Корректор движений

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик iu938929 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.04. 80 (21) 2946799/28-13 (5l)N. Кл. с присоеаинением заявки М

А 61 В 5102

3Ъеударствсииый кепитет

СССР ио аалеи изебретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30. 06 ° 82 Бктллетеиь,РВ 24 (53) УДК 615.47 (088. 8) Дата опубликования описания 30 .06.82

Н.Н.Василевский, М.Н.Гаврилов, О.В.Богданов, Н.И.Яковлев, A,А.Сметанкин и О.К.Химич (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательскийинститут экспериментальной медицины АИН СССРи Ленинградский научно-исследовательский институт физической культуры Комитета по Физической культуре и спорту при Совете Министров РСФСР (71) Заявители (S4) КОРРЕКТОР ДВИЖЕНИЙ

Изобретение относится к медицинс= . кой технике и может быть использовано при формировании новых и коррекции уже сформированных двигатель- ных навыков, Известно устройство для коррекции движения, содержащее усилители . биопотенциалов, последовательно соединенные с ними интеграторы, формирователь Функции модуля разности, пороговое устройство и электростимулятор (1).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность коррекции движений, обусловленная тем, что выработка корректирующих сигналов происходит на основе срав1 нения реального движения с постоянным эталоном движения, устанавливаемым до коррекции.

Цель изобретения - повышение эффективности коррекции движений пу2 тем адаптивного регулирования би.электрической активности мышц. т

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее усилители биопотенциалов, последовательно соединенные с ними интеграторы, формирователь функции модуля разности, пороговое устройство и электростимулятор, введены два блока памяти, счетчик, блок усреднения, регулируемый делитель, причем вход счетчика и информационный вход первого блока памяти соединены с выходом формирователя функции модуля разности, первый выход счетчика подключен к управляющему входу первого блока памяти, выход которого .соединен с информационным входом . блока усреднения, управляющий вход

20 которого соединен с вторым выходом счетчика, первым входом регулируемого делителя и управляющим входом второго .блока памяти, выход которо-.

10

Ех, <ррах

1S

2S

3 93 го подключен к второму входу порогового устройства, а информационный вход второго блока памяти соединен с выходом регулируемого делителя, второй вход которого подключен к вы" ходу блока усреднения.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого корректора движений.

Корректор движений содержит усилители биопотенциалов 1 и 2, после" довательно соединенные с ниии интеграторы 3 и 4, подключенный к ним формирователь 5 функции модуля разности, пороговое устройство 6, электростимулятор 7, первый 8 и второй 9 блоки памяти, блок 10 усреднения, регулируемый делитель 11, счетчик 12. Вход счетчика 12 и информационный вход первого блока 8 памяти соединены с выходом формирователя 5 функции модуля .разности, а первый выход счетчика 12 подключен к управляющему входу первого блока 8 памяти. Выход первого блока

8 памяти соединен с информационным входом блока 10 усреднения, управляющий вход которого соединен с вторым выходом счетчика 12 первым входом регулируемого делителя ll и управляющим входом второго блока 9 памяти. Выход второго блока 9 па4яти подключен к второму входу порогового устройства 6, а его информационный вход соединен с выходом регулируемого делителя 11, второй вход которого подключен к выходу блока 10 усреднения.

Устройство работает следующим образом.

Биопотенциалы корректируемых мышц усиливаются усилителями 1 и 2 биопотенциалов, затем поступают на интеграторы 3 и 4, с выходов которых проинтегрированные сигналы поступают на входы формирователя 5 функции модуля разности, на выходе. которого формируется сигнал, пропорциональный разности амплитуд входных сигналов.

Сигнал с выхода формирователя 5 функции модуля разности поступает на вход блока памяти и записывается в него по сигналам управления, снимае" мым с первого выхода счетчика 12, который изменяет свое состояние с приходом каждого сигнала с выхода формирователя 5 функции модуля разности. Таким образом, в блоке 8 памяти оказываются записанными все текущие значения сигналов функции мо8929

4 дуля разности, -причем число записанных значений определено счетчиком 12.

По сигналам, снимаемым с второго выхода счетчика 12, в блоке 10 усреднения определяют среднее значение накопленных текущих значений сигналов формирователя 5 функции модуля разности в соответствии со следующей формулой где i - текущий порядковый индекс;

N - -число записанных значений х .текущее значение функции модуля разности; херр» среднее значение по N.

Получеййая в блоке 10 усреднения величина поступает на информационный вход управляемого делителя 11, где производится ее деление на индивидуальный коэффициент, выбираемый экспериментально для данного объекта регулирования. Полученная, таким образом, величина поступает на второй блок 9 памяти и записывается в него по сигналам, снимаемым с второго выхода счетчика 12. В результате выполненных действий в блоке 9 памяти оказывается записанным среднее значение по N, которое поступает на второй вход порогового устройства 6 в течение следующих N импульсов и является пороговым значением для сигналов, снимаемых с выхода формирователя 5 функции модуля раэности. Если эти сигналы не превышают заданного порога, на выходе порогового устройства 6 формируется импульс, который осуществляет запуск электростимулятора 7, вырабатывающе" го импульсы электрокожной стимуляции, подаваемые на объект регулирования. .Эти импульсы создают отрицательные ощущения, по которым объект опреде- ляет неправильность выполняемого движения и осуществляет направленную адаптивную регуляцию выполненного движения.

В исходном состоянии устройства для обеспечения оптимальных условий коррекции движений путем адаптивного регулирования биоэлектрической активности мышц устанавливают индивидуальное значение порога срабатывания электростимулятора, равное

0,6-0,9 от максимально возможного, вычисленнсго в результате предварительного выполнения человеком движения. При выполнении последующих движений,,значения функции модуля разности могут изменяться в зависимости ог совершенствования выполняемого движения, совершенствования центральной программы выполняемого движения, утомления объекта регуляции и от многих других причин. Для непрерывного учета факторов, оказывающих влияние на изменение объекта регуляции и сохранения постоян-. ного оптимального уровня подкрепления корректируемого движения, пороговое значение срабатывания электростимулятора непрерывйо автоматически изменяется через каждые Х последовательно выполненных движения (переменный эталон), тем самым обеспечивая поддержание постоянного оптимального уровня подкрепления корректируемого движения, что повышает эффективность коррекции движений при использовании метода aganтивного регулирования биоэлектрической активности мышц.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность коррекции движений путем адаптивного регулирования биоэлект" рической активности мышц. формула изобретения

Корректор движений, содержащий усилители биопотенциалов, последовательно соединенные с ними интеграто38929 6 ры, формирователь функции модуля раз:ности, пороговое устройство и электростииулятор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности коррекции движений пу" тем адаптивного регулирования биоэлектрической активности мышц, в него введены два блока памяти, счетчик, блок усреднения, регу"

l0 лируеиый делитель, причеи вход счетчика и информационный вход первого блока памяти соединены с выходом формирователя функции модуля разности;- первый выход счетчика поди ключен к управляющему входу первого блока памяти, выход которого соеди-. нен с информационным входом блока усреднения, управляющий вход которо-. го соединен с вторыи выходом счетчиув ка, первым входом регулируемого делителя и управляющии входои второго блока памяти, выход которого подключен к второму входу порового устройства, а информационный вход второго

2s блока памяти соединен с выходом регулируемого делителя, второй вход коТорого подключен к выходу блока усреднения.

Источники информации, Зв принятые во внимание при экспертизе

1 Яковлев Н.Н., Сметанкин А.А.

Направленная регуляция биоэлектричес- кой активности мышц в ходьбе у больных церебральным спастическим пара" личои. - "Ортопедия, травматология и протезирование", 1976, И 10, с. 72-75.

938929

Составитель М.Ковалевская

Техред Ж. Кастелевич Корректор М.Пожо

Редактор И.Тыкей

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4522/9 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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