SU556787A1

SU556787A1 - Device for determining the position of a person's center of gravity

Info

Publication number: SU556787A1
Application number: SU2125497A
Authority: SU
Inventors: Роман Абрамович Гуревич; Валерий Леонидович Шполянский; Владимир Михайлович Гибнер
Original assignee: Харьковский Научно-Исследовательский Институт Ортопедии И Травматологии Им.Профессора М.И.Ситенко
Priority date: 1975-04-17
Filing date: 1975-04-17
Publication date: 1977-05-05

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ЧЕЛОВЕКА(54) DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION OF THE CENTER FOR HUMAN MANAGEMENT

Изобретение относитс к медицинской технике, а именно к устройствам дл опреаелени положени центра т жести человекThe invention relates to medical technology, namely to devices for determining the position of the center of gravity of a person.

Известно аналогичное устройство, содержащее тензои.г1атформу, угломер, зсилители и двухкоординагный самописец ij .A similar device is known, which contains a strainer, a goniometer, zsiliteli and a two-coordinate recorder ij.

Однако такое устройство не позвол ет проводить автоматическую компенсацию погрешностей, св занных с вариативностью веса тела испытуемых и инерционными силами .However, such a device does not allow the automatic compensation of errors associated with the variability of the body weight of the subjects and inertial forces.

С целью устранени указашюго нецостака предлагаемое устройство имеет три четырехплечих измерительных моста, генератор сигналов, усилитель-преобразователь, при этом первый измерительный мост, в одно плечо которого включены четыре последовательно соединенные тензодатчика, установленные соответственно на четырех опорных металлических кольцах тензоплатформы , входом соединен с выходом генератора сигналов) а выходом - с входом уси- лигел -преобразовател , выход которого соединен с входами двух других измерительных мостов, два смежных плеча каждого из которых образованы тензо датчиками, расположенными ка опорньгх металлических колщах, установленных на одном из oceir координат тензоплатформы, при этом выходы последних измерительных мостов соединены через усилитель с входом двзхкоорди- натного самописца.In order to eliminate the pointing center, the proposed device has three four-shoulder measuring bridges, a signal generator, an amplifier-converter, and the first measuring bridge, in one arm of which four four strain gages connected in series are installed, respectively, on the four supporting metal rings of the tensoplatform, is connected to the generator output signals) and the output to the input of the converter's converter, the output of which is connected to the inputs of two other measuring bridges, two adjacent The shoulders of each of which are formed by tenso sensors located on one of the metallic columns installed on one of the oceir coordinates of the tensoplatform, while the outputs of the last measuring bridges are connected through an amplifier to the input of a two-track recorder.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства дл определени положени центра т жести человека; на фиг. 2 - тензоплатформа , вид сбоку; на фкг. 3 - то же, вид сверху.FIG. 1 is a block diagram of a device for determining the position of a person’s center of gravity; in fig. 2 - tensoplatform, side view; on fkg. 3 - the same, top view.

Устройство содержит четырехплечий измерительный мост 1, в одно плечо которог включены четыре последовательно соединенные тензодатчика ( не показаны), установленные соответственно на четырех опорных металлических кольцах 2 тензоплатфор- мы 3. Мост 1 входом соединен с выходом генератора 4 сигналов, а выходом - с входом усилител -преобразовател 5. Выход последнего соединен с входами двух других четырехплечих измерительных мостов 6, два смежных плеча каждого из которых образованы тензодатчиками( не показаны). расположенными на опорных металлических кольцах 2, установленных на одной из осей координат тензоплатформы 3, при этом выходы мостов 6 соединены черезусилитель с входом двухкоординатного самописца 8, Устройство работает следующим образом При установке испытуемого на тензоплатформу , нагрузка распредел етс на кол цевые электротензометрические датчики, вход щие в измерительный мост 1, и измерительные цепи тензоплатформы 3. Датчики вход щие в измерительный мост 1, включены последовательно, поэтому напр жение на его выходе в каждый момент времени, буде пропорционально нагрузке на тензоплатформ независимо от распределени этой нагрузки по поверхности тензоппатформы . Переменное напр жение, снимаемое с измерительной диагонали моста 1,тгоступает на вход усилител -преобразовател 5, где оно преобразуетс в посто нное напр жение , величина которого ту еньшаетс с увеличением входного напр жени . Это посто нное напр жение, снимаемое с входа усилител -преобразовател , пойае1х; на из мерительные цепи тензоплатформы 3. При перемещении центра т жести испытуемого относительно осей координат тензоплатформы , происходит разбалансировка ее измерительных мостов и напр жени на их выходах оказываютс пропорциональными рассто ни м от проекции центра т жести до соответствующих осей (X и У ) и не завис т от веса испытуемого, так как с уменьшением и увеличением его ( с уменьшением или увеличением давлени на тензоплатформу ) напр жение, подаваемое на измерительные цепи тензоплатформы, увеличиваетс или уменьшаетс соответственно . Таким образом осуществл етс автоматическа тарировка устройства. Безынер- ционность блока компенсации позвол ет регистрировать положение проекции центра т жести испытуемого при выполнении им различных движений, св занньтх с изменением давлени на тензоплатформу, например , приседание. Таким образом осуществл етс компенсаци инерционных сил. Напр жени , снимаемые с выходов измерительньтх цепей тензопла-тформы , усиливаютс тензометрическим усилителем 7 и поступают на двухкоор динатный самописец 8, на котором происходит регистраци положени проекции центра т жести. Дл измерени вертикальной координаты центра т жести испытуемый наклон етс вперед, использу лишь голеностопные суставы и н отрыва п ток от тензоплатформы. При этом посредством угломера 9, установленного так, чтобы голень ноги испытуемого попала в дугу поводка 10, измер етс угол наклона cxS . Отметив на бумаге регистратора соответствующее перемещение центра т жести вдоль оси X дХ , находим вертикальную координату по формуле: Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает получение данных о положении центра т жести человека с автоматической компенсацией погрещностей, возни- .....Y мых и инерционных сил, св занных, например , с поддержанием вертикальной позы. Прртменение такого устройства позвол ет уменьшить врем исследовани , получить точные данные о колебани х ценгра г жесги у больных с растройстБОм весгибул р- ного аппарата. Фор ivi У Л а изобретени Устройство дл определени положени центра т жести человека, содержащее тензоплатформу , угломер, усилители и рзухкоординатный самописец, от ичающеес i-eM, что, с целью автоматической компенсации погрешностей, вызванных вариативностью Веса тела испытуемых и инерционными силами, оно имеет три четырехгшечих измерительных моста, генератор сигналов , усилитель-преобразователь, при этом первый измерительный мост, в одно плечо которого включены четыре последовательно соединенные теизодатчика, установленные соответственно на четырех опорных металлических кольцах тензоплатформы, входом соединен с выходом генератора сигналов, а выходом - с входом усилител -преобразовател , выход которого соединен с ВАУдами двух других измерительных мостов, два смежных плеча каждого из которых бразованы тензодатчиками, расположенными а опорных металлических кольцах, устаовленных на одной из осей координат тевoплaIфopI лы , при этом выходы последних измерительных мостов соединены через усилитель с входом двух1соординатного самописца . Источники информации , прин тые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство . 337115, 61 В 5/10,1970.The device contains a four-shouldered measuring bridge 1, four serially connected strain gauges (not shown) are mounted on one arm, respectively, mounted on four supporting metal rings 2 strain gauges 3. Bridge 1 is connected to the output of the 4 signal generator and the output is to the amplifier converter 5. The output of the latter is connected to the inputs of two other four-shoulder measuring bridges 6, two adjacent arms of each of which are formed by strain gauges (not shown). located on supporting metal rings 2 installed on one of the axes of coordinates of the tensoplatform 3, while the outputs of bridges 6 are connected via an amplifier to the input of a two-coordinate recorder 8, the device works as follows When installing the test on the tensoplatform, the load is distributed to the annular strain-gauge sensors entering into measuring bridge 1, and measuring circuits of tensoplatform 3. Sensors included in measuring bridge 1 are connected in series, therefore the voltage at its output at each moment time bude proportional to the load on tenzoplatform regardless of distribution of the load on tenzoppatformy surface. The AC voltage taken from the measuring diagonal of bridge 1 is fed to the input of the amplifier-converter 5, where it is converted into a constant voltage, the magnitude of which is increased with an increase in the input voltage. This constant voltage, taken from the input of the amplifier-converter, goes; on the measuring chains of the tensoplatform 3. When the center of gravity of the subject is moved relative to the axes of the tensoplatform, the unbalance of its measuring bridges occurs and the voltage at their outputs is proportional to the distance from the projection of the center of gravity to the corresponding axes (X and Y) and does not depend t on the subject's weight, because with decreasing and increasing it (with decreasing or increasing pressure on the tensoplatform), the voltage applied to the measuring circuits of the tensoplatform increases or decreases corresponding vetstvenno. In this way, the device is automatically calibrated. The non-inertia of the compensation unit allows one to record the position of the projection of the subject's center of gravity when he performs various movements, due to the change in pressure on the tensoplatform, for example, squatting. In this way, inertial forces are compensated. The voltages taken from the outputs of the measuring circuits of the strain gauge are amplified by the strain gauge amplifier 7 and fed to a two-row recorder 8, on which the position of the center of gravity projection is recorded. To measure the vertical coordinate of the center of gravity, the subject leans forward, using only the ankle joints and n tearing a stream from the tensoplatform. In this case, by means of the protractor 9, installed so that the leg of the subject's leg falls into the arc of the driver 10, the inclination angle cxS is measured. Noting on the paper of the recorder the corresponding displacement of the center of the body along the X axis dX, we find the vertical coordinate according to the formula: Thus, the proposed device provides data on the position of the center of gravity of a person with automatic compensation of faults, occurrence ..... Y myh and inertia forces associated, for example, with maintaining a vertical posture. The use of such a device makes it possible to reduce the time of the study, to obtain accurate data on the fluctuations of the price of the patient in patients with a painful apparatus. Fore ivi LLA of the invention A device for determining the position of a person’s gravity center containing a tensoplatform, an inclinometer, amplifiers and a fast coordinate recorder, according to i-eM, that, in order to automatically compensate for errors caused by the variability of the Body Weight of the subjects and inertial forces, it has three four-measuring measuring bridges, a signal generator, an amplifier-converter, with the first measuring bridge, in one arm of which four series-connected teizodatchik are connected, installed according to Respectively, on four supporting metal rings of the strain gauge, the input is connected to the output of the signal generator, and the output - to the input of the amplifier-converter, the output of which is connected to the VAUdami of two other measuring bridges, two adjacent arms of each of which are brazed by strain gauges located on the supporting metal rings on one of the axes of the coordinates of the teflops, while the outputs of the last measuring bridges are connected through an amplifier to the input of a two-coordinate recorder. Sources of information taken into account in the examination: 1. Copyright certificate. 337115, 61 B 5 / 10,1970.