DE4216458A1 - Verfahren zur Erfassung der Oberflächenform von Körpern - Google Patents
Verfahren zur Erfassung der Oberflächenform von KörpernInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung der
Oberflächenform von Körpern sowie eine Vorrichtung in Form eines
Meßaufnehmers zur Durchführung des Verfahrens.
Im Bereich der Medizin ist die Bestimmung der Position und der
Bewegungsabläufe von Gelenken, wie z. B. der Wirbelsäule oder des
Kniegelenks, von großem Interesse. Die Position der Wirbelsäulen
segmente kann beispielsweise durch röntgentechnische Maßnahme
bestimmt werden. Dies bringt zum eine schädliche Strahlenbelastung
mit sich, zum anderen sind nur statische Messungen in bestimmten
Positionen möglich. Die Erfassung von Oberflächenformen, insbesondere
des menschlichen Körpers, die sich bei Bewegungsabläufen verändern
können, war bisher nur mit dem menschlichen Tastsinn möglich, was
zu individuellen Unterschieden bzw. Fehlern führte. Eine instrumentelle
und damit reproduzierbare Erfassung von Oberflächenformen von
Körpern, insbesondere bei Bewegungsabläufen, war bisher nicht möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zu schaffen, mit der die Oberflächenform von Körpern,
insbesondere von menschlichen oder tierischen Körpern, sowohl in
Ruhe- als auch bei Bewegungsabläufen erfaßt, gemessen, dargestellt
und gespeichert werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Erfassung der
Oberflächenform von Körpern gemäß dem kennzeichnenden Teil des
Verfahrenshauptanspruchs. Der Vorrichtungshauptanspruch gibt eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wieder, die Unteransprüche
betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
Die Erfassung der tatsächlichen Position, beispielsweise der
Dornfortsätze der Wirbelsäule ist insbesondere bei Bewegungsabläufen
durch die Hautverschiebung erschwert. Durch die erfindungsgemäße
Abtastung der Oberfläche können die tatsächlichen Positionen der
Dornfortsätze, insbesondere zueinander, genau bestimmt werden. Hieraus
können segmentale Störungen an der Wirbelsäule, wie Blockierungen
oder Hypermobilitäten, diagnostiziert werden. Im Bereich des Knie
gelenks können bei entsprechend schneller Abtastung Verschiebungen
zwischen den Gelenkknochen ermittelt werden, die mit dem
menschlichen Tastsinn nur schwer erfaßbar sind.
Da sich über den zu erfassenden Körperoberflächen Haut, Fettgewebe
oder Muskulatur befinden kann, muß eine entsprechende Kraft auf
die Körperoberfläche ausgeübt werden, wodurch diese zusammengedrückt
oder verdrängt wird, um brauchbare Meßergebnisse zu bekommen.
Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäß ein oder mehrere elastische
Elemente eingesetzt, die von Hand oder mit einer entsprechenden
Vorrichtung in Form eines Meßstempels gegen die zu erfassende
Oberfläche gedrückt werden. An den der zu erfassenden Oberfläche
zugewandten Seite der elastischen Elemente sind matrixförmige
Anordnungen von elektrischen Sensoren angebracht, die auf Abstands-
bzw. Wegänderungen reagieren und dabei elektrische Signale abgeben.
Diese Signale werden dann erfaßt und ausgewertet und ermöglichen
damit die Erfassung der Oberflächenform des Körpers. Das Aufdrücken
der Meßfläche auf den Körper kann mit einer Vorrichtung in Form
eines Meßstempels von Hand erfolgen. Dabei sollen die Meßstempel
eine bestimmte Größe möglichst nicht überschreiten, um die aufzu
wendende Kraft nicht unnötig zu vergrößern. Das Aufbringen kann
aber auch mit entsprechenden Vorrichtungen geschehen.
Erfindungsgemäß ergeben sich bei Messungen an der Wirbelsäule
besondere Vorteile durch eine Ausgestaltung des Meßstempels in der
Form, daß dessen Länge wesentlich größer als dessen Breite ist.
Hierdurch können mehrere Dornfortsätze gleichzeitig abgetastet und
die Beweglichkeit zueinander gemessen werden. Die Vermessung nur
eines Dornfortsatzes würde aufgrund der Verschiebung der Haut keine
verwertbaren Ergebnisse bringen. Es ist möglich, die Position des
Meßstempels durch eine Echtzeitauswertung zu korrigieren. Führt
der Proband nach dem Aufdrücken des Meßstempels Bewegungen aus,
so kann die Beweglichkeit der einzelnen Wirbelsäulensegmente gemessen
und ausgewertet werden. Hierbei können als Referenzpunkte die Stellen
höchster Erhebung herangezogen werden. Da sich die Knochenvorsprünge
beispielsweise an der Wirbelsäule um einen Radius bewegen, ist es
besonders vorteilhaft, die Oberflächenform des Meßstempels mit einer
Wölbung zu versehen. Diese hat vorzugsweise einen ähnlichen Radius
wie die Bewegungsbahn des zu messenden Knochenvorsprungs. Hierdurch
wird der Fehler, der sonst durch eine Verlagerung des Referenzpunktes
entstehen würde, minimiert. Anstelle der Vermessung beispielsweise
der Knochenbewegung durch die Feststellung der Punkte der höchsten
Erhebung können auch charakteristische Oberflächenstrukturen
gespeichert werden. Der zurückgelegte Weg wird dadurch bestimmt,
daß mittels eines Rechenprogramms die gemessene Oberflächenstruktur
nach einer durchgeführten Bewegung durch Variation bzw. Annäherung
des Abstandes gesucht und im Falle der größtmöglichen Deckungs
gleichheit ausgewertet wird.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann
die Oberflächenwölbung des Meßstempels variiert und den zu
vermessenden Oberflächen und den Bewegungsradien der Gelenke
angepaßt werden. Dies kann beispielsweise durch eine Ausgestaltung
der Meßfläche aus einzelnen Lamellen bewerkstelligt werden. Die
eingestellte Form der Meßfläche muß selbstverständlich bei der Aus
wertung der Oberflächenform als Offset-Wert berücksichtigt werden.
Die genannten Gestaltungen der Oberfläche haben den weiteren Vorteil,
daß der Meßstempel nicht von den zu messenden Vorsprüngen abrutschen
kann. Des weiteren kann beispielsweise durch eine konvexe Gestaltung
der Oberfläche eines Rundstempels unter Umständen besser an die
entsprechenden Körperstellen herangegangen werden.
Zur Erzeugung von Referenzpunkten zu umliegenden Körperteilen
und/oder einer besseren Führung des Meßstempels kann dieser
erfindungsgemäß auch über einen oder mehrere Ausleger mit
umliegenden Körperteilen verbindbar sein.
Für die Vermessung von Gelenkbewegungen an den Extremitäten kann
ein Meßstempel mittels einer Klammer gegen die entsprechende
Meßstelle gedrückt werden. Die Klammer kann entweder selbst federnde
Eigenschaften aufweisen oder es kann mittels eines federnden Elementes
eine Kraft auf den Meßstempel ausgeübt werden. Die Meßstempel
können auch an beiden Seiten der bügelförmigen Halterung Meßstempel
angebracht sein. Es kann eine Anpreßkraft auf die Meßstellen ausgeübt
werden. Die Stempel können beispielsweise am Gelenkspalt des
Kniegelenks aufgesetzt werden, wodurch sich Gelenkinstabilitäten
erfassen lassen. Durch diese Haltevorrichtung können auch Messungen
am gehenden Menschen durchgeführt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
die absolute Raumposition des Meßstempels beispielsweise mit
mindestens drei Meßpunkten bestimmt. Diese können beispielsweise
in Sternform am Ende der Halterung angebracht sein.
Bei rotationssymmetrischen Abtaststempeln kann die Positionsbestimmung
auch mit zwei Meßpunkten erfolgen.
Werden die Dimensionen des Meßstempels berücksichtigt, so kann
die genaue Position der gemessenen Oberfläche auch bei Bewegungs
abläufen erfaßt werden. Hierzu kann es notwendig sein zusätzliche
Referenzmarker am Körper des Probanden anzubringen. Wird der
Meßstempel aus einem veränderten Winkel aufgedrückt, so ist hierdurch
eine Korrektur des Referenzpunktes möglich.
Die Oberflächenmessungen aus verschiedenen Positionen können
beispielsweise zu Meßdaten in Form von Tabellen, Bildern oder Filmen
zusammengefaßt werden, was durch eine Auswertung der von den
Sensoren abgegebenen Signale durch Rechner ohne weiteres möglich
ist.
In einer einfachen Form können diese Positionsbestimmungen durch
die Laufzeitmessung von Schallimpulsen durchgeführt werden. Hierbei
kann ein an für sich bekanntes Verfahren zum Einsatz kommen, bei
dem die Positionen von drei kleinen Schallsendern (Empfängern)
zumindest drei stationär angeordneten Schallempfängern (Sendern)
bestimmt wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht aus einem Meßaufnehmer, in dem ein elastisches Element
mit einer oder mehreren der zu erfassenden Körperoberfläche zuge
wandten Meßflächen, auf der matrixförmige Anordnungen von
elektrischen Sensoren zur Abstands- bzw. Wegbestimmung enthalten
sind, und die mit einer Auswerteinrichtung für die von den Sensoren
abgegebenen Signale verbindbar ist, durchgeführt werden. Die Meß
flächen können aus den Oberflächen von quaderförmigen kompressiblen
Elementen bestehen, die auf einer oder zwei Seiten mit einer Matrix
der Sensoren, die auf Abstands- oder Wegeänderungen reagieren beauf
schlagt ist. Bei einer Wegeveränderung durch Zusammendrücken des
kompressiblen Elements können die Kapazitäten oder elektrischen
Widerstände der Sensoren geändert werden. Durch die Änderung der
von den Sensoren abgegebenen Signale kann dann der zurückgelegte
Weg bestimmt werden.
Das quaderförmige Element kann bevorzugt aus einem Schaumstoff
oder einem elektrisch leitfähigen Schaumstoff bestehen. Dabei sollte
vorzugsweise die Dicke des quaderförmigen Elements mindestens dem
Abstand der Sensoren voneinander entsprechen.
Da z. B. an der Wirbelsäule bis zu drei Dornfortsätze gleichzeitig
abgetastet werden, diese aber in der Regel unterschiedlich weit heraus
ragen, ist es sinnvoll, unter dem ersten elastischen Element ein weiteres
elastisches Element anzuordnen, das vorzugsweise von etwa gleicher
Formgestaltung sein sollte. Dieses zusätzliche Element kann in einer
Ausgestaltung weicher als das erste sein, um vorab einen Ausgleich
der unterschiedlichen Höhen zu erreichen.
Die Sensoren können beispielsweise aus Drucksensoren einer im wesent
lichen weglos arbeitenden Drucksensormatrix bestehen, über die eine
oder mehrere Platten der kompressiblen elastischen Elemente angeordnet
sind. Dabei ist vorzugsweise auch die Drucksensormatrix flexibel ausge
staltet und unter der Matrix befindet sich als kompressibles elastisches
Element ein plattenförmiger Körper. Die Meßfläche kann dabei im
wesentlichen eine Rechteckform aufweisen. Bei der Verwendung eines
Meßstempels für manuelle Anwendung sollte die Meßfläche eine Größe
von 10×20 cm, vorzugsweise 5×10 cm nicht wesentlich
überschreiten, um den manuell aufzubringenden Druck nicht unnötig
zu erhöhen. Wird eine im wesentlichen kreisförmige Meßfläche
verwendet, so sollte deren Durchmesser vorzugsweise 6 cm,
insbesondere 3 cm nicht überschreiten. Bevorzugt kann die Meßfläche
einseitig oder beidseitig eine konvexe oder konkave Wölbung aufweisen,
um sich einer zu erfassenden Körperoberfläche besser anzupassen.
Besonders bevorzugt wird die Meßfläche auch so ausgestaltet, daß
sich ihre Oberflächenform zumindest nach einer Seite hin variabel
verändern läßt. Dabei können auch einzelne Lamellen verwendet werden,
die gegeneinander bewegt werden können.
Die Genauigkeit einer Flächenerfassung kann dadurch verbessert werden,
daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die eine Führung und Verbindung
zu weiteren Körperpunkten als Referenzpunkten gestattet. Es können
auch mindestens drei Meßmarker zur Bestimmung der absoluten Raum
position vorgesehen sein, die von einer stationären Meß- und Steuer
vorrichtung gesteuert und bestimmt werden können.
Weiterhin ist es möglich, die elastischen Elemente walzenförmig auszu
bilden, so daß sie über den zu erfassenden Körper abgerollt werden
können.
Die Auswertung der von den Sensoren abgegebenen Signale kann
beispielsweise vermittels einer Recheneinheit erfolgen, so daß die
absoluten Raumpositionen der Oberflächenstrukturen der zu erfassenden
Oberflächen bestimmbar sind. Als Meßpunkte können auch Schallsender
bzw. Schallempfänger vorgesehen sein, wobei die stationäre Meßeinheit
aus mindestens drei Schallempfängern bzw. Sendern besteht, aus deren
Schallaufzeiten die Position der Meßpunkte herleitbar ist.
Da die Markierungs- bzw. Meßpunkte zur Positionsbestimmung nicht
beliebig von der Empfängereinheit weggedreht werden können,
ist es für manche Meßaufgaben sinnvoll, die Ebene der Meßpunkte
gegenüber der Ebene des Oberflächensensors verdrehen zu können.
In einer besonderen Ausführungsform kann eine automatische Erkennung
der Verdrehposition vorgesehen sein, die in einer Recheneinheit bei
der Bestimmung der Oberflächenform berücksichtigt werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend durch die Figuren beispielhaft
näher erläutert. Hierin zeigt
Fig. 1 einen Meßaufnehmer zur Durchführung eines
erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Meßstempels;
Fig. 2A einen senkrechten Schritt durch den Meßstempel
der Fig. 1;
Fig. 2B einen Schritt durch eine Ausführungsform des Meß
stempels mit Lamellen;
Fig. 2C eine Ausführungsform des Meßstempels mit mehreren
Elastomeren und Sensormatrizen;
Fig. 3A eine Ausführungsform des Meßstempels mit einer
konkaven Meßfläche;
Fig. 3B eine Ausführungsform des Meßstempels mit einer
konvexen Oberfläche;
Fig. 3C eine Ausführungsform, in der die Meßfläche rollenförmig
ausgestaltet ist;
Fig. 4 einen Meßstempel mit Markern zur Positionserkennung;
Fig. 5 die Anwendung des Meßstempels der Fig. 4 am
menschlichen Körper mit der Auswertung der Signale
durch eine Meßanordnung;
Fig. 6 eine Ausführungsform des Meßstempels mit Bügeln
zur Fixierung des Stempels;
Fig. 7 eine Ausführungsform mit drehbaren Meßpunkten;
und
Fig. 8 eine Ausführungsform mit Halterungen für Meßstempel.
In Fig. 1 besteht der Meßaufnehmer 10, der die Form eines
Meßstempels aufweist, aus einer Grundplatte 30, an der ein elastisches
Element 12 in Form eines plättenförmigen Schaumstoffkörpers
angebracht ist, dessen der zur erfassenden Körperoberfläche zuge
wandten Meßfläche 14 mit Sensoren 16 ausgerüstet ist, die auf
Abstands- bzw. Wegeänderungen reagieren. Die Sensoren 16 sind in
einer rasterförmigen Anordnung in Form eines rechtwinkligen Raster
netzes angeordnet. Die Grundplatte 16 ist mit einem Griff 32
verbunden, der das Aufdrücken des Meßstempels auf die zu erfassende
Körperoberfläche ermöglicht.
Die elektrischen Leitungen zur Ableitung der von den Sensoren abge
gebenen Signale können beliebig am Meßstempel befestigt sein,
bevorzugt ist eine Ableitung durch den Griff 32, wie er beispiels
weise in Fig. 5 dargestellt ist.
Fig. 2A zeigt einen Schnitt durch den Meßstempel der Fig. 1, wobei
auf beiden Seiten des elastischen Elements 12 elektrisch leitfähige
Elektroden als Kondensatorplatten oder zur Messung des elektrischen
Widerstandes ausgebildet sein können.
Fig. 2B zeigt eine Ausführungsform des elastischen Elements mit
Lamellen, wobei dem elastischen Element 12 und der
Grundplatte 30 weglos arbeitende Drucksensoren angebracht sind.
Eine weitere Ausführungsform ist in der Fig. 2C beschrieben, bei
der zwei elastische Elemente 12 und 16 über- bzw. untereinander
angeordnet sind mit dazwischenliegenden Matrizen von Sensoren 16.
Die Fig. 3A und 3B zeigen eine Ausführungsform, in der die Meß
fläche 14 konkav bzw. konvex ausgestaltet sind, um eine Anpassung
an gebogene zu erfassende Körperoberflächen zu verbessern. Die Fig.
3C zeigt eine Meßfläche in Rollenform, die zum Abrollen über die
zu erfassende Fläche geeignet ist.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, die Marker zur Positions
erkennung aufweist. Die Fig. 5 zeigt die Anwendung des Meßaufnehmers
am menschlichen Körper, wobei die Signale, die von den Sensoren
erzeugt werden, über elektrische Leitungen an einen Rechner 38 weiter
geben, in dem die Signale ausgewertet werden.
In Fig. 6 ist eine Ausführungsform des Meßaufnehmers mit Bügeln
40 dargestellt, mit der der Meßaufnehmer an dem zu erfassenden
Körper befestigt werden kann.
Da die Markierungs- bzw. Meßpunkte zur Positionsbestimmung nicht
beliebig von der Empfängereinheit 48 weggedreht werden können,
ist es für manche Meßaufgaben sinnvoll, die Ebene der Meßpunkte
gegenüber der Ebene des Oberflächensensors bzw. der Meßfläche 14
verdrehen zu können, wie in Fig. 7 dargestellt ist. In einer besonderen
Ausführungsform kann eine automatische Erkennung der Verdrehposition
vorgesehen sein, die im Rechner 38 bei der Bestimmung der
Oberflächenform berücksichtigt werden kann.
In Fig. 8 sind Ausführungsformen der Halterungen für ein oder zwei
Meßstempel an den Extremitäten, hier am Kniegelenk, dargestellt.
Dabei wird ein Meßstempel mittels einer Klammer 42 gegen die ent
sprechende Meßstelle gedrückt. Die Klammer kann entweder selbst
federnde Eigenschaften aufweisen oder es kann mittels eines federnden
Elements 44 eine Kraft auf den Meßstempel ausgeübt werden.
Auch können an beiden Seiten einer bügelförmigen Halterung 46
Meßstempel angebracht sein. Es kann, wie bereits beschrieben, eine
Anpreßkraft auf die Meßstellen ausgeübt werden. Die Stempel können
beispielsweise am Gelenkspalt des Kniegelenks aufgesetzt werden,
wodurch sich Gelenkinstabilitäten erfassen lassen.
Durch die beschriebene Haltevorrichtung können auch Messungen am
gehenden Menschen durchgeführt werden.
Claims (25)
1. Verfahren zur Erfassung der Oberflächenform von Körpern,
dadurch gekennzeichnet, daß
Meßflächen gegen den Körper gedrückt werden, die auf einem elastischen kompressiblen Element, das beim Aufdrücken der Meßfläche auf den Körper eine Kraft gegen den Meßfläche erzeugt, angeordnet sind,
die matrixförmige Anordnungen von elektrischen Sensoren enthalten, die auf Abstands- bzw. Wegänderungen reagieren,
und die von den Sensoren erzeugten Signale ausgewertet werden.
Meßflächen gegen den Körper gedrückt werden, die auf einem elastischen kompressiblen Element, das beim Aufdrücken der Meßfläche auf den Körper eine Kraft gegen den Meßfläche erzeugt, angeordnet sind,
die matrixförmige Anordnungen von elektrischen Sensoren enthalten, die auf Abstands- bzw. Wegänderungen reagieren,
und die von den Sensoren erzeugten Signale ausgewertet werden.
2. Meßaufnehmer zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1, gekennzeichnet durch ein elastisches Element (12) mit einer
oder mehreren der zu erfassenden Körperoberfläche zugewandten
Meßflächen (14), matrixförmige Anordnungen von elektrischen
Sensoren (16), die auf Abstands- oder Wegänderungen reagieren,
sowie eine Haltevorrichtung, die eine Druckausübung gegen die
zu erfassende Körperoberfläche ermöglicht, wobei die Sensoren
(16) mit einer Auswertevorrichtung für die von den Sensoren
abgegebenen Signale verbindbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßflächen aus den Oberflächen von quaderförmigen kompressiblen
Elementen bestehen, die auf einer oder zwei Seiten mit einer
Matrix der Sensoren (16), die auf Abstands- oder Wegänderungen
reagieren, beaufschlagt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
bei einer Wegänderung durch Zusammendrücken des kompressiblen
Elements (12) die Kapazitäten oder der elektrische Widerstand
der Sensoren (16) geändert wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Änderung der von den Sensoren (16) abgegebenen
Signale der zurückgelegte Weg bestimmt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
quaderförmige Element (12) aus einem Schaumstoff oder einem
elektrisch leitfähigen Schaumstoff besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dicke des quaderförmigen Elements (12) mindestens den Abstand
der Sensoren (16) voneinander entspricht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie
unter dem ersten Element (12) ein weiteres elastisches Element
(18) von etwa gleicher Formgestaltung enthält.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sensoren (16) aus Drucksensoren in einer im wesentlichen weglos
arbeitendenden Drucksensormatrix bestehen, über die eine oder
mehrere Platten der kompressiblen elastischen Elemente (12, 18)
angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drucksensormatrix flexibel ist und daß sich unter der Matrix
ein plattenförmiger Körper als kompressibles elastisches Element
(12) befindet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßfläche (14) im wesentlichen eine Rechteckform besitzt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßfläche (14) im wesentlichen eine Rechteckform besitzt
und eine Grundfläche von etwa 10 x 20 cm nicht wesentlich über
schreitet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 2, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßfläche eine Grundfläche von etwa 5×10 cm nicht
wesentlich überschreitet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßfläche (14) im wesentlichen eine kreisförmige Oberfläche
aufweist und einen Durchmesser von 6 cm nicht wesentlich über
schreitet.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßfläche einen Durchmesser von 3 cm nicht wesentlich
überschreitet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßfläche (14) eine einseitige oder beidseitige konvexe oder konkave
Wölbung aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Oberflächenform der Meßfläche (14) mindestens nach einer
Seite variabel verändern läßt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Elemente (14, 18) aus einzelnen Lamellen bestehen, die gegenein
ander bewegt werden können.
19. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie
mit einer Vorrichtung verbunden ist, die eine Führung und
Verbindung zu weiteren Körperpunkten als Referenzpunkte gestattet.
20. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie
mit einer bügelartigen Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen
Anklemmen an eine Extremität versehen ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
elastischen Elemente (12, 18) walzenförmig ausgebildet sind und
über die Körperfläche abgerollt werden können.
22. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie
mindestens drei Meßmarker (20) zur Bestimmung der absoluten
Raumposition aufweist, die von einer stationären Meß- und
Steuervorrichtung (24) gesteuert und bestimmt werden können.
23. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 22, dadurch gekennzeichnet,
daß der Meßaufnehmer (10) mit einer Meß- und Steuervorrichtung
(24) mittels einer Recheneinheit (26) verbunden ist, so daß die
absoluten Raumpositionen von Oberflächenstrukturen bestimmbar
sind.
24. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßpunkte als Schallsender/Schallempfänger und die stationäre
Meßeinheit aus mindestens drei Schallempfängern/Schallsendern
besteht, aus deren Schallaufzeiten die Position der Meßpunkte
herleitbar ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ebene der Meßpunkte (34) gegenüber der Ebene der Meßfläche
(14) verdreht werden kann.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9218588U DE9218588U1 (de) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | Vorrichtung zur Erfassung der Oberflächenform |
DE19924216458 DE4216458C2 (de) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | Verfahren zur Erfassung der Oberflächenform von Körpern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924216458 DE4216458C2 (de) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | Verfahren zur Erfassung der Oberflächenform von Körpern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4216458A1 true DE4216458A1 (de) | 1993-12-02 |
DE4216458C2 DE4216458C2 (de) | 1994-09-15 |
Family
ID=6459197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924216458 Expired - Fee Related DE4216458C2 (de) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | Verfahren zur Erfassung der Oberflächenform von Körpern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4216458C2 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19604262A1 (de) * | 1996-02-06 | 1997-08-07 | Zebris Medizintechnik Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Oberflächenform von Körpern sowie eine Meßeinheit zur Durchführung des Verfahrens |
WO2002074155A2 (en) * | 2001-03-19 | 2002-09-26 | Orthoscan Technologies Inc. | Contour mapping system and method particularly useful as a spine analyzer and probe therefor |
US6500131B2 (en) * | 2001-03-19 | 2002-12-31 | Orthoscan Technologies, Inc. | Contour mapping system applicable as a spine analyzer, and probe useful therein |
DE10318724A1 (de) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Eads Deutschland Gmbh | Mess-Vorrichtung und ein Verfahren zur Qualitätssicherung von mehrschichtigen textilen Halbzeugen für die Herstellung von Kunststoffbauteilen |
EP1579803A1 (de) * | 2004-03-24 | 2005-09-28 | BrainLAB AG | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Position eines charakteristischen Punktes |
DE102004059785A1 (de) * | 2004-12-10 | 2006-07-06 | Eads Deutschland Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Drapierbarkeit eines textilen Flächenmaterials |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2273257A1 (en) * | 1974-05-31 | 1975-12-26 | Anvar | Sensor for surfaces of objects - has surface electrode and measurement electrodes connected to integral elastic film |
FR2330996A1 (fr) * | 1975-11-05 | 1977-06-03 | Anvar | Capteur tactile |
DE4035075A1 (de) * | 1990-11-05 | 1992-05-07 | Jenoptik Jena Gmbh | Anordnung zum messen linearer abmessungen auf einer strukturierten oberflaeche eines messobjektes |
-
1992
- 1992-05-19 DE DE19924216458 patent/DE4216458C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2273257A1 (en) * | 1974-05-31 | 1975-12-26 | Anvar | Sensor for surfaces of objects - has surface electrode and measurement electrodes connected to integral elastic film |
FR2330996A1 (fr) * | 1975-11-05 | 1977-06-03 | Anvar | Capteur tactile |
DE4035075A1 (de) * | 1990-11-05 | 1992-05-07 | Jenoptik Jena Gmbh | Anordnung zum messen linearer abmessungen auf einer strukturierten oberflaeche eines messobjektes |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19604262A1 (de) * | 1996-02-06 | 1997-08-07 | Zebris Medizintechnik Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Oberflächenform von Körpern sowie eine Meßeinheit zur Durchführung des Verfahrens |
WO2002074155A2 (en) * | 2001-03-19 | 2002-09-26 | Orthoscan Technologies Inc. | Contour mapping system and method particularly useful as a spine analyzer and probe therefor |
US6500131B2 (en) * | 2001-03-19 | 2002-12-31 | Orthoscan Technologies, Inc. | Contour mapping system applicable as a spine analyzer, and probe useful therein |
WO2002074155A3 (en) * | 2001-03-19 | 2003-01-09 | Orthoscan Technologies Inc | Contour mapping system and method particularly useful as a spine analyzer and probe therefor |
US6524260B2 (en) * | 2001-03-19 | 2003-02-25 | Ortho Scan Technologies Inc. | Contour mapping system and method particularly useful as a spine analyzer and probe therefor |
DE10318724A1 (de) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Eads Deutschland Gmbh | Mess-Vorrichtung und ein Verfahren zur Qualitätssicherung von mehrschichtigen textilen Halbzeugen für die Herstellung von Kunststoffbauteilen |
DE10318724B4 (de) * | 2003-04-25 | 2005-08-18 | Eads Deutschland Gmbh | Mess-Vorrichtung und ein Verfahren zur Qualitätssicherung von mehrschichtigen textilen Halbzeugen für die Herstellung von Kunststoffbauteilen |
EP1579803A1 (de) * | 2004-03-24 | 2005-09-28 | BrainLAB AG | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Position eines charakteristischen Punktes |
DE102004059785A1 (de) * | 2004-12-10 | 2006-07-06 | Eads Deutschland Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Drapierbarkeit eines textilen Flächenmaterials |
DE102004059785B4 (de) * | 2004-12-10 | 2007-05-16 | Eads Deutschland Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Drapierbarkeit eines textilen Flächenmaterials |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4216458C2 (de) | 1994-09-15 |
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