Эргометр

 

1. ЭРГОМЕТР, содержащий уста: новлеииые иа основаиии блок нагружения с платформой и электроприводом, датчик движеиия, блоки управления, измерения и индикации, отличающийся тем, что, с целью измерения параметров движеиия и работы С учетом веса испытуемого, в блок нагружения введены вторая платформа и второй электропривод, причем обе платформы ус , тановЛены на направляющих рейках, а дат1 чик движения выполнен в виде установлен ных на основании концевых выключателей и установленных под каждой из платформ датчиков избыточного нагружения, каждый из которых соединен с блоком управления, имеющим электромеханическую связь с блоком измерения, соединенным с блоком индикации , а электроприводы выполнены реверсивными и посредством концевых выключателей и датчиков избыточного нагру жения блока управления соединены с источником электрнческрй энергии. , 2. Эргометр по п. Л, отличающийся теы, что блок управления состоит из двух идентичных электромеханических узлов, каждый из которых содержит первое реле с двумя ; парами контактов и второе реле с тремя i парами контактов, причем одна papa контактов каждого реле нормально замкнутая, остальные - нормально разомкнутые. 3. Эргометр по п. i, отличающийся тем, : что блок измерения содержит последователь:, но соединенные, узел установки веса тела, (Л i генератор опорного сигнала, узел установки времени срабатывания и счетчик, соединен- , ный с блоком индикации, и генератор управ- ; ляющего сигнала, через нормально разомкнутые контакты второго реле блока управ-, ления подключенный к второму входу узла установки времени срабатывания. о САР СС 00

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(щ A 61 В 5/00, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СЮ.

СФ

00 щиг. г

"(21) 3441101/28-13 (22) 1?.05.82. (46) 30.12.83. Бюл. № 48 (72) Г. И. Сидоренко и В. В. Кацыгин

: (71) Белорусский научно-исследовательскийй институт кардиологии (53) 615.4?1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 593703, кл. А 63 В 23/04, 1978.

2; Авторское свидетельство СССР

:№ 760946, кл. A 61 В 5/00, 1978., (54) (57) 1. ЭРГОМЕТР, содержащий уста, новленные на основании блок нагружения е платформой и электроприводом, датчик движения, блоки управления, измерения и индикации, отличающийся тем, что, с целью измерения параметров движения и работы :с учетом веса испытуемого, в блок нагружения введены вторая платформа и второй электропривод, причем обе платформы установлены на направляющих рейках, а датчик движения выполнен в виде установлен : . ных на основании концевых выключателей и установленных под каждой из платформ

: датчиков избыточного нагружения, каждый

ÄÄSUÄÄ 1063387 А из которых соединен с блоком управленИя, . имеющйм электромеханическую связь с блоком измерения, соединенным с блоком индикации, а электроприводы выполнены ре- версивными и посредством концевых выключателей и датчиков избыточного нагру-" жения блока управления соединены с источником электрической энергии.

2. Эргометр по п..1, отличающийся тем, что блок управления состоит из двух идентичных электромеханических узлов, каждый из которых содержит первое реле с двумя,.: парами контактов и второе реле с тремя! парами контактов, причем одна пара контактов каждого реле нормально замкнутая, остальные — нормально разомкнутые.

3. Эргометр по п. 1, отличающийся тем, . с, что блок измерения содержит последователь- 1 но соединенные, узел установки веса тела, I, генератор опорного сигнала, узел установки времени- срабатывания и счетчик,.соединен-, ный с блоком индикации, и генератор управляющего сигнала; через нормально разомкнутые контакты второго реле блока управ-, ления подключенный к второму входу узла

: установки времени срабатывания. и генератор управляющего сигнала, через нормально разомкнутые контакты второго реле блока управления подключенный к второму входу узла установки времени срабатывания.

На фиг. 1. изображен эргометр, общий вид; на фиг. 2 — пример выполнения датчика избыточного нагружения; на фиг. 3 — структурная схема электромеханического узла блока управления; на фиг. 4 — структурная схема блока измерения.

Устройство состоит из основания 1, двух платформ 2, двух электроприводов 3 с цепными передачами,4. Каждая соответствующая платформа 2 нижней своей поверхностью соприкасается с направляющими рейками 5 и механически соединена с цепной передачей 4. В каждой платформе 2 имеется . датчик 6 избыточного нагружения, который может быть выполнен в виде подпружиненной пластины с микропереключателем, например, серии МП 5000 (фиг. 2). Верхняя поверхность пластины платформы 2 покрыта упругой ребристой накладкой (не показано) для лучшего сцепления с обувью испытуемогоо.

Блок 7 управления укреплен на основании I и состоит из двух идентичных электромеханических узлов {фиг. 3) для управления движением платформ 2, в,каждый из которых входят реле 8 с тремя парами контактов и реле 9 с двумя парами контактов.

В каждом реле одна пара контактов нормально замкнутая, а остальные — нормально разомкнутые. Эти реле могут быть реализованы на базе реле типа РП-043..Блок 10 измерения укреплен на основании 1. В состав блока 10 измерения (фиг. 4) входят генератор 11 опорного сигнала, узел

12 установки веса тела, узел 13 установки времени срабатывания, счетчик 14,а также блок 15 индикации. Кроме того, в состав блока 10 измерения входит генератор 16 управляющего сигнала.

Узел !2 установки веса тела соединен с генератором 11, последний — с входом узла 13 установки времени срабатывания.

Выход узла 13 установки времени срабатывания соединен со счетчиком 14, а последний — с блоком 15 индикации.

На основании 1 также укреплены концевые выключатели 17 и 18,например микропереключатели серии ПМ 5000, и стойка 19, на которой установлен блок 15.

Нормально разомкнутый контакт 20 микропереключателя датчика 6 избыточного нагружения электрически соединяется с общей шиной 21 электрического тока через нормальйо замкнутый контакт 22 правого концевого выключателя 18, нормально замкнутый контакт 23 реле 9 и катушку реле 8, которая непосредственно связана с общей шиной 24 электрического тока.!

063387

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам измерения и регистрации с диагностическими целями, а также к устройствам для тренировки.

Известен эргометр -тренажер, содержащии основание,. две подвижные платформы

5 для ног, индикатор проделанной работы (! ).

Однако в известном устройстве величина перемещений площадок для ног ограничена предварительно установленными параметрами и не может изменяться в процессе проведения нагрузочного упражнения.

Испытуемый может варьировать только ча- . стоту лага, не изменяя его длину, что ограничивает возможности испытуемого и не позволяет имитировать реальные условия ходьбы или бега. Кроме того, устройство от15 личается большими габаритами.

Наиболее близким к предлагаемому по технической- сущности является эргометр, содержащий установленные на основании блок нагружения с платформой и электро- 20 приводом, датчик движения, блоки управ- . ления, измерения и индикации (2).

Недостатком эргометра является то, что в нем не предусмотрена возможность измерения параметров движения с учетом веса испытуемого, что не обеспечивает достаточной точности измерения.

Цель изобретения — измерение параметров движения и работы с учетом веса испы туемого.

Поставленная цель достигается тем, что зо в эргометре, содержащем установленные на основании блок нагружения с платформой и электроприводом, датчик движения, блоки управления, измерения и индикации, в блок нагружения введены вторая платформа и второй электропривод, причем обе платфор- з мы установлены на направляющих рейках, а датчик движения выполнен в виде установленных на основании концевых выключателей и установленных под каждой из платформ датчиков избыточного нагружения каждый из которых соединен с блоком управ ления, имеющим электромеханическую связь с блоком измерения, соединенным с блоком: индикации, а электроприводы выполнены реверсивными и посредством концевых выклю чателей и датчиков избыточного нагружения 45 блока управления соединены с источником электрической энергии.

Блок управления состоит из двух идентичных электромеханических узлов, каждый из которых содержит первое реле с двумя парами контактов и второе реле с тремя 50 парами контактов, причем одна пара кон.тактов каждого реле нормально. замкнутая, а остальные — нормально разомкнутые.

Кроме того, блок измерения содержит последовательно соединенные узел установки .веса тела, генератор опорного. сигнала, узел установки времени срабатывания и счетчик, соединенный с блоком индикации, 1063387

Нормально замкнутый контакт 25 микропереключателя датчика 6 электрически соединен с общей шиной 21 через нормаль- но замкнутый контакт 26 левого концевого выключателя 17, нормально замкнутый кон- 5 такт 27 реле 8 и катушку реле 9, которая также непосредственно связана с общей шиной 24.

Каждый электропривод 3 имеет ревер-. сивный электродвигатель, например однофазный асинхронный двигатель типа АВЕ07-С, который одним выводом соединен с общей шиной 24 переменного тока. Два других вывода электродвигателя соединены с общей шиной 21 через нормально разомкнутые контакты 28 и 29 реле 8 и 9. Нормально замкнутые контакты 27 и 23 реле 8 и 9 служат для предотвращения одновременного срабатывания обоих реле 8 и 9 . В реле 8 имеется также нормально разомкнутый контакт 30.

Устройство работает следующи м обра-. зом.

В исходном положении обе платформы 2 находятся спереди (на фиг. слева), контакты 26 левого концевого выключателя 25 !

7 разомкнуты, катушки реле 8 и 9 обесто-. чены, нормально разомкнутые контакты 28, и 29 реле 8 и 9 отключают электродвигатели (не обозначены) электроприводов 3 от электрической сети. При этом электродвигатели . не вращаются. н платформы 2 неподвижны. 30 . Когда нога йспытуемого становится - на одну из платформ 2 и под действием силы веса нормально замкнутый:контакт 25 микропереключателя датчика 6 размыкается, а нормально разомкнутый контакт 20 замыкает цепь питания катушки реле 8, нормаль- З5 .но разомкнутый контакт 28 реле 8 соединяет .обмотки возбуждения реверсивного электро-, двигателя с общей шиной 21 переменного тока и электродвигатель начинает вращать-. .ся, перемещая с помощью электропривода 3 40 и цепной передачи 4 платформу 2 назад (на фиг. 1 справа). В.конце пути движущаяся платформа 2 нажимает толкатель (не показан) концевого выключателя 18, что вызывает размыкание его контакта 22. В связи с этим катушка реле 8 обесточивается и его 45 нормально разомкнутый контакт 28.переходит в разомкнутое состояние, отключая элект родвигатель от электрической сети, тем самым движение платформы 2 назад (иа фиг, 1 cnpaaa) прекращается.

Если платформу 2 освободить от воздействия силы веса испытуемого, то размыкается- контакт 20, и контакт 25 переключателя датчика 6 замыкает цепь литания катуш-. ки реле 9; контакт 29 реле 9 соединяет обмотки возбуждения реверсивного электродвигателя с общей шиной 21 переменного тока таким образом, что электродвигатель .начинает вращаться в противоположном направлении, перемещая с помощью электропривода 3 и цепной передачи 4 платформу

2 вперед (на фиг. слева). При достижении платформы 2 толкателя концевого выклю- . чателя 17 его контакт 26 размыкается, обесточивая катушку реле 9, при этом электродвигатель отключается от сети переменного тока и .движение платформы 2 вперед прекращается.

Если при . движении . платформы назад: (на фиг. 1 справа) снять с нее ногу до от- хода платформы в крайнее- правое положение, контакт 20 микропереключателя датчика 6 прерывает ток в цепи катушки реле 8, при этом контакт 28 реле 8 прерывает ток питания обмотки возбуждения электродвигателя, а контакт 25 микропереключателя датчика 6 замыкает цепь питания катушки реле 9, при этом контакт 29 реле 9 соединяет обмотку возбуждения электродвигателя с шиной 21 переменного тока таким образом, что происходит реверсирование вращения электродвигателя и изменение движения платформы 2 с направления назад на дви-. жение вперед.

Перед началом работы с помощью, узла

12 установки веса тела в блоке 10 измерения вводят показатель, соответствующий весу испытуемого. При этом уста на вливается определенная частота сигналов генератора

11. Затем испытуемый становится одной ногой на одну из платформ 2, которые в исход- ном положении неподвижны, например, на левую. При первом же шаге испытуемого увеличивается нагрузка на платформу 2, на которую опирается неподвижная нога, Пластина платформы 2 прогибается, при этом срабатывает датчик 6 избыточного нагружения, расположенный в соответствующей платформе 2, вызывает срабатывание соответствующего реле, которое обеспечивает включение электродвигателя электропривода 3, соответствующего опорной ноге.

Через цепную передачу 4 в движение приводится платформа 2 опорной ноги, которая начинает перемещение назад по направляющим рейкам 5. В этот же момент срабатывания реле 8, один из параллельно включенных контактов 30 соединяет в блоке-10 измерения генератор 16 управляющего сигнала с узлом 13 установки врс мени срабатывания, который начинает пропускать сигналы от генератора ll на счетчик 14, показания которого выводятся на блок 15 индикации.

Следующий шаг испытуемого заключается в опускании другой ноги на другую (правую) платформу 2 и снятии с левой платформы ноги, ранее выполнявший опорную функцию. Это приводит к тому, что ранее нагруженный датчик 6 избыточного нагружения левой платформы 2 освобождается от давления, при этом обесточивается реле

8, чем обеспечивается реверс электродвигателя электропривода 3, который с помощью

1063387 . цепной передачи 4 начинает перемещать освобожденную от нагружения левую платформу 2 вперед.

Так как опорной стала нога, находящаяся на правой платформе, то соответственно срабатывает датчик 6 избыточного нагруження другой платформы 2 и соответствующее реле 8, которое включает электродвигатель электропривода 3, а последний через цепную передачу 4 перемещает правую платформу 2 назад. Одновременно замкнувшийся контакт 30 реле 8 в блоке 7 управления движением правой платформы включает в блоке 10 измерения подачу импульсов от генератора ll на счетчик 14 и далее на блок

15.

Таким образом обеспечивается поочередное равнонаправленное движение обеих платформ 2, частота которого управляется шагами испытуемого. Это позволяет производить исследование при любой частоте и амплитуде шага испытуемого. В соответствии с темпом ходьбы и с весом испытуемого меняется количество импульсов от генератора l l, поступаюгцих на счетчик 14 и выводимых на блок 15 индикации, который показывает совершаемую испытуемым работу.

Устройство может использоваться при эргометрии и тренировке как больных, так и здоровых лиц. Безопасность исследования на данном устройстве обеспечивается тем, что при усталости и утомлении испытуемый в любой момент может прекратить шагать, что сразу же приводит к полной остановке обеих платформ в крайнем заднем

15 (на фиг. I правом) положении.

Таким образом, данный эргометр-тре нажер является биоуправляемым. Точность измерения в нем повышена за счет того, что при измерении параметров движения и работы учитывается вес испытуемого. 1063387

Редактор О. Сопко

Заказ ИИ25/5

Составитель A. Мам росенко

Техред И. Beðeñ Коррейтор А. Тяско

Тираж7)3 . Подписнре

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений. и открытий

113035, Москва, ж — 35, Рву шская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4