Устройство для управления движениями мышц человека

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛБ тЯ ДВИЖЕНИЯМИ мышц ЧЕЛОВЕКА, I -I:: i t; содержащее датчик контролируемого физ.иопогического параметра, включающий первую группу электродов, соединенную с усилителем, последовательно соедине ные задатчик ритма движения, генератор сигналов ритма движения, блок управления , генератор сигналов звуковой частоты и излучатель сигналов звуковой частоты , отличающее ся тем, что, с целью сокращения сроков обучения и выработки двигательных навыков путем одновременного управления тоническим напряжением мышц и ритмом движения, оно содержит последовательно соединенные задатчик уровня тоническое § го напряжения мышц, компаратор и индикатор тонического напряжения мышц, ин (Л тегратор, выход которого соединен с вторым входом компаратора, а вход - с выходом усилителя, вторую группу электродов , генератор импульсов, соединенный с второй группой электродов, и индикатор ритма движения, причем выход компаратора и входы генератора импульсов и индикатора ритма движения соединены с блоком управления.

.! И

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ %СПУбЛИН (19) (И) 414 А

МЯ) А 61 В 5/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСВ(ВУ (21 ) 341 6533/28-1. 3 (22) 24.03.82 (46) 30.06.83. Бюп. № 24 (72) А.А. Сметанкин, Ю.С.Инин, О. В. Богданов, Ю,В. Хахан, Н.M.Яковпев, и В.P.Èâàíîâ (71) Центрапьное конструкторское бюро с опытным заво)(ом АМН СССР и Ордена

Трудового Красного Знамени научно-исспедоватепьский институт экспериментапь ной медицины АМН СССР (53) 615.471 (088.8) (56) 1. Яковпев В.М. и др. Направпенная регупяция биоэлектрической актидности мышц в ходьбе у бопьных церебральным спастическим парапичом. - "Ортопедия, . травмотопогия и протезирование, 1976, № 10.

2. Чепик В.Д. и др. Опыт программированного управпения частотой сердечных сокрашений при мышечной работе. — "Тео рия и практика физической купьтуры, 1968; № 4, с. 35-38 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕ

НИЯ ДВИЖЕНИЯМИ МЫШЦ ЧЕЛОВЕКА, содержащее датчик контролируемого физи. опогического параметра, включающий первую группу эпектродов, соединенную с усипитепем, поспедоватепьно соединен:ные задатчик ритма движения, генератор сигнапов ритма движения, блок управпения, генератор сигнапов звуковой частоты и изпучатепь сигналов звуковой частоты, о т п и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью сокращения сроков обучения и выработки двигатепьных навыков путем одновременного управпения тоническим напряжением мышц и ритмом движения, оно содержит поспедоватепьно соединенные задатчик уровня тонического напряжения мышц, компаратор и инди- @

Ф катор тонического напряжения мышц, интегратор, выход которого соединен с вторым входом компаратора, а вход - с выходом усилителя, вторую группу электродов, генератор импульсов, соединенный с второй группой эпектродов, и индикатор ритма движения, причем выход компаратора и входы генератора импульсов и индикатора ритма движения соединены с блоком управпения.

l 025414

Изобретение относится к медицине, например спортивной, и может быть использовано при выработке цикцических двигательных навыков гребли, бега и тд. 5

Известно устройство дпя управления сокращениями двигательных мышц человека, содержащее электроды, усилители биопотенциапов, аналоговую вычиспитепь ную машину, эпектростимупятор 513 1О

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет управ лять ритмом циклических движений, длительностью между началами отдельных циклов движений и одновременно управлять". 5 амплитудой и ритмом сокращения тренируемых маши,, что снижает качество обучения и повышает срок выработки циклических двигательных навыков.

Наиболее бпиэким по технической сущ- gp ности является устройство дпя программи, рованного управпения движениями мышц человека при мышечной работе, соде жащее датчик контропируемого физиологического параметра, который может вкпю-д чать группу электродов, соединенную с усипитепем, последовательно соединенные задатчик ритма движения, генератор сигналов ритма движения, бпок управления, генератор сигналов звуковой частоты и излучатель сигнапов звуковой част@ты f2), Недоста тком извест ного устройства являются.сравнитепьно длительные сроки обучения и выработки двигатепьных навыков.

35 цепь изобретения - сокращение сроков обучения и выработки двигатепьных навыков путем одновременного управпения тоническим напряжением мышц и ритмом движения. 40

Поставпенная цепь достигается тем, что устройство для управпения движениями, мышц человека, содержащее датчик контролируемого физиологического параметра, включающий первую группу электродов, 45 соединенную с усипителем, последователь но соединенные задатчик ритма движения, генератор сигналов ритма движения, блок управления, генератор сигналов звуковой частоты и излучатель сигнапов звуковой 50 частоты, содержит поспедоватепьно соеди- ненные задатчик уровня тонического напряжения мышц,компаратор и индикатор уровня тонического напряжения мышц, ин тегратор, выход которого соединен с вто- 55 рым входом компаратора, а вход -.с вы- . ходом усилителя, вторую группу эпектродов, генератор импульсов, соединенный

2 с второй группой эпектродов, и индикатор ритма движения, причем выход компаратора и входы генератора импульсов и индикатора ритма движения соединены с бл ком управления, На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 контролируемого фиэиопогического параметра, включающий первую группу электродов 2, соединенную с усилителем 3, последова-: тельно соединенные задатчик 4 ритма движения, генератор 5 сигналов ритма движения, блок 6 управления, генератор 7, 7 сигналов звуковой частоты, излучатепь

8 сигналов звуковой частоты, поспедоватепьно соединенные задатчик 9 уровня тонического напряжения, который может быть выполнен в виде. генератора опорного напряжения, компаратор 10, индика тор 11 уровня тонического напряжения мышц, интегратор 12, выход которого соединен с вторым входом компаратора

lO, а вход - с выходом усилителя 3, вторую группу. электродов 13, соединенную с генератором 14 импульсов, и индикатор

15 ритма движения, соединенный с блоком 6 управления, который соединен также с выходом компаратора 10 и входом генератора 14 импульсов.

Устройство работает спедующим образом.

Биопотенциапы от электродов 2 усиливаются усилителем 3 и подаются на интегратор 12, который выдепяет огибаю-, щую сигнала. В компараторе 10 амплитуда огибающей сравнивается с заданным напряжением задатчика 9 и в том случае, когда амплитуда огибающей превышает опорное напряжение, на выходе компаратора 10 появпяется импульс, длительность которого пропорционапьна дпительности превышения огибающей уровня опорного напряжения. Это время инлицируется индикатором 11.

Таким образом формируется сигнал зрительной обратной связи управления уровнем тонического напряжения мышц и сигналом, вырабатываемым сокращением мышцы.

Генератор 5 форцирует пилообразное напряжение сигнала ритма движения с плавно изменяемым периодом, который устанавливается задатчиком 4 ритма движения сигнал ритма движения подает-! ся на индикатор 15 ритма движения через блок 6 управления.

1025414

Составитель Ф. Рогожанский

Редактор А. Мотыпь Техред Т.Маточка Корректор A. Тяско

Заказ 550i Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, М сква, Ж-35, Раушская наб., д., 4/5

Филиал ИПП "Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4

Если тренируемый ипи пациент не успеет сдепать движение за время, равное длительности сигнапа ритма движения, набпюдаемого на индикаторе 15, т,е. амппитуда огибающей биосигнапа бу дет меньше опорного напряжения, то срабатывает генератор 14 импупьсов и в течение, например, 250 мс выдает на эпектроцы 12 раздражающий сигнал - прямоугопьные импупьсы, повторяющиеся с частотой 10 имп/с. Амплитуда импупьсов генератора 14 может регупировач ься в пределах до 200 В.

Если движение выпопнено эа заданное время то срабатывает генератор 7 сигнапов звуковой частоты и изпучатепь 10 подает звуковой сигнал о правильном ритме движения тренируемого.

В режиме управления уровнем тонического напряжения, и ритмом циклического движения устройство работает следующим образом. В момент срабатывания компаратора

5 10, т.е. в момент, когда огибающая биd- сипнапа становится бопьше уровня опорного напряжения, по команде бпока 6 управления запускается генератор 5 сигнапов ритма движения и начинает работать индикатор 1 5 в течение одного цикла. Еспи движение будет выполнено за время цикпа, то выдается звуковой сигнал, еспи нет «то вырабатывается раздражающий эпектрокожный сигнал, 15

Таким образом, в устройстве обеопечивается возможность выработки цикпических двигатепьных навыков, что снижает сроки обучения и упучшает резупь20 таты обучения.