本實用新型屬于用于人體生理學(xué)研究的領(lǐng)域，尤其涉及一種用于姿勢控制研究的站姿突發(fā)減載裝置。

背景技術(shù)：

人-椅界面不穩(wěn)定作為動態(tài)座椅的一個基本工效學(xué)特征，對于改善人-椅界面適配度緩解坐面壓力和改善坐不舒適具有明顯的作用。然而，有關(guān)生理、心理機制尚不明確。有研究表明，腰椎穩(wěn)定肌在維系腰椎穩(wěn)定性中發(fā)揮80％以上的作用，因而腰部的舒適度和腰椎功能等發(fā)揮著重要的作用。目前該領(lǐng)域研究突發(fā)性失衡對人體影響主要通過簡單的支撐結(jié)構(gòu)與人工減載相配合的形式來進行，在實驗中對于受試者心理干擾較大，進一步使得受試者產(chǎn)生心理預(yù)期導(dǎo)致肌肉預(yù)先控制而產(chǎn)生較大的實驗誤差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述的技術(shù)問題，本實用新型的目的之一是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便且對受試者干擾性較小的站姿突發(fā)減載裝置。

為了實現(xiàn)上述第一個實用新型目的，本實用新型采用了以下的技術(shù)方案：

用于姿勢控制研究的站姿突發(fā)減載裝置，包括箱體、信號發(fā)射裝置、磁力鎖、連桿機構(gòu)、復(fù)位彈簧、踏板、和緩沖平臺，所述箱體的上壁設(shè)有通孔，連桿機構(gòu)的一端與箱體的側(cè)壁相鉸接，所述踏板位于通孔的上方，且踏板底部通過連接片與連桿機構(gòu)的另一端相連接，所述連桿機構(gòu)與箱體頂部之間固定有磁力鎖和復(fù)位彈簧，所述信號發(fā)射裝置與磁力鎖電氣連接，所述緩沖平臺設(shè)置在箱體內(nèi)且位于踏板的下方。

作為優(yōu)選方案：所述箱體的上壁的通孔為兩個，相互間隔設(shè)置，所述磁力鎖、復(fù)位彈簧、踏板和連桿機構(gòu)的數(shù)量也相應(yīng)為兩個。兩組結(jié)構(gòu)的配合使得該裝置能有效模擬左腳突發(fā)減載，右腳突發(fā)減載，雙腳同時突發(fā)減載等三種狀態(tài)。

作為優(yōu)選方案：所述兩個連桿機構(gòu)相互平行設(shè)置，且連桿機構(gòu)包括上下兩根相互平行的連桿，所述連桿的兩端分別與箱體側(cè)壁和連接片相互鉸接。踏板在減載過程中始終處于水平狀態(tài)，穩(wěn)定性更高，受試者不易摔倒，人身安全更有保障。

作為優(yōu)選方案：所述連接片與箱體側(cè)壁相互平行，且連接片平面與踏板平面相互垂直。

作為優(yōu)選方案：所述復(fù)位彈簧位于在磁力鎖與踏板之間。所述復(fù)位彈簧用于踏板復(fù)位及緩沖，且由杠杠原理可知復(fù)位彈簧位于在磁力鎖與踏板之間所起的復(fù)位及緩沖效果最佳。

作為優(yōu)選方案：所述磁力鎖包括固定在箱體上的吸附金屬和固定在連桿機構(gòu)上的電磁鐵。

作為優(yōu)選方案：所述緩沖平臺采用橡膠材質(zhì)。緩沖平臺用于實驗中連桿下墜緩沖，進而減緩踏板剛性沖擊，避免對受試者的身體產(chǎn)生不良影響。

為了實現(xiàn)上述第二個實用新型目的，本實用新型采用了以下的技術(shù)方案：

一種采用上述站姿突發(fā)減載裝置研究突發(fā)性失衡對人體影響的方法，包括如下步驟：

a)將站姿突發(fā)減載裝置平放在地面，踏板朝上；初始狀態(tài)時，踏板在復(fù)位彈簧的作用下保持高于箱體上平面的狀態(tài)；

b)將裝置通電之后，磁力鎖中的電磁鐵在電流的作用下，產(chǎn)生強大的吸引力，使得電磁鐵與吸附金屬兩部分牢牢吸??；

c)受試者踏上裝置平臺，保持身體放松，雙腳分別站在兩個踏板上，踏板在磁力鎖的工作下對受試者產(chǎn)生有效的支撐；

d)實驗人員通過信號發(fā)射裝置控制任意踏板的電流斷路來模擬突發(fā)減載環(huán)境，磁力鎖在斷電的情況下，電磁鐵的吸力消失，踏板未能對受試者有效支撐，造成受試者突發(fā)性失衡；

e)信號發(fā)射裝置精確記錄負(fù)載發(fā)生的時間，且通過傳感器將此情況下受試者身體部分肌肉的肌電信號記錄，以提供研究。

本實用新型通過磁力鎖產(chǎn)生遠大于人體體重的吸力，并通過連桿機構(gòu)和踏板對人體形成支撐，實驗時通過信號發(fā)射裝置控制磁力鎖的開關(guān)，模擬左腳突發(fā)減載，右腳突發(fā)減載，雙腳同時突發(fā)減載等三種狀態(tài)，并通過信號發(fā)射裝置精確記錄負(fù)載發(fā)生的時間，避免人工減載在實驗中對于受試者心理干擾，進一步避免了受試者產(chǎn)生心理預(yù)期導(dǎo)致肌肉預(yù)先控制而產(chǎn)生較大的實驗誤差。

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，在姿勢控制研究中能有效發(fā)生姿勢干擾，可模擬腰椎穩(wěn)定肌突發(fā)性失衡，形成非穩(wěn)定坐面，進而研究突發(fā)性失衡對于腰部多裂肌和豎脊肌快速反應(yīng)的能力。

本實用新型所采用的方法，實施方便，實驗效果好，數(shù)據(jù)精確，能對突發(fā)性失衡對人體的影響，尤其是對腰椎穩(wěn)定肌的影響提供生理、心理機制方面的重要啟示。

附圖說明

圖1是本實用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的俯視結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如圖1和圖2所示的一種站姿突發(fā)減載裝置，包括箱體1，信號發(fā)射裝置2、磁力鎖、連桿機構(gòu)3、復(fù)位彈簧6、踏板7、和緩沖平臺8，所述箱體的上壁設(shè)有通孔，連桿機構(gòu)3的一端與箱體的側(cè)壁相鉸接，所述踏板7位于通孔的上方，且踏板7底部通過連接片與連桿機構(gòu)3的另一端相連接，所述連桿機構(gòu)3與箱體1頂部之間固定有磁力鎖和復(fù)位彈簧6，所述磁力鎖包括固定在箱體1上的吸附金屬4和固定在連桿機構(gòu)3上的電磁鐵5。所述信號發(fā)射裝置2與磁力鎖電氣連接，所述緩沖平臺8設(shè)置在箱體1內(nèi)且位于踏板7的下方。所述緩沖平臺8采用橡膠材質(zhì)。

所述箱體的上壁的通孔為兩個，相互間隔設(shè)置，所述磁力鎖、復(fù)位彈簧6、踏板7和連桿機構(gòu)3的數(shù)量也相應(yīng)為兩個。所述兩個連桿機構(gòu)3相互平行設(shè)置，且連桿機構(gòu)3包括上下兩根相互平行的連桿，所述連桿的兩端分別與箱體1側(cè)壁和連接片相互鉸接。所述連接片與箱體1側(cè)壁相互平行，且連接片平面與踏板平面相互垂直。所述復(fù)位彈簧6位于在磁力鎖與踏板7之間。

一種采用上述站姿突發(fā)減載裝置研究突發(fā)性失衡對人體影響的方法，包括如下步驟：

a)將站姿突發(fā)減載裝置平放在地面，踏板朝上；初始狀態(tài)時，踏板7在復(fù)位彈簧6的作用下保持高于箱體1上平面的狀態(tài)；

b)將裝置通電之后，磁力鎖中的電磁鐵5在電流的作用下，產(chǎn)生強大的吸引力，使得電磁鐵5與吸附金屬4兩部分牢牢吸?。?/p>

c)受試者踏上裝置平臺，保持身體放松，雙腳分別站在兩個踏板7上，踏板7在磁力鎖的工作下對受試者產(chǎn)生有效的支撐；

d)實驗人員通過信號發(fā)射裝置2控制任意踏板7的電流斷路來模擬突發(fā)減載環(huán)境，磁力鎖在斷電的情況下，電磁鐵5的吸力消失，踏板7未能對受試者有效支撐，造成受試者突發(fā)性失衡；

e)信號發(fā)射裝置2精確記錄負(fù)載發(fā)生的時間，且通過傳感器將此情況下受試者身體部分肌肉的肌電信號記錄，以提供研究。

所述磁力鎖產(chǎn)生遠大于人體體重的吸力，可通過連桿機構(gòu)和踏板對人體形成支撐。所述踏板在磁力鎖斷電情況下通過施加外力可自由活動，但在復(fù)位彈簧的作用下，保持踏板高出箱體。進一步，由于實驗要求對隨機下肢發(fā)生突然減載，踏板數(shù)量為2。在實驗中，踏板活動數(shù)量≥1，可有效模擬左腳突發(fā)減載，右腳突發(fā)減載，雙腳同時突發(fā)減載等三種狀態(tài)。本實用新型采用復(fù)位彈簧6保持在斷電情況下踏板的初始位置。進一步，復(fù)位彈簧減緩踏板剛性沖擊，避免對受試者的身體產(chǎn)生不良影響。為了將對受試者的不良影響降到最低，本實用新型還采用緩沖平臺對受試者進行二級保護。

應(yīng)當(dāng)指出，以上實施例僅是本實用新型的代表性例子。本實用新型還可以有許多變形。凡是依據(jù)本實用新型的實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為屬于本實用新型的保護范圍。