RU2660510C1 - Устройство регистрации параметров перераспределения массы носимого груза биомеханических антропоморфных средств (пассивных экзоскелетов) - Google Patents
Устройство регистрации параметров перераспределения массы носимого груза биомеханических антропоморфных средств (пассивных экзоскелетов) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660510C1 RU2660510C1 RU2017127491A RU2017127491A RU2660510C1 RU 2660510 C1 RU2660510 C1 RU 2660510C1 RU 2017127491 A RU2017127491 A RU 2017127491A RU 2017127491 A RU2017127491 A RU 2017127491A RU 2660510 C1 RU2660510 C1 RU 2660510C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- exoskeleton
- load
- level
- mass
- parameters
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/113—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing
Abstract
Изобретение относится к области средств и методов опытных, испытательных и экспериментальных исследований по определению параметров эффективности биомеханических антропоморфных средств перераспределения массы носимого груза (пассивных экзоскелетов), технический результат которого направлен на снижение числа экспериментальных опытов, с одновременным получением объективных и достоверных данных, характеризующих работу конструкции экзоскелета по перераспределению массы носимого груза с оператора экзоскелета на его опорную часть. Сущность изобретения состоит в регистрации сигналов с тензодатчиков, расположенных на гибких платформах, закрепленных на экзоскелете. При движении оператора экзоскелета определяются исходные данные для расчета перераспределения массы носимого груза на каркас экзоскелета. Гибкие платформы состоят из двух уровней, где первый уровень расположен под опорными элементами рычагов экзоскелета, а второй уровень расположен между стопой оператора экзоскелета и верхней частью его опорных элементов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области средств и методов опытных, испытательных и экспериментальных исследований по определению параметров эффективности биомеханических антропоморфных средств перераспределения массы носимого груза (пассивных экзоскелетов).
Современные тенденции развития бионических средств по увеличению мышечной силы человека или сокращению энергозатрат при выполнении задач, требующих больших мышечных напряжений, воплотили в жизнь множество технических решений, именуемых экзоскелетами, примерами которых являются № JP 2011143243, № US 2013231595, № NZ 20080586912, JP 2013082065. Одним из классов таких устройств являются экзоскелеты, предназначенные для перераспределения массы носимого груза с тела оператора на точку опоры самой конструкции экзоскелета, примером которого является RU 2563209. Данный класс является наиболее востребованным средством в различных отраслях жизнедеятельности, в том числе и в Вооруженных Силах Российской Федерации. При внедрении экзоскелетов указанного класса существует проблема отсутствия измерительных и региструющих устройств и способа определения параметров их эффективности по перераспределению массы носимого груза. Существуют патенты RU 2271145 (Устройство для определения положения центра тяжести человека), RU 2344757С (Устройство для определения центра давления человека в спортивной обуви) и RU 2270603 (Платформа для исследования опорных реакций) которые основаны на фиксации данных перераспределения нагрузки тела человека на точку опоры с помощью тензодатчиков и аппаратуры обрабатывающей сигнал, что позволяет определять моменты отклонения тела и оптимальный центр массы человека. Основной недостаток данных устройств и методики их применения заключается в статичном расположении измерительной платформы, что не обеспечивает возможности измерения перераспределения нагрузки на стопы человека, находящегося в экзоскелете при движении. Наиболее близким прототипом к применяемому устройству регистрации параметров перераспределения массы носимого груза является изобретение 862912 (Тензостелька, опубл. 15.09.81 г., бюллетень №34), которое содержит эластичную платформу с установленными на ней кассетами с тензодатчиками, регистрирующую аппаратуру, соединительный кабель, что позволяет фиксировать параметры нагрузки на стопу при ходьбе. Общим недостатком данных устройств, препятствующим получению технического результата является отсутствие второго уровня тензодатчиков для фиксации нагрузки опорных платформ самого экзоскелета, что делает невозможным расчета разницы показателей нагрузки действующей на стопы человека в экзоскелете и нагрузкой, действующей на платформы экзоскелета.
Предлагаемое устройство регистрации параметров перераспределения массы носимого груза пассивными экзоскелетами состоит из двухуровневых съемных платформ с расположенными на них тензодатчиками передающими сигнал по проводам на радиопередатчик, который в свою очередь передает данные на регистрирующую аппаратуру. Каждая платформа крепится на опорный элемент рычагов экзоскелета левой и правой ноги и состоит из двух уровней. Первый уровень платформы имеет прямоугольную форму с длинами сторон в пропорции 4/10 и выполнен из эластичного полимерного материала со средней жесткостью. В теле первого уровня платформы вклеены не менее 6 тензодатчиков, распределенных по площади платформы на равном расстоянии, по 3 тензодатчика параллельно большим сторонам уровня. Первый уровень платформы крепится с помощью двухсторонней клейкой ленты или клея к опорной поверхности опорного элемента рычагов ног экзоскелета. Второй уровень платформы имеет прямоугольную форму с длинами сторон в пропорции 4/10 и выполнен из эластичного полимерного материала со средней жесткостью. В теле второго уровня по углам вклеены не менее 4 тензодатчиков. Второй уровень платформы крепится к верхней части опорного элемента рычагов ног экзоскелета аналогично первому уровню. Каждый тензодатчик соединяется электрическими проводами с многоканальным обработчиком сигналов, который модулирует и кодирует поступающие аналоговые электрические импульсы в цифровой код в виде потока данных, поступающих на запоминающие устройство и радиопередатчик. Провода от тензодатчиков проходят в теле первого и второго уровня платформ и крепятся при помощи клейкой ленты к каркасу экзоскелета. Обработчик сигналов, запоминающее устройство и радиопередатчик укладываются в тканевый подсумок, который навешивается на каркас экзоскелета при помощи гибких ремней. Обработчик сигналов, запоминающее устройство и радиопередатчик, являются единой конструкцией, работающей от аккумуляторных элементов.
Технический результат изобретения направлен на снижение числа экспериментальных опытов, с одновременным получением объективных и достоверных данных, характеризующих работу конструкции экзоскелета по перераспределению массы носимого груза с оператора экзоскелета на его опорную часть.
На фиг. 1 изображена схема размещения двухуровневых съемных платформ для осуществления способа определения параметров эффективности биомеханических антропоморфных средств перераспределения массы носимого груза (пассивных экзоскелетов), где первый уровень платформы правой ноги 1 и первый уровень платформы левой ноги 2 прикреплены с помощью двухсторонней клейкой ленты или клея к опорной поверхности опорных элементов рычагов ног экзоскелета 3, а второй уровень платформы правой ноги 4 и второй уровень платформы левой ноги 5 прикреплен аналогично первым уровням к верхней части опорных элементов рычагов ног экзоскелета. В теле каждого уровня платформы расположены тензодатчики 6, от которых отходят электрические провода 7.
Осуществление устройства определения параметров перераспределения массы носимого груза пассивных экзоскелетов может быть произведено в следующем примере. Производится установка двухуровневых съемных платформ с помощью двухсторонней клейкой ленты или клея на опорные элементы рычагов экзоскелета левой и правой ноги, как представлено на фиг. 1. Прибор, включающий многоканальный обработчик сигналов, запоминающее устройство и радиопередатчик, укладывается в тканевый подсумок, который навешивается на каркас экзоскелета при помощи гибких ремней. Провода, подсоединенные к тензодатчикам двухуровневых платформ, закрепляют при помощи клейкой ленты на каркас экзоскелета и подсоединяют к прибору, включающему многоканальный обработчик сигналов, запоминающее устройство и радиопередатчик. Затем устанавливается связь между радиопередатчиком и приемником цифрового сигнала, подключенным к ЭВМ. После отладки регистрирующего и обрабатывающего оборудования оператор одевает экзоскелет на себя. После этого оператор осуществляет крепление носимой тары с грузом максимальной заданной массы на экзоскелет и начинает движение. Во время каждого шага электрические импульсы с каждого тензодатчика двухуровневых платформ, поступают на многоканальный обработчик сигналов, который модулирует и кодирует поступающие аналоговые электрические импульсы в цифровой код в виде потока данных, поступающих на запоминающие устройство и радиопередатчик. С радиопередатчика данные передаются на приемник и поступают на запоминающие устройство ЭВМ, где подлежат последующей обработке.
Claims (3)
1. Устройство регистрации параметров перераспределения массы носимого груза биомеханических антропоморфных средств (пассивных экзоскелетов), состоящее из эластичных платформ с установленными на них тензодатчиками, регистрирующей аппаратуры и соединительных кабелей, отличающееся тем, что платформы состоят из двух уровней, где первый уровень установлен под опорными элементами рычагов экзоскелета, а второй уровень установлен между стопой оператора экзоскелета и верхней частью его опорных элементов.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в тело первого уровня платформ вклеены не менее 6 тензодатчиков, распределенных по площади платформы на равном расстоянии по 3 тензодатчика параллельно большим сторонам уровня.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в теле второго уровня платформ вклеены не менее 4 тензодатчиков.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017127491A RU2660510C1 (ru) | 2017-08-01 | 2017-08-01 | Устройство регистрации параметров перераспределения массы носимого груза биомеханических антропоморфных средств (пассивных экзоскелетов) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017127491A RU2660510C1 (ru) | 2017-08-01 | 2017-08-01 | Устройство регистрации параметров перераспределения массы носимого груза биомеханических антропоморфных средств (пассивных экзоскелетов) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2660510C1 true RU2660510C1 (ru) | 2018-07-06 |
Family
ID=62815617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017127491A RU2660510C1 (ru) | 2017-08-01 | 2017-08-01 | Устройство регистрации параметров перераспределения массы носимого груза биомеханических антропоморфных средств (пассивных экзоскелетов) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2660510C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU862912A1 (ru) * | 1979-07-13 | 1981-09-15 | Ленинградский Научно-Исследовательский Институт Детской Ортопедии Им. Г.И.Турнера | Тензостелька |
SU902746A1 (ru) * | 1979-12-14 | 1982-02-07 | За витель | Устройство дл фиксации стопы |
US20070056592A1 (en) * | 2005-04-13 | 2007-03-15 | The Regents Of University Of California | Semi-powered lower extremity exoskeleton |
RU2362598C2 (ru) * | 2007-09-10 | 2009-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Транспортные шагающие системы" | Пассивный грузовой экзоскелетон, коленный шарнир пассивного грузового экзоскелетона, компенсатор пассивного грузового экзоскелетона |
RU2563209C2 (ru) * | 2014-05-15 | 2015-09-20 | Сергей Васильевич Злыдарь | Грузовой экзоскелет, спинной карданный узел и кольцевой кардан грузового экзоскелета |
-
2017
- 2017-08-01 RU RU2017127491A patent/RU2660510C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU862912A1 (ru) * | 1979-07-13 | 1981-09-15 | Ленинградский Научно-Исследовательский Институт Детской Ортопедии Им. Г.И.Турнера | Тензостелька |
SU902746A1 (ru) * | 1979-12-14 | 1982-02-07 | За витель | Устройство дл фиксации стопы |
US20070056592A1 (en) * | 2005-04-13 | 2007-03-15 | The Regents Of University Of California | Semi-powered lower extremity exoskeleton |
RU2362598C2 (ru) * | 2007-09-10 | 2009-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Транспортные шагающие системы" | Пассивный грузовой экзоскелетон, коленный шарнир пассивного грузового экзоскелетона, компенсатор пассивного грузового экзоскелетона |
RU2563209C2 (ru) * | 2014-05-15 | 2015-09-20 | Сергей Васильевич Злыдарь | Грузовой экзоскелет, спинной карданный узел и кольцевой кардан грузового экзоскелета |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5736656A (en) | Apparatus and method for measuring the magnitude and distribution of forces on the foot of a quadruped | |
US8246555B2 (en) | Method and system for monitoring sport related fitness by estimating muscle power and joint force of limbs | |
US20150359706A1 (en) | Method and Apparatus for Monitoring Manual Chest Compression Efficiency During CPR | |
IT1034865B (it) | Apparecchio diagnostico fisiologico | |
JP2022126676A (ja) | 力測定デバイス | |
JP2017520338A5 (ru) | ||
CN1265763C (zh) | 一种多轴力平台阵列及人体行走步态信息获取方法 | |
JP2013075126A (ja) | 動作訓練装置、動作訓練システム | |
CN110876610B (zh) | 生理信息纪录装置及其生理信息纪录方法 | |
RU2660510C1 (ru) | Устройство регистрации параметров перераспределения массы носимого груза биомеханических антропоморфных средств (пассивных экзоскелетов) | |
WO2017000460A1 (zh) | 肌肉检测器、按摩仪及肌肉检测方法 | |
RU2660312C1 (ru) | Способ определения эффективности биомеханических антропоморфных средств (пассивных экзоскелетов) | |
Eguchi et al. | Accessible ground reaction force estimation using insole force sensors without force plates | |
KR102239909B1 (ko) | 지능형 보행 신경근 전기 자극 장치 및 방법, 상기 방법을 수행하기 위한 저장 매체 | |
FUJISAKI et al. | Development of compact pressing system for muscle activity evaluation in force myography | |
Hsieh et al. | A wearable walking monitoring system for gait analysis | |
Tsuda et al. | Visualization system of crutch walking based on internal sensors | |
RU2185098C2 (ru) | Устройство для измерения мышечной силы | |
KR101540591B1 (ko) | 근력측정유닛, 측정방법 및 근력측정유닛을 포함하는 하체운동장치 | |
JP2006055532A (ja) | 動作分析装置 | |
JP2014124508A (ja) | 荷重分布計測装置 | |
CN208598407U (zh) | 医用改良型平衡康复装置 | |
KR102311565B1 (ko) | 감지부의 기능을 향상시킨 로봇의 발판 | |
RU2270603C1 (ru) | Платформа для исследования опорных реакций | |
US11826601B1 (en) | Cable actuation system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190802 |