Внешний скелет верхних конечностей человека для кресла оператора компьютера

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для уменьшения утомляемости человека при длительной работе на компьютере. Устройство содержит кронштейн плечевой, локтевой и кистевой упоры, шарнир, ложе, пружину, фиксатор, подвижный кронштейн, амортизатор, верхний и нижний шарниры и площадку. Кронштейн укреплен на спинке кресла. Плечевой упор выполнен в форме стержня, верхняя часть которого установлена в кронштейне с возможностью осевого вращения. Локтевой упор выполнен в виде траверсы. Шарнир соединяет среднюю часть траверсы с нижней частью стержня. Ложе выполнено в виде планки с ограничителем, установленной на траверсе с возможностью перемещения вдоль ее поверхности. Кистевой упор присоединен к передней части планки с возможностью выдвижения вперед. Один конец пружины закреплен на кронштейне кресла, а другой - на верхнем конце стержня. Фиксатор соосно установлен на стержне с возможностью перемещения в осевом направлении. Подвижный кронштейн выполнен в виде втулки, соосно установленной на стержне с возможностью перемещения по нему. Верхний шарнир связывает верхний конец амортизатора с подвижным кронштейном. Нижний шарнир соединяет нижний конец амортизатора с концевой частью траверсы с возможностью перемещения по ней нижнего шарнира и фиксации его в заданном положении. Площадка шарнирно соединена с передней частью траверсы с возможностью поворота ее в горизонтальной плоскости на 90 градусов или влево от центральной оси траверсы. Изобретение позволяет снизить утомляемость оператора компьютера. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к профилактике, и может быть использовано для уменьшения утомляемости человека при длительной работе на компьютере.

Аналоги предлагаемого изобретения в опубликованных патентных источниках информации не обнаружены.

Гравитационное поле Земли (ГПЗ) оказывает воздействие на весь организм человека, в том числе и на верхние конечности, которые при работе на компьютере являются наиболее активной частью тела. Усталость в верхних конечностях оператора ЭВМ появляется не за счет мышечной работы по перемещению мыши и нажатию кнопок клавиатуры, а в основном за счет мышечного напряжения, направленного на преодоление силы ГПЗ, для удержания рук в положении готовности к работе - это удержание плечевого пояса в положении отведения относительно корпуса тела под углом 10-45 градусов и ротации наружу под углом 45-90 градусов, удержание предплечий в положении сгибания в локтевых суставах под углом 90 градусов, а также пронации (поворота ладонями вниз) кистей и удержания их в положении тыльного сгибания в лучезапястных суставах под углом 10-45 градусов.

Таким образом, задачей предлагаемого изобретения является разработка устройства - внешнего скелета верхних конечностей человека, позволяющего снизить утомляемость (повысить работоспособность) оператора компьютера.

Указанный технический результат достигается тем, что внешний скелет верхних конечностей человека для кресла оператора компьютера согласно изобретению содержит кронштейн, укрепленный на спинке кресла, плечевой упор, выполненный в форме стержня, верхняя часть которого установлена в кронштейне с возможностью осевого вращения, локтевой упор, выполненный в виде траверсы, шарнир, соединяющий среднюю часть траверсы с нижней частью стержня, ложе, выполненное в виде планки с ограничителем, установленной на траверсе с возможностью перемещения вдоль ее поверхности, кистевой упор, присоединенный к передней части планки с возможностью выдвижения вперед, пружину, один конец которой закреплен на кронштейне кресла, а другой - на верхнем конце стержня, фиксатор, соосно установленный на стержне с возможностью перемещения в осевом направлении, подвижный кронштейн, выполненный в виде втулки, соосно установленной на стержне с возможностью перемещения по нему, амортизатор, верхний шарнир, связывающий верхний конец амортизатора с подвижным кронштейном, нижний шарнир, соединяющий нижний конец амортизатора с концевой частью траверсы с возможностью перемещения по ней нижнего шарнира и фиксации его в заданном положении, и площадку, шарнирно соединенную с передней частью траверсы с возможностью поворота ее в горизонтальной плоскости на 90 градусов вправо или влево от центральной оси траверсы.

Кроме того, кистевой упор может быть выполнен в форме U-образно изогнутой цилиндрической пружины.

Предусмотрено, что на концевой части траверсы могут быть выполнены по меньшей мере два регулировочных отверстия для установки и фиксации нижнего шарнира.

Целесообразно, чтобы угол между центральной осью стержня и вертикальной плоскостью, проходящей через ось вращения шарнира, находился в пределах от 10 до 45 градусов.

Также целесообразно, чтобы угол между центральной осью стержня и плоскостью симметрии человека находился в пределах от 10 до 45 градусов.

На чертеже представлен внешний скелет верхних конечностей человека для кресла оператора компьютера (вид сбоку).

Внешний скелет верхних конечностей человека для кресла оператора компьютера содержит нижеследующие конструктивные элементы. Кронштейн (1), укрепленный на спинке кресла. Плечевой упор (2), выполненный в форме стержня, верхняя часть которого установлена в кронштейне с возможностью осевого вращения. Локтевой упор (3), выполненный в виде траверсы. Шарнир (4), соединяющий среднюю часть траверсы с нижней частью стержня (2). Шарнир выполнен как простой шарнир, т.е. шарнир с одной осью вращения. Ложе (5) для расположения локтевой части руки оператора. Ложе выполнено в виде планки с ограничителем (6). Ложе установлено на траверсе (3) с возможностью перемещения вдоль ее поверхности. Кистевой упор (7), присоединенный к передней части планки с возможностью выдвижения вперед. Пружину (8), один конец которой закреплен на кронштейне кресла, а другой - на верхнем конце стержня (2). Фиксатор (9), соосно установленный на стержне с возможностью перемещения в осевом направлении. Подвижный кронштейн (10), выполненный в виде втулки, соосно установленной на стержне (2) с возможностью перемещения по нему. Амортизатор (11), верхний шарнир (12), связывающий верхний конец амортизатора с подвижным кронштейном (10). Нижний шарнир (13), соединяющий нижний конец амортизатора с концевой частью траверсы (3) с возможностью перемещения по ней нижнего шарнира и фиксации его в заданном положении. Площадку (14) для расположения "мыши", шарнирно соединенную с передней частью траверсы (3) с возможностью поворота ее в горизонтальной плоскости на 90 градусов вправо или влево от центральной оси траверсы (3). Кроме того, кистевой упор (7) может быть выполнен в форме U-образно изогнутой цилиндрической пружины. На концевой части траверсы могут быть выполнены по меньшей мере два регулировочных отверстия (15) для установки и фиксации нижнего шарнира (13). Целесообразно, чтобы угол между центральной осью стержня и вертикальной плоскостью, проходящей через ось вращения шарнира (4), находился в пределах от 10 до 45 градусов. Также целесообразно, чтобы угол между центральной осью стержня и плоскостью симметрии человека находился в пределах от 10 до 45 градусов.

Работа заявленного устройства осуществляется следующим образом.

Внешний скелет верхних конечностей работает в двух режимах. Первый - это удержание верхних конечностей человека в положении готовности к работе. Для этого предплечье укладывают на ложе (5) таким образом, чтобы локоть соприкасался с ограничителем (6), а изгиб кистевого упора (7) соприкасался с ладонью. При необходимости длину ложа (планки) регулируют выдвижением кистевого упора (7) из ложа (5). Затем, вращая локтевой упор (траверсу) (3) относительно шарнира (4), устанавливают сгибание в локтевом суставе до прямого угла и фиксируют локтевой упор (3). Перемещают нижний шарнир (13) по траверсе (3), например, с помощью регулировочных отверстий (15) таким образом, чтобы предплечье в расслабленном состоянии не изменяло угол сгибания в локтевом суставе. При этом пружина (8) ротирует (поворачивает) предплечье наружу на угол 10-45 градусов между осью стержня и плоскостью симметрии человека. Кронштейн (1) удерживает стержень (2) и соответственно плечо оператора под углом 10-45 градусов между центральной осью стержня и вертикальной плоскостью, проходящей через ось вращения шарнира (4). Кистевой упор (7) удерживает кисть в положении тыльного сгибания и пронации. Второй режим - это собственно работа. Для работы с "мышью" площадку (14) для "мыши" фиксируют в нужном положении и перемещают "мышь" по площадке, перемещая предплечье вместе с планкой (5) вдоль площадки или поперек площадки кистью руки влево-вправо. Для работы на клавиатуре площадку для мыши поворачивают на 90 градусов, а руку слегка перемещают вперед за счет скольжения планки (ложа) (5) по траверсе (3) и наклоняют книзу за счет шарнирных соединений плечевого и локтевого упоров. Перемещение кисти руки вдоль клавиатуры осуществляется за счет вращения плечевого упора (стержня) (2) в кронштейне (1) кресла.

1. Внешний скелет верхних конечностей человека для кресла оператора компьютера, содержащий кронштейн, укрепленный на спинке кресла, плечевой упор, выполненный в форме стержня, верхняя часть которого установлена в кронштейне с возможностью осевого вращения, локтевой упор, выполненный в виде траверсы, шарнир, соединяющий среднюю часть траверсы с нижней частью стержня, ложе, выполненное в виде планки с ограничителем, установленной на траверсе с возможностью перемещения вдоль ее поверхности, кистевой упор, присоединенный к передней части планки с возможностью выдвижения вперед, наружу, один конец которой закреплен на кронштейне кресла, а другой - на верхнем конце стержня, фиксатор, соосно установленный на стержне с возможностью перемещения в осевом направлении, подвижный кронштейн, выполненный в виде втулки, соосно установленной на стержне с возможностью перемещения по нему, амортизатор, верхний шарнир, связывающий верхний конец амортизатора с подвижным кронштейном, нижний шарнир, соединяющий нижний конец амортизатора с концевой частью траверсы с возможностью перемещения по ней нижнего шарнира и фиксации его в заданном положении, и площадку, шарнирно соединенную с передней частью траверсы с возможностью поворота ее в горизонтальной плоскости на 90° вправо или влево от центральной оси траверсы.

2. Внешний скелет по п.1, отличающийся тем, что кистевой упор выполнен в форме U-образно изогнутой цилиндрической пружины.

3. Внешний скелет по п.1, отличающийся тем, что на концевой части траверсы выполнены по меньшей мере два регулировочных отверстия для установки и фиксации нижнего шарнира.

4. Внешний скелет по п.1, отличающийся тем, что угол между центральной осью стержня и вертикальной плоскостью, проходящей через ось вращения шарнира, находится в пределах от 10 до 45°.

5. Внешний скелет по п.1, отличающийся тем, что угол между центральной осью стержня и плоскостью симметрии человека находится в пределах от 10 до 45°.