Устройство для определения формы и размеров плантарной поверхности стопы

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ ПЛАНТАРНОЙ ПОВЕРХНОСТИ СТОПЫ, содержащее основание, в котором расположены с возможностью перемещения измерительные стержни с фиксаторами, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени измерений, оно снабжено узлом измерения, выполненным в виде планки с упругими пластинами, на которой расположены тензорезисторы , причем планка закреплена с возможностью перемещения вдоль основания и с фиксацией относительно него.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(50 А 61 В 5/10

15 Рог. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3593372/28-13 (22) 17.05.83. (46) 07.01.85. Бюл. ¹ 1 (72) Д. Е. Медзерян, H. И. Гришко и-А. А. Константинов (71) Московский институт народного хозяйства им. Г. В. Плеханова и Общесоюзный дом моделей обуви (53) 611.986 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 299207, кл. А 61 В 5/10, 1970

2. Авторское свидетельство СССР № 929059, кл. А 61 В 5/10. 1980 (прототип) (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ ПЛАНТАРНОЙ ПОВЕРХНОСТИ СТОПЫ, содержащее основание, в котором расположены с возможностью перемещения измерительные стержни с фиксаторами, отликаюи,егся тем, что, с целью сокращения времени измерений, оно снабжено узлом измерения, выполненным в виде планки с упругими пластинами, на которой расположены тензорезисторы, причем планка закреплена с возможностью перемещения вдоль основания и с фиксацией относительчо него.

1132915

Изобретение относится к исследованию стоп, а именно для одновременного и быстрого Определения формы и размеров всей плантарной поверхности стопы с высокой точностью измерения, позволяющего определить площадь опорной поверхности, высоту, длину, площадь и объем подсводного пространства, и может быть применено в легкой промышленности, в частности обувной, товароведении, ортопедии, антрополо!

О гии для массовых обследований и изучения индивидуальных особенностей стоп и констру.ирования колодок и обуви.

Известен плантограф, содержащий прямоугольную рамку и упругу!о пленку, причем рамка выполнена с жесткими короткими и гибкими длинными сторонами и снабжена сменными подставками, опорной поверхности которых придана форма следа обувных колодок. имек1щих разную высоту каблуКа (1) .

Однако этот плантограф обладает невысокой точностью измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сугцности является устройство для определения формы и размеров плантарной поверхности стопы, содержаи;ее 2 основание, в котором pac»oложены с возможностью перемещения измерительные стержни с фиксаторами (21, НсдосгатKOE известного устройстьа является трудность считывания результатов из- gg мерен!.я по миллиметровым шкалам, нанес(HHII.,I на стс1?жни, расположенные по в((.й! плон(ади основания, 110 cHH?K;lpт точность !!ро..!звод(1,г .ых измерений, уве,.!H÷èâdñò затраты времени IIB одно измерение. Однако снабдпгь ка?кдый измерительный стержень устройства индивидуальной измсрительпои системой невозможно так как установка больше!го кличества датчиков с соответэл(KTpoHHb! %1 силением требует дополнительной многократной настройки и 4п тарировки системы, что увеличиьает время измерения.

1. (с,!!ь изобретения - — сокра:цение времени измepeHHй.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения формы и разvIpp0H плантарной поверхности стопы, содержащее основа!!ие, в котором расположены с в(зз»!Ожностыо переме! (ения измерительHbIP. CTBp?K HH C ((iI

1!В фиг. 1 изображено предлагаемое 55 устройство; на фиг. 2 — структурная блоксхема узла измерения величин перемещения измерительных стержней; на фиг. 3 — устройство датчика — «прогибомера», представляющего собой гибкую упругую пластину, на которую с двух сторон прикреплены тензорезисторы, соединенные по полумостовой схеме.

Устройство для определения формы и размеров плантарной поверхности стопы состоит из стоек 1, на которых установлено прямоугольное основание 2. На основании 2 на одинаковом расстоянии друг от друга (через каждые десять миллиметров) просверлены сквозные отверстия 3, в которых уста новлены измерительные стержни 4.

Между отверстиями 3 выполнены пазы 5, в которых находятся фиксаторы (пружины)

6, ось которых параллельна горизонтальной плоскости. Измерительные стержни 4 попа!?!!О кОнт3кти1?у От с фиксатоpBми (пруl!(инами) 6. t(а стоиках 1 укреплены фигур ные скобы 7, в которые входят рукоятки 8, связанные с прижимной плитой 9. Узел измерения величин перемещения измерительных стержней 4 состоит из системы датчиков !О, число которых соответствует числу измерительных стержней 4 в одном поперечном ряду устройства для определения формы и размеров плантарной поверхности стопы, скомпоповакных в один блок с помощью планки 11.

1(а кдый датчик 10 ".àêðåïëåí на планке ! 1 !осреdc твом винтов. 1(оличество датчиков 10. закрепленных на планкс 11 и тем

1 амым скомпоновакных в один блок (рис.

3, Б ., соответствус! количеству измерительных стержней, расположенных в поперечном ряду основания 2 устройства и составляет

12 датчиков 10. Планка 11 с возможностью свооодного вертикального перемещения по цилиндрически 1 направляющим 12, расположенным с обеих сторон продольных сторон основания 2. прижата к верхней поверхности основания 2 пружинами 13, находящимися на цилиндрических направляющих 12. Последние перемешаются вдоль основания 2 по направляю цим 14 с помощью подвижных элементов 15. На ооковой грани продольных сторон основания 2 нанесены риски "16, служащие ориентиром для строго определенного положения узла измерения величин перемещения измерительных стержней 4 в каждом ряду. Планка 11 с датчиками 10 связана с усилителем 17 и регистрирующим устройством 18.

Устройство работает следующим образом.

Для определения формы и размеров плантар ной поверхности стопы все измерительные стержни 4 вы!!в!!гают на поверхность основания 2, ITo соответствует исходному поло?кению прибора. Это достигается поднятием прижимной плиты 9 посредствсм рукояток 8 до соприкосновения с нижним краем основания 2. Испытуемый становится.1132915 обеими стопами на основание 2 с равномерной нагрузкой на обе стопы. Под действием давления, оказываемого весом тела человека на опорную поверхность, происходит утопание измерительных стержней 4 в толщу основания 2, величина и топография утопания которых зависит от формы плантарной поверхности стопы и величины давления, оказываемого весом тела человека на опору.

Измерительные стержни 4 фиксируются в положении, соответствующем форме плантарной поверхности стопы горизонтально расположенными в пазах 5 фиксаторами (пружинами) 6. Для измерения величин перемещения измерительных стержней 4 планку 11 с датчиками 10 поднимают вверх по цилиндрическим направляющим 12 и в силу сжатия пружин 13 перемещают по направляющим 14 вдоль основания 2 с помощью подвижных элементов 15 и последовательно устанавливают в каждом ряду измерительных стержней 4, при этом края О планки 11 должны совпадать с рисками 16 на основании 2. Величина перемещения измерительного стержня 4 влияет на величину угла соприкосновения последнего с датчиком 10, в силу чего изменяется активное сопротивление датчика 10 в зависимости от изменения его геометрических параметров и удельного сопротивления под действием вызываемого в нем механического напряжения и деформации различной степени.

Величина изменения активного сопротивления датчика 10 через усилитель 17 поступает в регистрирующее устройство 18 многоканальный шлейфовый осциллограф, с помощью которого на светочувствительной бумаге записываются результаты регистрации активного сопротивления датчика, 35 по величине которых определяют текущие значения величин перемещения измерительных стержней 4. Для этого перед проведением измерений проводится тарировка датчиков 10 по усилителю 17 в двух положениях; 40 при полном утопании измерительного стержня 4 в толщу основания 2, когда пластина датчика 10 недеформирована, и при исходном рабочем положении измерительного стержня 4, когда деформация датчика 10 максимальная. После окончания измерения поднятием прижимной плиты 9 с помощью рукояток 8 все измерительные стержни 4 перемещаются вверх, и прибор приведен в исходное положение.

Устройство для определения формы и размеров плантарной поверхности стопы крайне необходимо для таких отраслей науки и производства, которые занимаются изучением формы, размеров и функциональным состоянием стоп. Устройство имеет простую конструкцию, отличается удобством в работе, позволяет единовременно в результате одного измерения получать достаточно точные данные, характеризующие высоту, длину, площадь, объем подсводного пространства и площадь оопорной поверхности стопы, Считывающий механизм позволяет автоматически в виде диаграммы регистрировать величины перемещения измерительных стержней, что повышает точность считывания данных производных измерений в результате исключения суб.ьективных свойств исследования, и значительно сокращает время. затрачиваемое на процесс считывания показаний измерений. Если на одно испытание (установка испытуемого на основание устройства и приведение измерительных стержней в исходное рабочее положение) затрачивается 3 мин, то процесс считывания н записи результатов величин перемещения измерительных стержней, без чего невозможно следующее испытание, в карту обследования занимает 18 — 20 мин, при этом относительная погрешность измеряемой величины для одного стержня составляет

6,67 — 13,34 /о. На перемещение узла измерения вдоль основания, его установку в каждом ряду измерительных стержней с одновременной автоматической регистрацией измеряемых величин требуется всего

2,5 — 3 мин, относительная погрешность измеряемой величины не превышает 5О/о, что является допустимым при антропометрических исследованиях.

Использование узла измерения создает возможность для автоматического и непрерывного проведения математических операций над результатами измерений.

1132915

Редактор И. Дербак

Заказ 9830/6

Составитель М. Пластинин

Техрд И. Верес . Корректор. Тяско

Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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