Pierwszenstwo: Opublikowano: 10. VI. 1969 57087 KI. 42 c, 11/04 MKP G 01 K 4/jA UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Krzysztof Kedzior, mgr inz. Kazimierz Nazarczuk Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska (Katedra Teorii Maszyn i Mechanizmów), Warszawa (Polska) Urzadzenie do pomiaru wspólrzednych toru srodka ciezkosci czlowieka w plaszczyznie poziomej Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do po¬ miaru wspólrzednych toru srodka ciezkosci czlo¬ wieka w plaszczyznie poziomej przeznaczone do badan biomechanicznych.Zasada dzialania znanego urzadzenia polega na pomiarze, metodami elektrotensometrii oporowej, odksztalcen czterech pierscieni stanowiacych pod¬ pory platformy, na której stoi badany oso*bnik.Posiada ono dwa kanaly pomiarowe, do pomiaru sily oddzialywania osobnika na platforme wzgle¬ dem dwu wzajemnie prostopadlych osi. Aby okre¬ slic polozenie srodka ciezkosci osobnika w plasz¬ czyznie poziomej nalezy znac, oprócz momentów wyzej wymienionej sily wzgledem dwu prosto¬ padlych osi, równiez jej wartosc.Znane urzadzenie nie zapewnia pomiaru tej sily i dlatego przy badaniach przyjmuje sie, ze jest ona równa sile ciezkosci badanego osobnika. W zwiazku z tym badania przeprowadzane za pomoca tego urzadzenia musza byc ograniczone do takich przy¬ padków, kiedy osobnik stoi na platformie lub wy¬ konuje bardzo powolne ruchy, przy których skla¬ dowa pionowa sily bezwladnosci jest bardzo mala w porównaniu z sila ciezkosci osobnika.Celem wynalazku jest opracowanie takiego urza¬ dzenia do pomiaru wspólrzednych toru srodka ciezkosci czlowieka w plaszczyznie poziomej, które pozwalaloby na przeprowadzenie badan równiez w przypadkach, kiedy na badanego osobnika dzia¬ la, oprócz sily ciezkosci, równiez sila bezwlad- 10 15 20 25 30 nosci. Ma to bowiem miejsce przy wykonywaniu wiekszosci cwiczen i gier sportowych.Cel ten zostal osiagniety przez osadzenie plat¬ formy na pieciu podporach, z których cztery ze¬ wnetrzne sa sprezyste, a srodkowa jest sztywna i spelnia role przegubu kulistego.Na podporach zewnetrznych naklejone sa czuj¬ niki oporowe, sluzace do pomiaru momentów sily oddzialywania badanego osobnika na platforme wzgledem dwu wzajemnie prostopadlych osi, a na podporze srodkowej naklejone sa czujniki oporo¬ we mierzace wartosc tej sily.Urzadzenie do pomiaru wspólrzednych toru srodka ciezkosci w plaszczyznie poziomej, wedlug wynalazku w przykladowym wykonaniu, jest po¬ kazane na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny urzadzenia, fig. 2 widok z góry po zdjeciu platformy górnej, a fig. 3 do 7 przedstawiaja schematy polaczen czujników opo¬ rowych w poszczególnych obwodach pomiarowych.Urzadzenie do pomiaru wspólrzednych toru srodka ciezkosci w plaszczyznie poziomej wedlug wynalazku sklada sie z platformy górnej 1 oraz platformy dolnej 2. Platforma górna poprzez kule 3 wspiera sie na cylindrze 4 zamocowanym na platformie dolnej. Platforma dolna z górna sa po¬ laczone czterema sprezystymi belkami 5, które sa zwiazane jednym koncem z platforma dolna poprzez wspornik 6, a drugim koncem osadzone sa w lozyskach wahliwych 7„ kórych gniazda 8 57087- 3 " " ' L zamocowane sa w plaformie górnej. Zakres swo¬ bodnego ugiecia jest ograniczony przez ogranicz¬ niki 9, zabezpieczajace belki przed zniszczeniem.Na zewnetrznych koncach dwu belek 5 usytuo¬ wanych wzdluz osi x naklejone sa czujniki oporo- 5 we 10, 11, 16 i 17 przeznaczone do pomiaru mo¬ mentu sily oddzialywania badanego osobnika na platforme wzgledem osi y, przy duzych przemiesz¬ czeniach srodka ciezkosci osobnika w plaszczyznie poziomej oraz czujniki oporowe 12, 13, 14 i 15 na- io i ^lejojie na wewnerznych krancach belek przezna- * czone do pomiaru tego samego momentu z wieksza dokladnoscia, ale w niewielkim zakresie prze¬ mieszczen srodka ciezkosci. Przy wiekszych prze¬ mieszczeniach belki opieraja sie o ograniczniki 9 is i wtedy mozna dokonywac pomiarów tylko za po¬ moca czujników naklejonych przy zewnetrznych krancach belek. Do pomiaru momentu sily oddzia¬ lywania na platforme wzgledem osi x, sluza czuj¬ niki oporowe 20, 21, 23 i 24 naklejone na ze- 20 wnetrznych krancach dwu belek usytuowanych wzdluz osi y oraz czujniki 18, 19, 21 i 22 naklejone na wewnetrznych krancach belek przeznaczone do pomiarów dokladniejszych.Wartosc sily oddzialywania osobnika na piat- 25 forme jest mierzona za pomoca czujników 25, 26, 27 i 28 naklejonych na cylinder 4.Wyjscia obwodów utworzonych przez czujniki oporowe podlaczone sa do mostka tensometryczne- go, a za jego posrednictwem do urzadzenia reje- 30 strujacego mierzone wielkosci wraz ze znacznikiem czasu. '•'""•'¦-' 4 W wyniku opracowania zapisanych przebiegów otrzymuje sie wykres toru srodka ciezkosci czlo¬ wieka, w plaszczyznie poziomej, W prostokatnym ukladzie osi wspólrzednych, w funkcji czasu. Za¬ stosowany uklad pomiarowy zezwala na wykony¬ wanie pomiarów z bardzo duza czuloscia w malym zakresie zmiany wspólrzednych oraz pomiarów z mala czuloscia w duzym zakresie zmiany wspól¬ rzednych. ' PL