本實用新型涉及一種用于生理學(xué)研究的裝置，尤其是在涉及姿勢控制研究中用于施加對測試者突發(fā)加載的裝置。

背景技術(shù)：

腰椎是人體軀干的主要承載部位，其承受載重負荷，支撐重量作用顯著。因此，在脊柱周圍的軀干肌群對于維系腰椎的穩(wěn)定性和進行一定限度的腰椎活動起著重要的作用。近年來，突發(fā)性負荷變化對于腰椎穩(wěn)定肌活動模式及其中樞運動控制策略受到了研究者們的廣泛關(guān)注，表面肌電信號常常作為測量手段來分析突發(fā)加載下腰椎穩(wěn)定肌快速反應(yīng)的影響。但是由于受到機械裝置的限制，負荷的作用效果不盡相同。

現(xiàn)有技術(shù)中使人處于突發(fā)失衡狀態(tài)，一般都是靠人為干預(yù)，例如用繩子猛的去牽拉人的上半身，但這樣被測試的人會有心理準(zhǔn)備，導(dǎo)致信號不準(zhǔn)確，所測出的并非真實的突發(fā)失衡狀態(tài)下所做出的反應(yīng)。

本實用新型采取半跪位作為起始姿勢，以達到限制髖關(guān)節(jié)和下肢的代償運動，從而更好的研究軀干穩(wěn)定肌在突發(fā)性加載下的表面肌電的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供了一種用于脊柱穩(wěn)定性研究的坐姿突發(fā)加載姿勢干擾裝置，該干擾裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，測試的結(jié)果準(zhǔn)確。

本實用新型實現(xiàn)目的所采用的技術(shù)方案是：

用于脊柱穩(wěn)定性研究的坐姿突發(fā)加載姿勢干擾裝置，包括：

一底座，用以支撐干擾裝置；

一套可調(diào)整的坐靠抵裝置，用于測試者在測試中的正確的坐靠抵姿勢的實現(xiàn)；

一信號發(fā)射裝置，用于實現(xiàn)突然加載信號的發(fā)送控制；

一與信號發(fā)射裝置信號連接的磁力鎖裝置，用于實現(xiàn)對測試者進行突然加載；

一牽拉裝置，用于將測試者與磁力鎖裝置連接并實現(xiàn)突然加載控制。

該干擾裝置，通過一套可調(diào)整的坐靠抵裝置，實現(xiàn)對背部、坐姿、膝部有效的調(diào)整，使被測試者保持自然放松的姿勢，限制髖關(guān)節(jié)和下肢的代償運動，以獲取有效的實驗數(shù)據(jù)；通過一信號發(fā)射裝置控制一磁力鎖裝置，以控制加載的時間，同時形成記錄，有效的控制人為干擾。真正實現(xiàn)突然加載。而牽拉裝置則是將加載和被測試者相連，即連接受測試者和負載。信號發(fā)射裝置控制磁力鎖裝置的開關(guān)，并且記錄信號發(fā)射時間。通過對所述磁力鎖裝置的控制，達到突然加載的效果。受測試者在實驗中采取半跪位作為起始姿勢，限制骨盆運動，使軀干能夠自如作前、后、左、右向運動，防止髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)等因負荷改變姿勢調(diào)節(jié)的代償。牽拉裝置固定在受測試者的胸椎T12位置，以通過電磁鎖對負載裝置釋放的控制，受測試者在沒有意識的情況下被施加突然的外部作用力，進而產(chǎn)生突發(fā)性加載，造成突發(fā)性失衡，在此情況下記錄受測試者身體部分肌肉的肌電信號，以提供準(zhǔn)確的研究數(shù)據(jù)。該干擾裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高。

作為優(yōu)選，所述的坐靠抵裝置包括一背靠架、一坐架和一膝部抵架。

作為優(yōu)選，所述的背靠架通過一調(diào)節(jié)底桿與底座前后可調(diào)節(jié)連接，所述的背靠架為上下可調(diào)整的桿件，所述的背靠架上部設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的背靠墊。背靠架和背靠墊的上述結(jié)構(gòu)是為了使測試者背部有良好的依靠，使測試者有自然的姿勢，達到最舒適自然的位置。

作為另一種優(yōu)選，所述的背靠架與底座固定連接，所述的背靠架為上下可調(diào)整的桿件，所述的背靠架上部設(shè)置有可前后調(diào)整并且可轉(zhuǎn)動的背靠墊。

作為優(yōu)選，所述的坐架包括一上下可調(diào)整的支撐桿、設(shè)置在支撐桿上端的坐墊、設(shè)置在支撐桿下端的可旋轉(zhuǎn)的腳踏。坐架的上述結(jié)構(gòu)是為了使受測試者有良好自然的坐姿，達到最舒適自然的位置。

作為優(yōu)選，所述的膝部抵架包括可上下調(diào)整的抵架支撐架和設(shè)置在抵架支撐架上的可轉(zhuǎn)動的膝墊。膝部抵架的上述結(jié)構(gòu)是為了使受測試者達到最舒適自然的位置。

作為優(yōu)選，所述的信號發(fā)射裝置包括信號發(fā)射器、信號接收器、肌電信號記錄儀。信號發(fā)射裝置是為了發(fā)送信號控制電磁鎖的開關(guān)，并能精確記錄負載發(fā)生的時間，同時還要收集肌電信號，準(zhǔn)確記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。用電信號控制電磁鎖可以避免人工減載在實驗中對于受測試者心理干擾，進一步避免受測試者產(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。

作為優(yōu)選，所述的磁力鎖裝置包括一電磁鎖和一負載裝置，所述的電磁鎖與信號發(fā)射裝置信號連接，所述的負載裝置與牽拉裝置連接并通過電磁鎖釋放或鎖定來實現(xiàn)突然牽引。電磁鎖在通電狀態(tài)下緊緊吸附負載裝置，避免產(chǎn)生初始負載。

作為優(yōu)選，所述電磁鎖的吸力遠大于負載裝置的負載力，在通電狀態(tài)下電磁鎖緊緊吸附負載裝置。這樣的能夠保證在突然斷電時，負載裝置失去吸附力而突然對測試者進行加載。

作為優(yōu)選，所述的牽拉裝置包括牽拉支架、滑輪、牽拉繩和牽拉定位套。牽拉裝置是為了實現(xiàn)負載裝置與測試者之間的連接并實現(xiàn)突然加載，上述結(jié)構(gòu)能夠很好的保證受測試者會受到突然加載的同時，不會產(chǎn)生加載阻力。

作為優(yōu)選，所述的牽拉支架呈三角形架體結(jié)構(gòu)設(shè)置在底座上，所述的滑輪設(shè)置在牽拉支架的頂端，所述的牽拉繩繞設(shè)在滑輪上并且牽拉繩的一端連接牽拉定位套，另一端連接磁力鎖裝置。

本實用新型的有益效果是：該用于脊柱穩(wěn)定性研究的坐姿突發(fā)加載姿勢干擾裝置及利用該干擾裝置進行測試的方法，干擾裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高，而利于該裝置進行測試的方法，采取半跪位作為起始姿勢，以達到限制髖關(guān)節(jié)和下肢的代償運動，從而為更好的研究軀干穩(wěn)定肌在突發(fā)性加載下的表面肌電的影響提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1為本實用新型干擾裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型干擾裝置的一種簡易加載示意圖；

圖中：1、底座，2、坐靠抵裝置，3、信號發(fā)射裝置，4、磁力鎖裝置，5、牽拉裝置，6、背靠架，7、坐架，8、膝部抵架，9、調(diào)節(jié)底桿，10、背靠墊，11、支撐桿，12、坐墊，13、腳踏，14、抵架支撐架，15、膝墊，16、電磁鎖，17、負載裝置，18、牽拉支架，19、滑輪，20、牽拉繩，21、牽拉定位套。

具體實施方式

下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步詳細說明。本申請中前后是以人體坐姿為標(biāo)準(zhǔn)。

實施例1：

在圖1、圖2示所示的實施例中，一種用于脊柱穩(wěn)定性研究的坐姿突發(fā)加載姿勢干擾裝置，包括：

一底座1，用以支撐干擾裝置；

一套可調(diào)整的坐靠抵裝置2，用于測試者在測試中的正確的坐靠抵姿勢的實現(xiàn)；

一信號發(fā)射裝置3，用于實現(xiàn)突然加載信號的發(fā)送控制；

一與信號發(fā)射裝置3信號連接的磁力鎖裝置4，用于實現(xiàn)對測試者進行突然加載；

一牽拉裝置5，用于將測試者與磁力鎖裝置4連接并實現(xiàn)突然加載控制。

坐靠抵裝置2包括一背靠架6、一坐架7和一膝部抵架8。背靠架6通過一調(diào)節(jié)底桿9與底座1前后可調(diào)節(jié)連接，背靠架6為上下可調(diào)整的桿件，背靠架6上部設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的背靠墊10。坐架7包括一上下可調(diào)整的支撐桿11、設(shè)置在支撐桿11上端的坐墊12、設(shè)置在支撐桿11下端的可旋轉(zhuǎn)的腳踏13。膝部抵架8包括可上下調(diào)整的抵架支撐架14和設(shè)置在抵架支撐架14上的可轉(zhuǎn)動的膝墊15。

信號發(fā)射裝置3包括信號發(fā)射器、信號接收器、肌電信號記錄儀。

磁力鎖裝置4包括一電磁鎖16和一負載裝置17，電磁鎖16與信號發(fā)射裝置3信號連接，負載裝置17與牽拉裝置5連接并通過電磁鎖16釋放或鎖定來實現(xiàn)突然牽引。電磁鎖16的吸力遠大于負載裝置17的負載力，在通電狀態(tài)下電磁鎖16緊緊吸附負載裝置17。

牽拉裝置5包括牽拉支架18、滑輪19、牽拉繩20和牽拉定位套21。牽拉支架18呈三角形架體結(jié)構(gòu)設(shè)置在底座1上，滑輪19設(shè)置在牽拉支架18的頂端，牽拉繩20繞設(shè)在滑輪19上并且牽拉繩20的一端連接牽拉定位套21，另一端連接磁力鎖裝置4中的負載裝置17。

一種利用上述干擾裝置進行測試的方法，包括：調(diào)整干擾裝置使其水平；根據(jù)受測試者的身體情況調(diào)整上下前后調(diào)整背靠架，上下調(diào)整坐架，上下調(diào)整膝部抵架，以達到最舒適、自然的位置；在調(diào)節(jié)位置之后受測試者自然坐下；通過信號發(fā)射裝置開啟磁力鎖裝置，使其處于工作模式，此時負載裝置被電磁鎖緊固在牽拉支架上；將牽拉裝置中的牽拉定位套穿戴在受測試者身上，并且使?fàn)坷ㄎ惶椎臓坷恢迷谑軠y試者的胸椎T12處；在受測試者未知的情況下，通過信號發(fā)射裝置斷開磁力鎖，磁力鎖上的吸力消失，使得負載裝置突然下墜，受測試者被施加突然的負載，造成突發(fā)性失衡，記錄此時受測試者身體部分肌肉的肌電信號；整理研究得出準(zhǔn)確結(jié)論。

實施例2：

實施例2中的技術(shù)方案與實施例子基本相同，不同之處在于：背靠架6與底座1固定連接，背靠架6為上下可調(diào)整的桿件，背靠架6上部設(shè)置有可前后調(diào)整并且可轉(zhuǎn)動的背靠墊10。

上述實施例所述的用于脊柱穩(wěn)定性研究的坐姿突發(fā)加載姿勢干擾裝置，底座1在實驗過程中如示意圖所示安放在平地上。受測試者在自然放松的情況下使用本干擾裝置。在實驗之前，先根據(jù)受測試者的身體情況調(diào)整背墊、坐墊、膝墊，以使受測試者達到最舒適自然的位置。在調(diào)節(jié)位置之后并且自然坐下，通過信號發(fā)射裝置開啟磁力鎖的工作模式，此時負載裝置被緊固在底座1上的牽拉支架上。之后為受測試者穿戴牽拉裝置，牽拉裝置中的牽拉定位套的牽拉位置在胸椎T12處。在受測試者未知的情況下，通過信號發(fā)射裝置斷開磁力鎖，電磁鐵的吸力消失，使得負載裝置突然下墜，受測試者被施加突然的負載，造成突發(fā)性失衡，在此情況下記錄受測試者身體部分肌肉的肌電信號，以提供準(zhǔn)確的研究數(shù)據(jù)。

背靠架為可調(diào)節(jié)背墊，上下前后方向可供調(diào)節(jié)；坐架亦可上下調(diào)節(jié)，膝部抵架也可上下調(diào)節(jié)，使受測試者達到最舒適、自然的位置?？烧{(diào)節(jié)的背墊、坐墊、膝墊能夠有效的使被測者保持自然放松的姿勢，限制了髖關(guān)節(jié)和下肢的代償運動，以獲取有效的實驗數(shù)據(jù)；電磁鎖控制加載的時間，同時形成記錄，有效的控制了人為干擾。牽拉裝置通過滑輪，連接受測試者和負載。信號發(fā)射裝置控制磁力鎖的開關(guān)，并且記錄信號發(fā)射時間。通過對磁力鎖的控制，達到突然加載的效果。受測試者在實驗中采取半跪位作為起始姿勢，限制骨盆運動，使軀干能夠自如作前、后、左、右向運動，防止髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)等因負荷改變姿勢調(diào)節(jié)的代償。牽拉裝置固定在受測試者的胸椎T12位置，通過滑輪連接受測試者和負載，以及通過電磁鎖對于負載釋放的控制，受測試者得意被施加突然的外部作用力，進而產(chǎn)生突發(fā)性加載。

電磁鎖可產(chǎn)生遠大于負載裝置的吸力，在通電狀態(tài)下緊緊吸附負載裝置，避免產(chǎn)生初始負載。受測試者在實驗中采取半跪位作為起始姿勢，限制骨盆運動，使軀干能夠自如作前、后、左、右向運動，防止髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)等因負荷改變姿勢調(diào)節(jié)的代償。負載和受測試者通過牽拉裝置在滑輪得以施力方向的轉(zhuǎn)變，使受測試者僅受到矢狀面上拉力的牽拉。信號發(fā)射裝置控制電磁鎖的開關(guān)，并能精確記錄負載發(fā)生的時間。用電信號控制電磁鎖可以避免人工減載在實驗中對于受測試者心理干擾，進一步避免受測試者產(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。