平台，测力板固定在正方形的上部的板件的上侧。此外规定有正方形的下部的、固定在底脚上的板件。在上部的板件和下部的板件之间的外周围上布置有可伸缩的元件。该元件可以是弹簧或者减振器。作为示例也说明了可压缩的发泡材料元件。然而在这种装置中缺少空气垫而不能给出沿水平方向的运动性，使得测试结果不能令人满意。缺点还在于，弹簧或者减振元件仅规定在各正方形的上部的和下部的板件之间的角点上。由此使得该装置的表现其很大程度取决于摆动方向。

专利文献WO2013/134873A1说明了另外一种装置，其中，患者可以站在软的材料、例如发泡材料上。

本发明要解决的技术问题在于，实现一种上文所述类型的用于姿势描记术的装置，用该装置可以通过设计构造上简单的器件改进对身体姿态的分析。

按照本发明，在测试平台和底座元件之间布置具有减振材料的减振元件，用其对测试平台的摆动运动减振。

因此本发明的基础在于，在实行姿势描记术时测试平台的摆动运动通过减振材料不断被缓冲或者减振，避免在测试期间测试平台沿垂直方向的硬止挡。此外，用空气垫装置实现测试平台的水平的运动性。优选地，测试平台绕通过测试平台的中心的垂直的轴线可摆动地支承。有利的是因此实现特别多自由度的运动性。令人意想不到的是，用按照本发明的装置可以明显改进测试数据的说服力。其原因是，受测人员的平衡在测试程序中持续动态地同轴，而不会设置生硬的最终止挡，因此，减振元件的布置对正确的测试有重要的正面影响。相反地，若测试平台止挡在刚性的板件上，那就不能实现连贯的正确的姿势描记术或者测试就会出错。因此有利的是可以显著改进姿势描记术的结果。按照本发明的姿势描记术设备尤其适合用于，针对受测人员研发个性化的感觉运动技能式的优势和劣势描述。此外可以建立有效的防摔倒程序。按照本发明的装置以有利的方式将测试平台通过空气垫装置实现的平动式运动性和测试平台通过摆动装置和减振元件实现的减振的可摆动性相结合。由此实现受测人员的最大的去稳定化，这实现特别有启发性的分析。

为了将测试平台的摆动运动沿所有的方向都均匀地减振，有利的是减振材料围绕地、尤其环形围绕地布置在测试平台和底座元件之间。因此优选地，减振材料以保持不变的横截面围绕地在测试平台和底座元件之间延伸。优选的是，减振材料在测试平台的径向外部的边缘区域之下延伸。在姿势描记术中，测试平台会由于受测人员不断地从中间位置沿任意的方向摆动，其中，减振材料的位于下方的部段被相应地压缩。由此可以使得测试平台的摆动运动对每个摆动角度都以相同的大小减振。有利的是，以此可以可靠地避免测试平台沿垂直的方向、就是说沿z方向的硬止挡，由此可以显著提高分析的说服力和预测力。

为了在姿势描记术中对测试平台的摆动运动减振或者缓振，有利的是，减振材料在测试平台的基本水平的中间位置中贴靠在测试平台的下侧上。由此，在测试平台从基本水平的中间位置中摆出时就立刻出现减振或者缓振作用。

为了减振特性的调节有利的是，减振材料在横截面中沿测试平台的方向的收缩。这种设计具有的优点在于，在测试平台从中间位置的偏移较小的情况下实现比在测试平台偏移较大的情况下更弱的减振作用和进而实现受测人员的更强的去稳定作用。由此可以以最优化的方式研究受测人员的运动或者协调能力。

为了实现预期的减振性质，一方面减振材料的横截面形状，另一方面减振材料自身可以调节。减振材料向测试平台聚拢的程度越强，减振作用就越弱，使得须配设相应地更硬的减振材料。相反地，当减振材料的横截面积变大时就可以使用更软的减振材料。

按照尤其优选的实施方式，减振材料在横截面中具有基本上抛物线形的限制面。由此得到累积的减振特性，这特别好地适用于姿势描记术。优选地，减振材料的沿径向方向看的外部的限制面在横截面中基本上是抛物线形的。因此有利的是，减振材料的减振作用随摆动角度的升高不断地增加。相应地，受测人员的去稳定化减小，而不会完全失去。在此，基本上抛物线形的限制面优选地构造为测试平台的下侧的贴靠面。

此外有利的是，减振材料具有在测试平台这一侧上的第一层和在底座元件的这一侧上的第二层，其中，第二层比第一层硬。由此使得减振材料的第一层、就是说参照工作位置的上部的层比减振材料的第二层或者下部的层更软。这种实施方式导致，减振作用随摆动角度从测试平台的中间位置开始增加。由此使得受测人员在摆动角度较小时比在摆动角度较大时更强烈地去稳定作用。

为了使测试平台的摆动运动避免硬止挡有利的是，规定发泡材料、尤其由聚氨酯制成的发泡材料作为减振材料。通过发泡材料，受测人员在测试平台上不断地保持在运动中，由此实现尤其不间断的姿势描记术。在测试平台和底座元件之间的减振材料构造和布置为，在姿势描记术时可以实现总是参照于测试平台的水平的中间位置的5至20度之间、优选基本10度的摆动角度。测试平台的中轴线由此可以以最大5至20度之间、尤其基本10度的摆动角度从其垂直的正常位置沿所有方向摆动。测试平台的摆动运动直至到达最大的摆动角度通过减振材料减振。优选地，最大的摆动角度为基本10度。

为了实现模块化构造有利的是，减振元件通过可拆卸的连接、尤其插装连接与底座元件连接和/或测试平台通过另外的可拆卸的连接、尤其另外的插装连接与减振元件连接。有利的是因此可以简单地、尤其无需工具地更换单个模块。这尤其对于为不同的使用目的而选择另外的减振材料的减振元件是有利的。

为了用设计上简单的器件将减振元件布置在底座元件上的按照规定的位置上，有利的是减振元件具有至少一个用于容纳底座元件的相应的定心元件的定心开口。备选地，底座元件可以具有定心开口，在该中心开口中可以容纳减振元件的相应的定心元件。

为了可选地具有或者不具有摆动地进行姿势描记术，有利的是在底座元件或者减振元件和测试平台之间配设至少三个摆动臂元件，摆动臂元件可以在允许测试平台的摆动运动的释放位置和禁止测试平台的摆动运动的禁止位置之间摆动。优选地，摆动臂元件关节式地支承在底座元件上。通过摆动至禁止位置中，摆动臂元件可以与测试平台被带至止挡中。备选地，摆动臂元件也可以关节式地安装在测试平台上。姿势描记术装置以这种方式可以被用于不同的应用。通过摆动臂元件手动摆动至禁止位置中可以阻挡测试平台的摆动运动，使得姿势描记术被限定在测试平台的水平运动、即沿x-y方向的运动中。为了允许测试平台可以摆动，摆动臂元件被摆动至释放位置中。

为了使得摆动臂元件可靠地被保持在禁止位置中有利的是，在摆动臂元件上配设用于在禁止位置中锁定的止动元件。在摆动臂元件向内摆动时形成止动连接。作为止动元件优选地配设止动凸缘，止动凸缘与相应的、尤其在测试平台上的止动容纳部共同作用。由此一方面可以阻止测试平台意外地在两个工作位置、具有或者不具有摆动可能性之间移位。另一方面对使用者把切换设计得特别简单。

为了精确地检测使用者在测试平台上的重量移位，有利的是，测试平台具有多个优选地基本上均匀地布置在站立面上的压力传感器。以此可以产生负荷曲线。尤其有利的是，在站立面上配设4000至6000之间、优选地在4700至5900之间、尤其约5300个传感器。这些传感器在现有技术中是已知的。传感器的信号被传输到计算装置上用于分析。

对于姿势描记术有利的是，测试平台为了构造站立面具有带有压力传感器的圆形的传感器膜，传感器膜优选地由多个传感器膜子部组成、尤其由四个基本四分之一圆形的传感器膜子部组成。具有压力传感器的这种传感器膜从另外的应用领域是已知的。然而为了在按照本发明的用于姿势描记术的装置中使用已表明尤其有利的是，圆形的传感器膜由四个四分之一圆形的膜组成，其基本无间隙地相邻地布置在站立面上。

用于处理测量信号有利的是，传感器膜子部的压力传感器与信号接收器连接。优选地，为每个传感器膜子部配设正好一个信号接收器，其记录在各传感器膜子部上的压力传感器的测量信号。这些测量数据通过合适的数据传输线传递至计算装置，用计算装置进行测量数据的分析。

为了构造空气垫有利的是，空气垫装置具有围绕的、限定过压室的密封元件。过压室通过密封元件、底座元件和用于密封元件的滑动面限定。如现有技术中已知的，过压室通过管路与压缩空气装置连接，压缩空气可以通过管路导入过压室中。由此在底座元件的下侧上构成空气垫，测试平台的水平的运动性与空气垫作用。作为密封元件可以配设软管环。空气垫装置的设计例如由专利文献AT509939A1中已知，在此为了方便可以引用该文献。

如已经由专利文献AT509939A1中已知的，底座元件可以在框架元件中沿水平面可运动地布置。因此在底座元件在框架元件或者基座元件上的支承方面可以再次引用文献AT509939A1。

为了在姿势描记术时对于测试平台沿水平面的运动避免硬止挡，有利的是，框架元件具有用于底座元件的导引元件的容纳元件，其中，在导引元件和容纳元件之间构造有减振止挡。减振止挡具有减振材料、例如发泡材料或者泡沫橡胶，用减振材料对底座元件的导引元件在容纳元件的上的止挡减振。优选地，减振材料环形地配设在容纳元件的内侧上。有利地，测试平台的运动因此沿所有三个空间方向都被减振地进行。

在实践中在现有技术中表明有问题的是，空气垫装置的软管环通过在测试平台上的重量移位被过度变形。出于这个原因有利的是，在底座元件和框架元件之间配设间距保持件。间距保持元件被安装用于在姿势描记术时使得在空气垫装置的密封元件的滑动面与底座元件之间的距离保持基本不变。优选地，在密封元件的径向的外部配设多个间距保持元件，用于抵抗在向所有侧向的负荷情况下密封元件的垂直的变形。

在这种设计方案中有利的是，距离保持元件具有沿垂直的方向弹性地可变形的弹簧元件。优选地，弹簧元件分别具有至少一个弹簧弓架，弹簧弓架固定在底座元件的底侧上。

此外有利的是，距离保持元件具有用于在框架元件的滑动面上滑动的滑动元件。作为滑动元件尤其可以配设球体元件，球体元件布置在弹簧元件的自由的端部。优选地，各滑动元件通过两个弹簧弓架与底座元件连接。

下面根据优选实施例进一步阐述本发明，本发明并不限于优选实施例。附图中：

图1示出按照本发明的用于姿势描记术的模块化构造的装置的剖切视图，该装置具有测试平台，测试平台可摆动地支承在底座元件上，其中，在测试平台与底座元件之间布置有对测试平台的摆动运动减振的减振元件；

图2示出在图1中示出的装置的测试平台的示意图；

图3示出在图1中示出的装置的减振元件的示意图；

图4示出在图1中示出的装置的底座元件的示意图；

图5示出诊疗器的侧视图，按照图1至4的装置用在该诊疗器中；

图6示出诊疗器的俯视图，按照图1至4的装置用在该诊疗器中；

图7示出诊疗器的前视图，按照图1至4的装置用在该诊疗器中；

图8示出另外的按照本发明的用于姿势描记术的装置的局部的剖切视图，其中减振元件具有抛物线形的限制面和两层式的构造。

图1示出用于姿势描记术的装置1，用该装置可以对使用者的身体姿态进行分析。训练设备1具有测试平台2，测试平台2在图2中示出。在测试平台2的上侧上配设有站立面3，待研究的人员在姿势描记术时站在站立面3上。

由图1还可以看出，训练设备1还具有减振元件4(见图3)，减振元件在上侧具有摆动板5并且在下侧具有支承板6。测试平台2与减振元件4的摆动板一起借助摆动装置7相对于减振元件4的支承板6可摆动地支承。在所示实施方式中，摆动装置7在摆动板5和支承板6之间具有关节8、在所示实施方式中是万向节。万向节8沿测试平台2的中央的轴线布置。测试平台2可以借助摆动关节8在姿势描记术时沿所有方向绕中央的轴线摆动。

由图1还可以看出，训练设备1还具有底座元件9(见图4)，底座元件在底侧上与空气垫装置10连接。借助空气垫装置10可以在姿势描记术时构成承载底座元件4的空气垫。空气垫装置10具有环形地围绕的、形式为软管环或者环形体的密封元件10'。密封元件10在底座元件4之下限定过压室11，过压室与(未示出的)空气压缩装置连接。由于空气垫，测试平台2在姿势描记术时可以在水平面中沿所有方向基本自由地运动。此外，底座元件9在底侧上与管形的导引元件12连接，导引元件在容纳元件13内可以运动。由此可以限定测试平台2的最大的水平的运动性。容纳元件13在内侧具有减振止挡13'，减振止挡由弹性可变形减振材料、例如发泡材料制成。以此可以避免导引元件12的硬止挡，硬止挡会削弱收集的运动数据的说服力。在所示实施方式中减振止挡13'构造为环形的。此外，在图1中可见形式为弹性的绳索的复位元件13″，导引元件12通过复位元件向在容纳元件13内中间位置的方向复位。弹性的绳索用于将整个内部件定心，以便在测量时保证始终相同的初始图像。

由图1还能看出，弹簧和减振元件4在测试平台2和底座元件4之间具有减振材料15，用减振材料15减振测试平台2的所有摆动运动。由于减振材料15因此测试平台2相对于其主延伸平面摆动被平缓地制动。在所示实施方式中，减振材料15在测试平台2之下环形围绕地延伸。在图4中示出在基本水平的中间位置中的测试平台2，测试平台2在姿势描记术中从该中间位置可以向所有方向摆动。在所示中间位置中，减振材料15贴靠在摆动板5或者测试平台2的底侧上，以便在从中间位置摆动时立刻发生减振作用。本发明公布内容中，方向的说明例如“上”、“下”等基于装置1的所示工作位置。

由图1还能看出，在所示实施方式中减振材料15在横截面中沿测试平台2的方向、即向上收缩地构造。可以规定减振材料15的不同的横截面形状用于调节减振特性。在所示实施方式中规定开孔式发泡材料作为减振材料15，用其实现预期的减振，但是同时保证对于姿势描记术所需的、相对于水平的静止位置约10度的最大的摆动角度。在姿势描记术时，测试平台可以持续地沿所有方向以直至10度摆动，其中，受测人员通过减振不断保持运动。

如图1所示，装置1为了姿势描记术而具有模块化构造，其中，一方面减振元件4通过无需工具可拆卸的连接16与底座元件9，并且另一方面测试平台2通过另外的无需工具可拆卸的连接17与减振元件4连接。在所示实施方式中，减振元件4在按照规定的位置布置在底座元件9上。为此，底座元件9具有中心的凸出部18，其适配于减振元件4的相应的凹陷部19。此外，减振元件4具有定心凹陷部20，定心凹陷部用于容纳底座元件9的相应的定心元件21。

由图1还能看出，在底座元件9和测试平台2之间配设至少三个摆动臂元件22，摆动臂元件沿箭头23的方向可以在允许测试平台的摆动运动的(未示出的)释放位置和禁止测试平台的摆动运动的禁止位置(见图1)之间摆动。在所示实施方式中，摆动臂元件通过关节24可摆动地支承在底座元件9上。在摆动臂元件22上分别配设形式为止动凸缘的制动元件25，由此使得摆动臂元件22在禁止位置中可以与在测试平台2(见图2)上的相应的止动器件25'止动。

由图1还能看到，测试平台2为了构造站立面3而具有圆形的传感器膜26，传感器膜用多个压力传感器构造。传感器膜26布置在覆盖膜之下，用覆盖膜保护传感器膜26不被剪切力损坏。传感器膜均匀地在站立面3上分布，以便精确地检测受测人员的平衡移位。在所示实施方式中，传感器膜26由四个基本上四分之一圆形的传感器膜子部组成。单个的传感器膜子部的压力传感器分别与信号接收器27连接，其通过数据传输线28和28'(见图4)与(未示出的)计算装置连接。

由图1还能看出，底座元件9在水平面中可运动地布置在示意性示出的、具有容纳元件13的框架元件29中。在底座元件9和框架元件2之间规定有间距保持件30(见图4)。间距保持件30分别具有沿垂直的方向弹性地可变形的弹簧元件31，在所示实施例中，弹簧元件通过两个弧形弹簧31'构成。间距保持件30在框架元件20的侧向分别具有球形的滑动元件32，滑动元件用于在框架元件29的滑动面33上滑动。

图5至图7示出诊疗设备34，其中使用按照图1至图4的装置1。诊疗设备34具有带框架元件29的框架结构35，在框架元件中构造有用于由测试平台2、减振元件4和底座元件9组成的内部部件的容纳元件13。还能看到扶手36，受测人员可以抓握在扶手上。还示出用于显示信息的屏幕37，屏幕在支承臂38上可摆动地支承。

图8示出用于姿势描记术的装置1的备选的实施方式，下文仅涉及与前述实施方式的不同之处。

按照图8，减振材料15在横截面(即在在中间位置的垂直于测试平台的主平面的剖切面中)中具有基本上抛物线形的限制面15a。因此，减振元件4的、测试平台4所贴靠的外侧抛物线形地弯曲。此外，在所示实施方式中减振材料15在测试平台2一侧具有第一层15b，在底座元件9一侧具有第二层15c。第二层15c比第一层15b更硬，使得第二层15c具有比第一层15b更大的抗变形能力。两种措施使得减振元件4的减振表现相对于摆动角度是累加的。由此使得受测人员的去稳定化随摆动角度减小。

Claims (20)

1.一种用于姿势描记术的装置(1)，其具有测试平台(2)、具有底座元件(9)并具有空气垫装置(10)，所述测试平台具有用于受测人员的站立面(3)，所述测试平台借助摆动装置(7)可摆动地支承在底座元件上，利用所述空气垫装置(10)构造承载所述底座元件(9)的空气垫，其特征在于，在所述测试平台(2)和所述底座元件(9)之间布置具有减振材料(15)的减振元件(4)，利用所述减振元件对测试平台的摆动运动进行减振。

2.按照权利要求1所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，其特征在于，所述减振材料(15)围绕地、尤其环形围绕地布置在所述测试平台(2)和所述底座元件(9)之间。

3.按照权利要求1或2所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，所述减振材料(15)在所述测试平台(2)的基本水平的中间位置中贴靠在所述测试平台(2)的下侧上。

4.按照权利要求1至3之一所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，所述减振材料(15)在横截面中朝所述测试平台(2)的方向的变窄。

5.按照权利要求4所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，所述减振材料(15)在横截面中具有基本上抛物线形的限制面(15a)。

6.按照权利要求1至5之一所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，所述减振材料(15)具有在所述测试平台(2)这一侧上的第一层(15b)和在所述底座元件(9)的这一侧上的第二层(15c)，其中，所述第二层(15c)比所述第一层(15b)硬。

7.按照权利要求1至6之一所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，规定发泡材料、尤其由聚氨酯制成的发泡材料作为减振材料(15)。

8.按照权利要求1至7之一所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，所述减振材料(15)通过可拆卸的连接(16)、尤其插装连接与所述底座元件(9)连接，和/或所述测试平台(2)通过另外的可拆卸的连接(17)、尤其另外的插装连接与减振元件(4)连接。

9.按照权利要求1至8之一所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，所述减振元件(4)具有至少一个用于容纳所述底座元件(9)的相应的定心元件(21)的定心开口(20)。

10.按照权利要求1至9之一所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，在所述底座元件(9)或者所述减振元件(4)与所述测试平台(2)之间配设至少三个摆动臂元件(22)，摆动臂元件可以在允许所述测试平台(2)的摆动运动的释放位置和禁止所述测试平台(2)的摆动运动的禁止位置之间摆动。

11.按照权利要求10所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，在所述摆动臂元件(22)上配设用于在禁止位置中锁定的止动元件(25)。

12.按照权利要求1至11之一所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，所述测试平台(2)具有多个优选地基本上均匀地布置在站立面上的压力传感器。

13.按照权利要求12所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，所述测试平台(2)为了构造站立面(3)具有带有压力传感器的圆形的传感器膜(26)，传感器膜优选地由多个传感器膜子部组成、尤其由四个基本四分之一圆形的传感器膜子部组成。

14.按照权利要求12或者13所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，传感器膜子部的压力传感器与信号接收器(27)连接，信号接收器通过数据传输线(28)与计算装置连接。

15.按照权利要求1至14之一所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，所述空气垫装置(10)具有围绕的、限定过压室(11)的密封元件(10')。

16.按照权利要求1至15之一所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，所述底座元件(9)沿水平面可运动地布置在框架元件(29)中。

17.按照权利要求16所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，所述框架元件(29)具有用于所述底座元件(9)的导引元件(12)的容纳元件(13)，其中，在所述导引元件(12)和所述容纳元件(13)之间构造有减振止挡(13')。

18.按照权利要求16或者17所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，在所述底座元件(9)和所述框架元件(29)之间配设间距保持件(30)。

19.按照权利要求18所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，所述距离保持元件(30)具有沿垂直方向可弹性地变形的弹簧元件(31)。

20.按照权利要求18或者19所述的用于姿势描记术的装置(1)，其特征在于，所述距离保持元件(30)具有用于在所述框架元件(29)的滑动面(33)上滑动的滑动元件(32)。