RU158775U1

RU158775U1 - ELECTRONIC COORDINATE COMPASS

Info

Publication number: RU158775U1
Application number: RU2015113616/28U
Authority: RU
Inventors: Олег Витальевич Калмин; Ольга Анатольевна Калмина; Евгений Анатольевич Филиппов; Антон Владимирович Савченко; Дмитрий Сергеевич Иконников
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2016-01-20

Abstract

Электронный координатный циркуль, состоящий из штанги с тремя расположенными измерительными ножками, отличающийся тем, что миллиметровые шкалы дополнены электронными, и введена дополнительная шкала, позволяющая определять степень отдаленности положения третьей измерительной ножки, двигающейся как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости, от других ножек.An electronic coordinate compass, consisting of a rod with three measuring legs located, characterized in that the millimeter scales are supplemented by electronic ones, and an additional scale is introduced that allows you to determine the degree of remoteness of the position of the third measuring leg, moving both horizontally and vertically, from other legs .

Description

Полезная модель относится к области антропологии, в частности к краниометрии и остеометрии для определения расстояния между анатомически определенной точкой и анатомически определенной линией или плоскостью. Возможно применение модели в соматологии, в нормальной анатомии и в других научных дисциплинах естественнонаучного круга.The utility model relates to the field of anthropology, in particular to craniometry and osteometry for determining the distance between an anatomically defined point and an anatomically defined line or plane. It is possible to use the model in somatology, in normal anatomy and in other scientific disciplines of the natural sciences.

В настоящее время, в антропологической науке для измерения расстояния между анатомически определенными точкой и линией или плоскостью, применяется механический координатный циркуль [3]. Впервые инструмент, конструктивно напоминающий координатный циркуль был предложен русским антропологом и археологом К.С. Мережковским и, в дальнейшем, усовершенствованным представителями английской биометрической школы под общим руководством К. Пирсона. Этот инструмент наиболее полно описан в руководстве по методике археологии В.П. Алексеева и Г.Ф. Дебеца «Краниометрия: Методика антропологических исследований», 1964 г. Указанный координатный циркуль предназначен для измерения расстояния какой-либо точки от определенной линии или плоскости. Как и у скользящего циркуля, основу его составляет плоская металлическая линейка с двумя расположенными к ней ножками - неподвижной и подвижной. Между ними при помощи специальной муфты надета третья ножка, которая может передвигаться не только по линейке, но и в перпендикулярном к ней направлении. На этой ножке также нанесены миллиметровые деления. Концы крайних ножек могут быть загнуты внутрь. Нулевые деления на миллиметровых шкалах линейки и средней ножки соответствуют положению, при котором концы ножек сомкнуты. Размах шкалы на основной линейке - 180 мм, на средней ножке - 80 мм. На средней ножке миллиметровые деления от нулевой точки идут в обе стороны, т.е. по 40 мм в каждую сторону. В муфтах подвижных ножек имеются прорези с тонкими поперечными пластинками или насечкой, с помощью которых отсчитывается величина расстояния между крайними ножками и расстояние конца средней ножки от линии, соединяющей концы крайних ножек.At present, in anthropological science, to measure the distance between an anatomically defined point and a line or plane, a mechanical coordinate compass is used [3]. For the first time, an instrument constructively resembling a coordinate compass was proposed by the Russian anthropologist and archaeologist K.S. Merezhkovsky and, further, advanced representatives of the English biometric school under the general supervision of K. Pearson. This tool is most fully described in the guide to the methodology of archeology V.P. Alekseeva and G.F. Debets “Craniometry: Methodology of Anthropological Research”, 1964. The specified coordinate compass is designed to measure the distance of a point from a certain line or plane. Like a sliding compass, its base is a flat metal ruler with two legs located to it - fixed and movable. Between them, using a special coupling, a third leg is put on, which can move not only along the ruler, but also in the direction perpendicular to it. Millimeter divisions are also applied on this leg. The ends of the extreme legs can be bent inward. Zero divisions on the millimeter scales of the ruler and middle leg correspond to the position at which the ends of the legs are closed. The scale range on the main ruler is 180 mm, on the middle leg - 80 mm. On the middle leg, millimeter divisions from the zero point go in both directions, i.e. 40 mm in each direction. In the joints of the movable legs there are slots with thin transverse plates or a notch, with which the distance between the extreme legs and the distance of the end of the middle leg from the line connecting the ends of the extreme legs are counted.

При измерении концы крайних ножек двумя руками устанавливают на крайние точки измеряемого расстояния, по отношению к которому определяют высоту или глубину расположения какой-либо точки. После этого, придерживая циркуль одной рукой, другой передвигают среднюю ножку по линейке до тех пор, пока она не совпадет в проекции с этой точкой. Затем передвигают среднюю ножку уже в перпендикулярном линейке направлении таким образом, чтобы ее конец совпал с нужной точкой» [3]. Наиболее распространена модификация координатного циркуля типа Айхеля [1-2].When measuring the ends of the extreme legs with two hands set at the extreme points of the measured distance, in relation to which determine the height or depth of a point. After that, holding the compass with one hand, with the other move the middle leg along the ruler until it coincides in projection with this point. Then the middle leg is moved in the direction perpendicular to the ruler so that its end coincides with the desired point ”[3]. The most common modification is the coordinate compass of the Aichel type [1-2].

Механический координатный циркуль имеет ряд недостатков. Он определяет только прямое расстояние между конечными точками отрезка, относительно которого определяется положение искомой точки и длину перпендикуляра, опущенного из этой точки к отрезку. Механический координатный циркуль не определяет положения точки относительно двух концов отрезка. Также при измерении величин механическим координатным циркулем не учитывается асимметричность строения тела человека и отдельных анатомических образований. Существенным недостатком механических координатных циркулей является также относительная неточность их шкалы: все величины могут быть измерены только до десятых долей миллиметра. Еще одним недостатком механического координатного циркуля является то, что от длительного употребления, ножки стачиваются, и измерения становятся менее точными.The mechanical coordinate compass has several disadvantages. It determines only the direct distance between the end points of the segment, relative to which the position of the desired point is determined and the length of the perpendicular dropped from this point to the segment. The mechanical coordinate compass does not determine the position of the point relative to the two ends of the segment. Also, when measuring values by a mechanical coordinate compass, the asymmetric structure of the human body and individual anatomical formations are not taken into account. A significant drawback of mechanical coordinate compasses is also the relative inaccuracy of their scale: all values can be measured only up to tenths of a millimeter. Another drawback of the mechanical coordinate compass is that from prolonged use, the legs are grind off and measurements become less accurate.

Техническим результатом полезной модели является увеличение точности определения положения искомой точки относительно заданной линии или плоскости, увеличение точности измерений до тысячных долей миллиметра, компенсация погрешностей измерения, возникающих в результате деформации измерительной поверхности, происходящей от длительного употребления.The technical result of the utility model is to increase the accuracy of determining the position of the desired point relative to a given line or plane, increase the measurement accuracy to thousandths of a millimeter, compensate for measurement errors resulting from deformation of the measuring surface resulting from prolonged use.

Это достигается заменой обычных миллиметровых линеек с нониусами электронными линейками и введением в конструкцию дополнительной шкалы измерения, позволяющей установить положение третьей ножки координатного циркуля относительно двух других измерительных ножек (фиг. 1). Электронные линейки, показания которых можно регулировать, позволяют компенсировать сточенность ножек координатного циркуля в результате длительного употребления, не прибегая к починке и верификации.This is achieved by replacing ordinary millimeter rulers with noniuses with electronic rulers and introducing into the design an additional measurement scale that allows you to set the position of the third leg of the coordinate compass relative to the other two measuring legs (Fig. 1). Electronic rulers, the readings of which can be adjusted, make it possible to compensate for the stiffness of the legs of the coordinate compass as a result of prolonged use without resorting to repair and verification.

Перед началом работ включаются электронные линейки, ножки циркуля соединяются в одной точке, при этом на линейках устанавливаются данные, равные нулю. Регуляция ножки, на которой определяется положение перпендикуляра, опущенного из искомой точки к отрезку относительно к конечным точкам отрезка осуществляется отдельно.Before starting work, electronic rulers are turned on, the legs of the compass are connected at one point, and data equal to zero are set on the rulers. The regulation of the legs, which determines the position of the perpendicular, lowered from the desired point to the segment relative to the end points of the segment is carried out separately.

В ходе работы измеряемый объект (череп, кость посткраниального скелета и т.д.) устанавливается неподвижно. Ножки циркуля двигающиеся в горизонтальной плоскости, устанавливаются на конечных точках искомого отрезка, острие ножки, двигающейся в вертикальной плоскости, подводится к искомой точке.During operation, the measured object (skull, bone of the postcranial skeleton, etc.) is set motionless. The legs of the compass moving in the horizontal plane are installed at the end points of the desired segment, the tip of the legs moving in the vertical plane is brought to the desired point.

Примеры.Examples.

Сущность предлагаемой полезной модели иллюстрируется примерами, рассмотренными ниже.The essence of the proposed utility model is illustrated by the examples discussed below.

Для проверки предлагаемой модели был изготовлен экспериментальный образец электронного координатного циркуля. Метрические данные проверялись при помощи стандартного механического координатного циркуля.To test the proposed model, an experimental sample of the electronic coordinate compass was made. Metric data was checked using a standard mechanical coordinate compass.

Пример 1.Example 1

Измерение глубины подвздошной ямки правой тазовой кости.Measurement of the depth of the iliac fossa of the right pelvic bone.

Метрический объект - правая тазовая кость индивида женского пола из погребения 21 Ражкинского древнемордовского могильника. Измерение осуществлялось электронным координатным циркулем, затем проверялось при помощи механического координатного циркуля. Размер снимался трижды, затем определялась средняя арифметическая полученных результатов.The metric object is the right pelvic bone of a female individual from burial 21 of the Razhkinsky Old Mordovian burial ground. The measurement was carried out by an electronic coordinate compass, then checked using a mechanical coordinate compass. The size was shot three times, then the arithmetic average of the results was determined.

Измерение осуществлялось в соответствии с общепринятой методикой [4]: «11. Глубина подвздошной ямки. Расстояние от наиболее глубокой точки подвздошной ямки до прямой, проходящей через дугообразную линию и наружный край подвздошной кости. Эта прямая, с одной стороны, пересекается с дугообразной линией в точке, находящейся приблизительно в середине между суставной поверхностью с крестцовой костью и точкой от которой определяется размер 24 [наиболее латеральная точка дугообразной линии, прим.]. С другой стороны, прямая, от которой отсчитывается глубина подвздошной кости, проходит примерно через середину внутренней губы подвздошного гребня. Наиболее глубокая точка подвздошной ямки находится эмпирически» [4].The measurement was carried out in accordance with the generally accepted method [4]: "11. The depth of the iliac fossa. The distance from the deepest point of the iliac fossa to the straight line passing through the arcuate line and the outer edge of the ilium. This straight line, on the one hand, intersects with an arcuate line at a point located approximately in the middle between the articular surface with the sacral bone and from which point 24 is determined [the most lateral point of the arcuate line, approx.]. On the other hand, the straight line, from which the depth of the ilium is measured, passes approximately through the middle of the inner lip of the iliac crest. The deepest point of the iliac fossa is empirically ”[4].

Получены результаты: при измерении электронным координатным циркулем значение измерения составило 21,956 мм, при измерении механическим координатным циркулем определена величина 22,0 мм. Величины являются практически тождественными. Испытуемой моделью также было определено проекционное расстояние наиболее глубокой точки подвздошной кости от точки, лежащей на внутренней губе подвздошной кости. Эта величина составила 43,428 мм.The results are obtained: when measured by an electronic coordinate compass, the measurement value was 21.956 mm, when measured by a mechanical coordinate compass, a value of 22.0 mm was determined. Values are almost identical. The test model also determined the projection distance of the deepest point of the ilium from the point lying on the inner lip of the ilium. This value was 43.428 mm.

Пример 2.Example 2

Измерение высоты изгиба переднего края диафиза правой большеберцовой кости.Measurement of the height of the bend of the front edge of the diaphysis of the right tibia.

Метрический объект - правая большеберцовая кость индивида из перезахоронения на территории современной Советской площади г. Пензы. Измерение осуществлялось по стандартной методике [4]: «Высота изгиба диафиза большой берцовой кости. Расстояние от наиболее высокой точки изгиба переднего гребня большой берцовой кости до линии, соединяющей точки начала и конца изгиба» [4]. Измерение осуществлялось электронным координатным циркулем и проверялись механическим координатным циркулем. В обоих случаях измерение проводилось три раза, затем определялась средняя арифметическая величина.The metric object is the right tibia of an individual from a reburial in the territory of modern Soviet Square in Penza. The measurement was carried out according to the standard method [4]: “The height of the bend of the diaphysis of the tibia. The distance from the highest bend point of the anterior crest of the tibia to the line connecting the points of start and end of the bend ”[4]. The measurement was carried out by an electronic coordinate compass and checked by a mechanical coordinate compass. In both cases, the measurement was carried out three times, then the arithmetic mean value was determined.

Получены результаты: электронным координатным циркулем была получена величина 2,763 мм, при измерении механическим координатным циркулем эта величина составила 2,8 мм, что является практически тождественными величинами. Кроме того, испытуемой моделью было установлено расстояние отклонения проекционной точки от точки начала изгиба диафиза. Эта величина составила 4,322 мм.The results are obtained: the value of 2.763 mm was obtained by the electronic coordinate compass, while the value was 2.8 mm when measured by the mechanical coordinate compass, which is almost identical. In addition, the test model established the distance of the deviation of the projection point from the start point of the bend of the diaphysis. This value was 4.322 mm.

Измерения, осуществленные электронным координатным циркулем, характеризуются большой точностью. Кроме того, электронным координатным циркулем была определена величина отклонения проекционной точки от начала отрезка, что невозможно сделать механическим координатным циркулем.Measurements made by electronic coordinate compasses are characterized by great accuracy. In addition, the magnitude of the deviation of the projection point from the beginning of the segment was determined by an electronic coordinate compass, which cannot be made a mechanical coordinate compass.

Важно также, что предлагаемая модель отличается тем, что энергозатраты и стоимость компонентов, необходимых для ее изготовления, значительно меньше, чем стоимость фирменного механического координатного циркуля (более 2-5 тыс.евро).It is also important that the proposed model is characterized in that the energy consumption and cost of the components necessary for its manufacture are significantly less than the cost of a branded mechanical coordinate compass (more than 2-5 thousand euros).

Список источников, использованных при экспертизеList of sources used in the examination

1. Anthropology Technology Research: GPM Anthropological Instruments DKSH Switzerland Ltd., Technology, Wiesenstrasse 8, 8034 Zurich, Switzerland.1. Anthropology Technology Research: GPM Anthropological Instruments DKSH Switzerland Ltd., Technology, Wiesenstrasse 8, 8034 Zurich, Switzerland.

2. GPM Антропологические Инструменты для Антропологии, Остеологии, Стоматологии…: Аргентум 107 - официальный представитель DKSH в России.2. GPM Anthropological Instruments for Anthropology, Osteology, Dentistry ...: Argentum 107 - DKSH official representative in Russia.

3. Алексеев В.П., Дебец Г.Ф. Краниометрия: Методика антропологических исследований. - М., 1964.3. Alekseev V.P., Debets G.F. Craniometry: Methodology of anthropological research. - M., 1964.

4. Алексеев В.П. Остеометрия. - М., 1966.4. Alekseev V.P. Osteometry - M., 1966.

Claims

An electronic coordinate compass, consisting of a rod with three measuring legs located, characterized in that the millimeter scales are supplemented by electronic ones, and an additional scale is introduced that allows you to determine the degree of remoteness of the position of the third measuring leg, moving both horizontally and vertically, from other legs .