專(zhuān)利名稱(chēng)：膝關(guān)節(jié)屈伸肌群等長(zhǎng)肌力測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種等長(zhǎng)肌力測(cè)試裝置，尤其涉及一種膝關(guān)節(jié)屈伸肌群等長(zhǎng)肌力 測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的體育訓(xùn)練、民用健身訓(xùn)練器械的阻力負(fù)荷大體可分為等張、等長(zhǎng)、等動(dòng)三種 類(lèi)型。其中，等長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)(isometric exercises)是指肌肉收縮而肌纖維不縮短，即可增加肌 肉的張力而不改變肌肉的長(zhǎng)度，即無(wú)論負(fù)荷變化與否，骨骼杠桿角度和肌肉纖維長(zhǎng)度始終 保持恒定，而在特定的負(fù)荷下保持靜止，對(duì)提高耐力有一定效果。等長(zhǎng)肌力測(cè)試主要是在標(biāo) 準(zhǔn)姿位下用測(cè)力器測(cè)定一個(gè)肌肉或肌群的等長(zhǎng)收縮(isometric contraction)肌力。常用 的測(cè)試項(xiàng)目有(1)握力用大型握力計(jì)測(cè)定并以握力指數(shù)評(píng)定；(2)捏力用拇指和其他 手指的指腹捏壓握力計(jì)或捏力計(jì)可測(cè)得質(zhì)量力，其值約為握力的30% ； (3)背肌力用拉力 計(jì)測(cè)定并以拉力指數(shù)評(píng)定；測(cè)時(shí)兩膝伸直，將把手調(diào)節(jié)到膝蓋高度，然后用力伸直軀干上拉 把手。以拉力指數(shù)評(píng)定；(4)四肢各組肌力測(cè)定，在標(biāo)準(zhǔn)姿勢(shì)下通過(guò)鋼絲繩及滑輪拉動(dòng)固定 的測(cè)力計(jì)，可對(duì)四肢肌肉的等長(zhǎng)肌力進(jìn)行分別測(cè)定。雖然，現(xiàn)在已有為膝關(guān)節(jié)伸屈運(yùn)動(dòng)功能 的測(cè)定與恢復(fù)而設(shè)計(jì)出的康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，但這些康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)中的測(cè)力傳感器大多使用的 是扭力矩傳感器，得到的結(jié)果只是扭力矩，無(wú)法直接得到力量值的大小，還需要配置不同的 配件以適應(yīng)人體不同部分的測(cè)試。目前，就針對(duì)膝關(guān)節(jié)屈伸肌群等長(zhǎng)肌力的測(cè)試還沒(méi)有一 個(gè)可直接得到力量值大小的測(cè)試裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供一種膝關(guān)節(jié)屈伸肌群等長(zhǎng)肌力測(cè)試裝置，其 中采用拉/壓力傳感器采集及轉(zhuǎn)換信號(hào)，只要經(jīng)過(guò)標(biāo)定或校準(zhǔn)，可以直接得到力量值的大 小，使用目的非常明確，測(cè)量結(jié)果非常直觀。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型膝關(guān)節(jié)等長(zhǎng)肌力測(cè)試裝置予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方 案是包括測(cè)試控制單元和設(shè)有傳感器的測(cè)試座椅，所述測(cè)試單元與傳感器電連接；所述 測(cè)試座椅包括兩條前支撐腿、兩條后支撐腿、下橫梁和上橫梁，所述上橫梁上設(shè)有可前后調(diào) 整位置的靠背，所述傳感器為拉/壓力傳感器；所述上橫梁的兩側(cè)均設(shè)有可調(diào)整長(zhǎng)度的支 撐桿，所述支撐桿的頂端設(shè)有短軸，所述短軸的內(nèi)側(cè)設(shè)有長(zhǎng)臂，所述長(zhǎng)臂的下部設(shè)有可上下 調(diào)整位置的橫短臂；所述前支撐腿上設(shè)有可上下調(diào)整位置的滑套，所述拉壓力傳感器與所 述滑套固定；所述橫短臂與所述拉壓傳感器之間設(shè)有由滑套和滑桿構(gòu)成的連接件。本實(shí)用新型踝關(guān)節(jié)等長(zhǎng)肌力測(cè)試裝置，其中，所述測(cè)試控制單元包括計(jì)算機(jī)和安 裝在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的Medlab、Labview生物信號(hào)采集及處理軟件。所述拉/壓力傳感器在 其安裝平面測(cè)量的最大壓力為30N，其抗壓極限為45N。所述測(cè)試座椅還設(shè)有扶手。所述橫 短臂上包裹有柔性墊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是[0007]本實(shí)用新型測(cè)試裝置中的傳感器采用的是拉/壓力傳感器，利用該傳感器采集及 轉(zhuǎn)換信號(hào)，可對(duì)膝關(guān)節(jié)屈伸肌群不同關(guān)節(jié)角度狀況下產(chǎn)生的力值進(jìn)行測(cè)試，并可將數(shù)據(jù)通 過(guò)計(jì)算機(jī)顯示器實(shí)時(shí)輸出。只要經(jīng)過(guò)標(biāo)定或校準(zhǔn)，在計(jì)算機(jī)顯示器中顯示的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)就是 力量值的大小，其使用目的非常明確，測(cè)量結(jié)果非常直觀。

圖1是本實(shí)用新型測(cè)試裝置中測(cè)試座椅的主視圖；圖2是圖1所示測(cè)試座椅的俯視圖；圖3是圖1所示測(cè)試座椅的側(cè)視圖；圖4是本實(shí)用新型測(cè)試裝置的構(gòu)成示意圖。圖中主要附圖標(biāo)記說(shuō)明10——測(cè)試控制單元 20——靠背30——橫短臂40——拉/壓力傳感器 50——導(dǎo)桿/滑套
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。如圖4所示，本實(shí)用新型膝關(guān)節(jié)屈伸肌群等長(zhǎng)肌力測(cè)試裝置包括測(cè)試控制單元 10和傳感器，所述傳感器電連接到測(cè)試控制單元，所述測(cè)試控制單元10包括計(jì)算機(jī)和安 裝在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的生物信號(hào)采集及處理系統(tǒng)，該生物信號(hào)采集及處理系統(tǒng)采用Medlab、 Labview等與生物信號(hào)采集、處理相關(guān)的軟件。為保證被測(cè)試人員的安全及測(cè)試數(shù)據(jù)的可靠，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)專(zhuān)有的測(cè)試座椅， 所述測(cè)試座椅采用框架式結(jié)構(gòu)，所述傳感器固定在座椅上。如圖1、圖2和圖3所示，所述測(cè) 試座椅包括兩條前支撐腿11、兩條后支撐腿12、下橫梁13和上橫梁14，所述上橫梁14上 設(shè)有可前后調(diào)整位置的靠背20。所述測(cè)試座椅上橫梁14的兩側(cè)均設(shè)有可調(diào)整長(zhǎng)度的支撐 桿15，所述支撐桿15的頂端設(shè)有短軸16，所述長(zhǎng)臂16的下部設(shè)有可上下調(diào)整位置的橫短 臂30 ；所述前支撐腿11上設(shè)有可上下調(diào)整位置的滑套19，所述拉壓力傳感器40與所述滑 套19固定，所述傳感器為拉/壓力傳感器40，所述拉/壓力傳感器40與測(cè)試座椅之間利用 螺桿鎖緊固定，由于要求所述拉/壓力傳感器40在其安裝平面測(cè)量的最大壓力為30N，其抗 壓極限為45N，因此，其中用來(lái)固定拉壓力傳感器40的連桿最好采用不易變形的鍍鉻鋼管 制成，所述橫短臂30與所述拉/壓傳感器40之間連接有索鏈，所述橫短臂30上最好包裹 有柔性墊。為了使用方便和舒適，最還設(shè)有扶手。上述可前后調(diào)整位置的靠背20、可調(diào)整長(zhǎng)度的支撐桿15、可上下調(diào)整位置的橫短 臂30和可上下調(diào)整位置的滑套19，其中所涉及到的的調(diào)整均采用導(dǎo)桿/滑套結(jié)構(gòu)50，如圖 1和圖3中附圖標(biāo)記50所示，并均是利用螺桿鎖緊固定，該調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)可以根據(jù)受測(cè)試者的具 體情況，調(diào)整為最佳體位，該調(diào)整結(jié)構(gòu)的調(diào)整、松動(dòng)和緊固都非常方便。本實(shí)用新型中的傳感器可以采用各種工作方式的拉/壓力傳感器，其傳感器主要 負(fù)責(zé)感受力值的變化，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送到測(cè)試控制單元。其最大量程為200kg。為了防止受測(cè)者肢體的位移，還可以在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)有綁帶，以便幫助固定。 下面是本實(shí)用新型中建議使用的拉/壓力傳感器40的技術(shù)指標(biāo)，其輸出為1. 5mv/v，非線(xiàn)性為彡0. 05% F. S，滯后為彡0. 05% F. S，不重復(fù)性為彡0. 05% F. S，零位輸出為 ^ 2% F. S，激勵(lì)電壓為10v，靈敏度為1. 9mv/v，溫漂為0. 003% F. S，過(guò)載能力為150% F. S。本實(shí)用新型膝關(guān)節(jié)屈伸肌群等長(zhǎng)肌力測(cè)試裝置的測(cè)試過(guò)程是1、囑被測(cè)試者端坐于座椅之上，并使其胭窩部緊貼于座椅前緣；2、調(diào)整靠背，使其與被測(cè)試者背部緊貼，并進(jìn)行緊固；3、以帶子將被測(cè)試者髖部固定于座椅；4、調(diào)整支撐桿，使短軸軸心與被測(cè)試者膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)軸心處于同一直線(xiàn)上；5、調(diào)整短橫臂，使其與被測(cè)試者小腿下端最細(xì)處處于同一水平面；6、調(diào)整短橫臂與傳感器之間的滑套，使被測(cè)試者膝關(guān)節(jié)處于屈曲90°的位置；7、用帶子將被測(cè)試者小腿與短橫臂固定；8、令被測(cè)試者進(jìn)行2 3次隨意收縮，并詢(xún)問(wèn)其是否有感覺(jué)不適之處，并進(jìn)行調(diào) 整；9、進(jìn)行正式測(cè)試或訓(xùn)練。盡管上面結(jié)合圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具 體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些 均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求一種膝關(guān)節(jié)屈伸肌群等長(zhǎng)肌力測(cè)試裝置，包括測(cè)試控制單元(10)和設(shè)有傳感器的測(cè)試座椅，所述測(cè)試控制單元(10)與傳感器電連接；所述測(cè)試座椅包括兩條前支撐腿(11)、兩條后支撐腿(12)、下橫梁(13)和上橫梁(14)，所述上橫梁(14)上設(shè)有可前后調(diào)整位置的靠背(20)，其特征在于所述傳感器為拉/壓力傳感器(40)；所述上橫梁(14)的兩側(cè)均設(shè)有可調(diào)整長(zhǎng)度的支撐桿(15)，所述支撐桿的頂端設(shè)有短軸(16)，所述短軸(16)的內(nèi)側(cè)設(shè)有長(zhǎng)臂(17)，所述長(zhǎng)臂(16)的下部設(shè)有可上下調(diào)整位置的橫短臂(30)；所述前支撐腿上設(shè)有可上下調(diào)整位置的滑套(19)，所述拉壓力傳感器(40)與所述滑套(19)固定；所述橫短臂(30)與所述拉壓傳感器(40)之間設(shè)有由滑套和滑桿構(gòu)成的連接件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述膝關(guān)節(jié)屈伸肌群等長(zhǎng)肌力測(cè)試裝置，其特征在于所述測(cè)試控 制單元包括計(jì)算機(jī)和安裝在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的Medlab、Labview生物信號(hào)采集及處理軟件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述膝關(guān)節(jié)屈伸肌群等長(zhǎng)肌力測(cè)試裝置，其特征在于所述拉/壓 力傳感器在其安裝平面測(cè)量的最大壓力為30N，其抗壓極限為45N。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述膝關(guān)節(jié)屈伸肌群等長(zhǎng)肌力測(cè)試裝置，其特征在于所述測(cè)試座 椅還設(shè)有扶手。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述膝關(guān)節(jié)屈伸肌群等長(zhǎng)肌力測(cè)試裝置，其特征在于所述橫短臂 (30)上包裹有柔性墊。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種膝關(guān)節(jié)屈伸肌群等長(zhǎng)肌力測(cè)試裝置，包括測(cè)試控制單元和設(shè)有傳感器的測(cè)試座椅，測(cè)試單元與傳感器電連接；測(cè)試座椅包括兩條前支撐腿、兩條后支撐腿、下橫梁和上橫梁，上橫梁上設(shè)有可前后調(diào)整位置的靠背，傳感器為拉/壓力傳感器；上橫梁的兩側(cè)均設(shè)有可調(diào)整長(zhǎng)度的支撐桿，支撐桿的頂端設(shè)有短軸，短軸的內(nèi)側(cè)設(shè)有長(zhǎng)臂，長(zhǎng)臂的下部設(shè)有可上下調(diào)整位置的橫短臂；前支撐腿上設(shè)有可上下調(diào)整位置的滑套，拉壓力傳感器與滑套固定；橫短臂與拉壓傳感器之間設(shè)有由滑套和滑桿構(gòu)成的連接件。只要經(jīng)過(guò)標(biāo)定或校準(zhǔn)，本實(shí)用新型測(cè)試裝置可以直接得到力量值的大小，使用目的非常明確，測(cè)量結(jié)果非常直觀。
文檔編號(hào)A61B5/22GK201759570SQ201020242660
公開(kāi)日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者周石, 章禮勤, 黃力平 申請(qǐng)人:天津體育學(xué)院