專利名稱：測(cè)量人體用的顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量人體的和/或假肢的及矯形器的組合件與人體的相對(duì)位置的重心控制的顯示系統(tǒng)。
一種其結(jié)構(gòu)對(duì)于假肢配帶者的所有活動(dòng)均為理想的假肢或矯形器是不可想象的。在一般情況下，譬如一種為行走而完成的最佳假肢設(shè)計(jì)對(duì)假肢配帶者的坐姿就不是最佳的。但由于行走是最重要的功能，所以人們通常是盡力為此求得最佳的假肢對(duì)線，在此后研究其它的功能，如站、坐或臥，以便根據(jù)情況對(duì)假肢對(duì)線進(jìn)行變更。
在對(duì)人體進(jìn)行的相應(yīng)測(cè)量中，人體的與關(guān)節(jié)位置相關(guān)聯(lián)的重心線具有關(guān)鍵的意義。
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種顯示系統(tǒng)，用該顯示系統(tǒng)能簡(jiǎn)單、快速和精確地目示出人體的重心線。
按照本發(fā)明，解決以上任務(wù)的技術(shù)方案在于采用一種顯示系統(tǒng)，該顯示系統(tǒng)由一個(gè)測(cè)量板和一個(gè)投影裝置組成，測(cè)量板用以求出站在這個(gè)測(cè)量板上的人的投射到這個(gè)測(cè)量板的平面上的重心，投影裝置用以把一個(gè)垂直的測(cè)量線顯現(xiàn)到該人的人體上，其中，以測(cè)量板上設(shè)有通過一個(gè)電路相互連接的壓力傳感器。這些壓力傳感器發(fā)出一個(gè)相當(dāng)于求出的重心位置的電信號(hào)。用該電信號(hào)控制一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置使一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)在一個(gè)平行于測(cè)量板的平面上移動(dòng)，以上光學(xué)系統(tǒng)投射一個(gè)作為垂直測(cè)量線的光束，該垂直的測(cè)量線限定一個(gè)平面，待測(cè)人的重心處在這個(gè)平面上。
用該顯示系統(tǒng)可把人體的垂直重心線在矢平面和/或前平面上投影到人體上，其中，在測(cè)量起始點(diǎn)時(shí)，該重心線準(zhǔn)確地處在通過人體重心的平面上。在相應(yīng)的起始位置時(shí)，線束以≤±2毫米的精確度追隨人體重心的運(yùn)動(dòng)。
除了這種基本投影外，顯示系統(tǒng)還能對(duì)該重心線與待測(cè)人體上的或假肢或矯形輔助裝置上的特別的點(diǎn)(如一個(gè)關(guān)節(jié)相對(duì)于人體重心軸的位置)之間的距離進(jìn)行測(cè)量。
此外，原則上還能通過測(cè)量板顯示待測(cè)人的重量。
按照本發(fā)明，驅(qū)動(dòng)裝置為一個(gè)步進(jìn)電機(jī)是有利的。為了在投影裝置中只讓重量小的構(gòu)件運(yùn)動(dòng)，固定設(shè)置步進(jìn)電機(jī)是相宜的。因此，本發(fā)明的顯示系統(tǒng)只有較少的功率消耗。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)一條循環(huán)三角皮帶，該三角皮帶與一個(gè)其上裝有光學(xué)系統(tǒng)的滑板相連，這既保證了投影裝置的工作精度，又簡(jiǎn)化了投影裝置的結(jié)構(gòu)。使投影裝置結(jié)構(gòu)得以特別簡(jiǎn)化的措施在于，投影裝置具有一個(gè)直的滑板導(dǎo)軌，在該滑板導(dǎo)軌的兩端分別設(shè)有一個(gè)箱體，其中的一個(gè)箱體容納有三角皮帶傳動(dòng)輪的步進(jìn)電機(jī)，在另一個(gè)箱體內(nèi)設(shè)有三角皮帶換向支座。
光束最好能是激光束。
在可供選擇的第一解決方案中，有利之處在于，發(fā)射激光束的激光器是固定位置的，并且光學(xué)系統(tǒng)具有一線性導(dǎo)向的折射鏡。其中的折射鏡最好裝在一個(gè)在滑板導(dǎo)軌上導(dǎo)向的滑板上。為了能用經(jīng)過轉(zhuǎn)向的激光束把垂直的測(cè)量線投影在待測(cè)的人體上，有利之處在于，折射鏡可繞一個(gè)與該鏡的移動(dòng)方向平行的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。為此，具有一個(gè)裝在滑板上的電機(jī)并把折射鏡固定在該電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上是相宜的。
按照本發(fā)明，在可供選擇的第二解決方案中規(guī)定，發(fā)射光束的光源裝在一個(gè)在滑板導(dǎo)軌上導(dǎo)向的滑板上。其中的光源裝有一個(gè)帶有標(biāo)線鏡片的激光器。在該結(jié)構(gòu)中可去掉折射鏡及其傳動(dòng)裝置。
按照本發(fā)明，最好是用一種蜂窩材料作為測(cè)量板材料。特別是基于由此產(chǎn)生的柔性，本發(fā)明的測(cè)量板可為一體結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的其它特征是從屬權(quán)利要求的主題內(nèi)容并借助一個(gè)實(shí)施例結(jié)合本發(fā)明的其它特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說明。
在附圖中示意性地示出了一個(gè)實(shí)施例，附圖所示為

圖1為一個(gè)由一個(gè)投影裝置和一個(gè)測(cè)量板構(gòu)成的顯示系統(tǒng)的俯視圖;
圖2為投影裝置的放大俯視圖;
圖3為圖2所示投影裝置的前視圖，其中部分為斷面圖。
在圖1中簡(jiǎn)化示意出的顯示系統(tǒng)包括一個(gè)測(cè)量板1和一個(gè)投影裝置2，這兩者有利地相互連成一個(gè)整體。這樣，投影裝置2的調(diào)整相對(duì)于測(cè)量板1是固定不變的，另外，可很簡(jiǎn)單地操縱顯示系統(tǒng)。
測(cè)量板1是一體結(jié)構(gòu)，它主要用蜂窩材料制成并具有至少四個(gè)最好是設(shè)在測(cè)量板1四角上的壓力傳感器3。這些壓力傳感器3是測(cè)力計(jì)。這些測(cè)力計(jì)通過一個(gè)在圖中沒有示出的電路相互連接。借助該傳感器電路可求得站在測(cè)量板1上的人(在圖1中只示意出了該人的兩只腳5)在通過測(cè)量板1構(gòu)成的平面內(nèi)的重心4的位置。
投影裝置2主要由一個(gè)在其兩端分別設(shè)有一個(gè)箱體7、8的、直的滑板導(dǎo)軌6構(gòu)成。其中的一個(gè)箱體7容納一個(gè)帶有三角皮帶11的傳動(dòng)輪10的步進(jìn)電機(jī)9，在另一個(gè)箱體8內(nèi)設(shè)有激光器12和三角皮帶11換向支座13。
滑板14可移動(dòng)地支承在滑板導(dǎo)軌6上，該滑板14通過一個(gè)夾緊裝置15或類似裝置可與三角皮帶11相連并支承一個(gè)電機(jī)16。折射鏡17固定在電機(jī)16的驅(qū)動(dòng)軸上。電機(jī)16的設(shè)置準(zhǔn)則在于，折射鏡17可繞與滑板14的移動(dòng)方向或與滑板導(dǎo)軌6平行設(shè)置的軸18轉(zhuǎn)動(dòng)。
激光器12發(fā)射出一個(gè)光束19。如圖1所示，該光束19射到折射鏡17上并由該折射鏡17朝測(cè)量板1方向直角折射。通過折射鏡17的轉(zhuǎn)動(dòng)，光束19可伸展成一個(gè)垂直平面。但由于最后只需在待測(cè)人體上使該平面進(jìn)行線形的投影，所以為折射鏡17設(shè)置一個(gè)旋轉(zhuǎn)角譬如僅為60°的可逆旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置是有利的。
用于求得站在測(cè)量板1上的待測(cè)人的重心4的位置的壓力傳感器3發(fā)出一個(gè)電信號(hào)，該信號(hào)相當(dāng)于圖1所示X座標(biāo)上的重心4的位置。用這個(gè)電信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)9。步進(jìn)電機(jī)9旋即通過三角皮帶11把滑板移動(dòng)到那個(gè)X位置，在該位置上，經(jīng)過折射的光束19或由該光束19限定的垂直平面所占有的X位置，與求得的重心4所處的X位置相同，求得的重心4因此處在通過光束19展現(xiàn)的、在待測(cè)人上作為垂直測(cè)量線的平面上。為能求得關(guān)節(jié)點(diǎn)、假肢組合件或類似構(gòu)件與該重心平面的精確X距離，通過手控步進(jìn)電機(jī)9使滑板14并從而使由折射鏡17產(chǎn)生的垂直測(cè)量線在待測(cè)人處移動(dòng)一個(gè)X1距離。直到該垂直測(cè)量線與待測(cè)點(diǎn)相交為止。對(duì)路段X1譬如可進(jìn)行數(shù)字顯示，據(jù)此，僅由一個(gè)操作人員就能快速地、不復(fù)雜地并精確地進(jìn)行所需的間距測(cè)量。
權(quán)利要求
1.用于測(cè)量人體的和/或假肢的及矯形器的組合件與人體的相對(duì)位置的、重心控制的顯示系統(tǒng)，該顯示系統(tǒng)由一個(gè)測(cè)量板(1)和一個(gè)投影裝置(2)組成，測(cè)量板(1)用以求出站在這個(gè)測(cè)量板上的人的投射到這個(gè)測(cè)量板的平面上的重心(4)，投影裝置(2)用以把一個(gè)垂直的測(cè)量線顯現(xiàn)到該人的人體上，其中，在測(cè)量板(1)上設(shè)有通過一個(gè)電路相互連接的壓力傳感器(3)。這些壓力傳感器發(fā)出一個(gè)相當(dāng)于求出的重心位置的電信號(hào)，用該電信號(hào)控制一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置使一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)在一個(gè)平行于測(cè)量板(1)的平面上移動(dòng)，以上光學(xué)系統(tǒng)投射一個(gè)作為垂直測(cè)量線的光束(19)，該垂直的測(cè)量線限定一個(gè)平面，待測(cè)人的重心(4)處在這個(gè)平面上。
2.按照權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，驅(qū)動(dòng)裝置為一個(gè)步進(jìn)電機(jī)(9)。
3.按照權(quán)利要求2所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，步進(jìn)電機(jī)(9)是固定設(shè)置的。
4.按照權(quán)利要求3所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，步進(jìn)電機(jī)(9)驅(qū)動(dòng)一條循環(huán)三角皮帶(11)，該三角皮帶與一個(gè)其上裝有光學(xué)系統(tǒng)的滑板(14)相連。
5.按照以上權(quán)利要求之一所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，投影裝置(2)具有一個(gè)直的滑板導(dǎo)軌(6)，在該滑板導(dǎo)軌的兩端分別設(shè)有一個(gè)箱體(7、8)，其中的一個(gè)箱體(7)容納帶有三角皮帶傳動(dòng)輪(10)的步進(jìn)電機(jī)(9)，在另一個(gè)箱體(8)內(nèi)設(shè)有三角皮帶(11)換向支座(13)。
6.按照以上權(quán)利要求之一所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，光學(xué)系統(tǒng)通過手動(dòng)控制可自已述投影位置移動(dòng)具體限定的距離(X)。
7.按照以上權(quán)利要求之一所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，光束(19)是一激光束。
8.按照權(quán)利要求7所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)射激光束的激光器(12)是固定設(shè)置的，并且光學(xué)系統(tǒng)具有一個(gè)線性導(dǎo)向的折射鏡(17)。
9.按照權(quán)利要求8所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，折射鏡(17)裝設(shè)在一個(gè)在滑板導(dǎo)軌(6)上導(dǎo)向的滑板(14)上。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，折射鏡(17)可繞一個(gè)與該鏡的移動(dòng)方向平行的軸(18)轉(zhuǎn)動(dòng)。
11.按照權(quán)利要求10所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，具有一個(gè)使折射鏡(17)轉(zhuǎn)動(dòng)的電氣驅(qū)動(dòng)裝置(16)。
12.按照權(quán)利要求11所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，滑板(14)支承一個(gè)電機(jī)(16)，折射鏡(17)固定在該電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上。
13.按照權(quán)利要求1至7之一所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)射光束(19)的光源裝設(shè)在一個(gè)在滑板導(dǎo)軌(6)上導(dǎo)向的滑板(14)上。
14.按照權(quán)利要求13所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，光源是一個(gè)帶有標(biāo)線鏡片的激光器。
15.按照以上權(quán)利要求之一所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，測(cè)量板(1)為一體結(jié)構(gòu)。
16.按照權(quán)利要求15所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，測(cè)量板(1)主要由蜂窩材料制成。
17.按照以上權(quán)利要求之一所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，投影裝置(2)和測(cè)量板(1)相互連成一個(gè)整體。
全文摘要
用于測(cè)量人體的和/或假肢的及矯形器的組合件與人體的相對(duì)位置的顯示系統(tǒng)，由一測(cè)量板和一投影裝置組成，測(cè)量板用以求出站在測(cè)量板上的人在測(cè)量板平面上的重心，投影裝置把一垂直的測(cè)量線顯現(xiàn)在人體上，測(cè)量板上通過一電路相互連接的壓力傳感器發(fā)出一相當(dāng)于求出的重心位置的電信號(hào)，用以控制一驅(qū)動(dòng)裝置，使一光學(xué)系統(tǒng)在一平行于測(cè)量板的平面上移動(dòng)，光學(xué)系統(tǒng)投射一作為垂直測(cè)量線的光束，用以限定一平面，待測(cè)人的重心處在該平面上。
文檔編號(hào)A61B5/103GK1112824SQ9510132
公開日1995年12月6日 申請(qǐng)日期1995年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月15日
發(fā)明者西格瑪·布盧門吹特, 托馬斯·布倫德爾, 斯蒂芬·塞瓦斯基, 保羅·G·馮·維恩 申請(qǐng)人:奧托·伯克矯形工業(yè)所有與管理