Patent RU-46165-U1 (RU)
Title: Устройство для регистрации и анализа распределения нагрузок на нижние конечности
IPC: A61B5/103
Filed: 2005-03-05
Granted: 2005-06-27
Abstract: Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к биомеханическим и нейрофизиологическим устройствам, позволяющим исследовать распределение веса между стопами, колебания проекции общего центра масс человека и центров давления стоп в определенном интервале времени. Устройство может быть использовано для биомеханических исследований в ортопедии и неврологии, определения способностей поддержания вертикальной позы у пациентов с заболеваниями и повреждениями опорно-двигательного аппарата, центральной и периферической нервной системы. Технической задачей полезной модели является обеспечить возможность вычисления центра давления каждой стопы на плоскость опоры, высокую стабильность работы устройства и точность регистрируемых нагрузок, оказываемых стопами на горизонтальную поверхность, обеспечить простоту эксплуатации устройства. Технический результат заключается в повышении точности определения частотного спектра колебаний центров давления каждой стопы, а также перераспределения веса между стопами, что имеет важное значение при проведении экспериментальных исследований, а также в медицинской практике для диагностики болезней опорно-двигательного аппарата и нервной системы, а также контроля эффективности проводимого лечения. Определение центра давления стопы достигается тем, что каждая измерительная платформа содержит три рабочих тензодатчика. Таким образом, задается система координат на плоскости, на которую опирается стопа во время проведения исследования. Стабильность работы устройства достигается за счет применения прецизионных дифференциальных усилителей и источника опорного напряжения,  
     что исключает зависимость работы устройства от входящего напряжения и минимизирует время выхода его на рабочий режим. Точность измерений достигается за счет четырех конструктивных решений. Во-первых, устройство рабочих тензодатчиков. Каждый рабочий тензодатчик состоит из единственного тензорезистора, прочно фиксированного на упругой балке, и общего для всех тензорезисторов, входящих в состав рабочих тензодатчиков, эталонного тензорезистора, фиксированного на аналогичной балке, которая не подвергается нагрузкам и находится в тех же физических условиях, что и балки в составе рабочих тензодатчиков. Усилению подвергается сигнал, представляющий собой разницу значения величины напряжения каждого из тензорезисторов в составе рабочих тензодатчиков и эталонного тензорезистора, расположенного на упругой балке, не подверженной деформациям. Во-вторых, упругая балка в составе рабочего тензодатчика имеет высокую устойчивость к остаточным деформациям. В-третьих, крышка каждой из измерительных платформ опирается не на два, как в конструкции прототипа, а на три тензодатчика, обеспечивая устойчивость платформ при различном горизонтальном уровне расположения опорных сферических поверхностей упругих балок. В-четвертых, крышка каждой из двух измерительных платформ выполнена из керамогранита, что позволяет свести к минимуму деформации самой крышки под весом стопы вертикально стоящего человека. Облегчение эксплуатации достигается тем, что каждая из измерительных платформ состоит из двух частей - рамы с прикрепленными к ней элементами и крышки, причем последняя, при приведении устройства в состояние готовности к работе, укладывается на три рабочих тензодатчика рамы, что делает положение крышки устойчивым и не требует юстировки. Измерительные платформы имеют малые габариты и вес.