Устройство для тренировки двигательных функций человека

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ ЧЕЛОВЕКА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(72) Автор Дубовский Владимир Андреевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для тренировки двигательных функций человека, содержащее опорную платформу, установленную на основании посредством сферической опоры и упругих элементов, и датчик перемещений опорной платформы, отличающееся тем, что дополнительно содержит датчики перемещений различных частей тела человека, задающее устройство и коммутатор, входы которого связаны с датчиками перемещений, последовательно связанные блок обработки информации и индикатор, осуществляющий зрительную обратную связь, датчики перемещений установлены на голове, и/или на туловище, и/или на руках человека, выходы коммутатора подключены к соответствующим входам индикатора и блока обработки информации, второй вход которого связан с выходом задающего устройства и соответствующим входом коммутатора. 83972012.08.30 Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована для исследования и тренинга двигательных функций человека. Известно устройство для тренировки мышц шеи и коррекции положения головы, содержащее кольцевой элемент, охватывающий голову, продольную планку с датчиком отклонения головы от заданного положения, связанным с электронной схемой сигнализации, которая соединена со звуковым и световым сигнализаторами 1. Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет тренировать функцию равновесия человека в целом, что ограничивает его функциональные возможности. Наиболее близким аналогом заявляемого устройства является устройство для тренировки двигательных функций человека, содержащее опорную платформу, установленную на основании посредством сферической опоры и упругих элементов, и датчик перемещений опорной платформы, установленный в центральной части опорной платформы со стороны сферической опоры и заключенный в корпус, опирающийся на сферическую опору 2. Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет тренировать способность человека координировать движения опорно-двигательного аппарата с движениями других частей тела - рук, туловища и головы, что ограничивает его функциональные возможности. Задачей технического решения является расширение функциональных возможностей устройства путем одновременного подключения к каналу обратной связи нескольких датчиков, регистрирующих движения различных частей тела. Решение задачи достигается в устройстве для тренировки двигательных функций человека, содержащем опорную платформу, установленную на основании посредством сферической опоры и упругих элементов, и датчик перемещений опорной платформы,причем, согласно техническому решению, оно дополнительно содержит датчики перемещений различных частей тела человека, задающее устройство и коммутатор, входы которого связаны с датчиками перемещений, последовательно связанные блок обработки информации и индикатор, осуществляющий зрительную обратную связь, датчики перемещений установлены на голове, и/или на туловище, и/или на руках человека, выходы коммутатора подключены к соответствующим входам индикатора и блока обработки информации, второй вход которого связан с выходом задающего устройства и соответствующим входом коммутатора. На чертеже представлена структурно-функциональная схема устройства для тренировки двигательных функций человека. Устройство для тренировки двигательных функций человека содержит основание 1, на котором установлена опорная платформа 2 посредством сферической опоры 3 и упругих элементов 4, датчики 5 перемещений, коммутатор 6, задающее устройство 7, блок 8 обработки информации и индикатор 9, осуществляющий зрительную обратную связь. Датчики 5 перемещений могут быть выполнены, например, в виде акселерометров, измеряющих ускорения и угловые перемещения. Задающее устройство 7 предназначено для задания режима работы устройства, в соответствии с которым к определенным входам коммутатора 6 подключаются определенные датчики 5, а в блоке 8 активизируется определенная программа обработки информации, поступающей от подключенных датчиков 5. В качестве блока 8 обработки информации использован компьютер. Индикатор 9 предназначен для комплексного отображения в том или ином виде информации от датчиков 5. Устройство для тренировки двигательных функций человека работает следующим образом. Испытуемый становится на опорную платформу 2. На его голове, и/или туловище,и/или руках фиксируют датчики 5 в зависимости от поставленной задачи. Посредством задающего устройства 7 задают соответствующий режим работы. При этом соответст 2 83972012.08.30 вующий сигнал с выхода задающего устройства 7 поступает в коммутатор 6 и блок 8. По этому сигналу коммутатор 6 подключает выходы тех или иных датчиков 5 к индикатору 9,отображающему в реальном масштабе времени состояние опорной платформы и различных частей тела человека, и к блоку 8 обработки информации, в котором при этом активизируется программа, соответствующая поставленной двигательной задаче. Испытуемому дают задание в течение заданного времени выполнять поставленную двигательную задачу, руководствуясь информацией от датчиков 5, подключенных к индикатору 9. По истечении времени тестирования зрительная обратная связь отключается, а на индикаторе 9 отображается численное значение показателя исследуемой способности человека, поступающее с выхода блока 8. Например, в режиме исследования способности человека удерживать голову в заданном положении в пространстве при активном поддержании равновесия на неустойчивой платформе 2 соответствующий сигнал с выхода задающего устройства 7 поступает в коммутатор 6 и блок 8. По этому сигналу коммутатор 6 подключает выход датчика 5, установленного на опорной платформе 2, к индикатору 9, а выход датчика 5, установленного на голове испытуемого, - к блоку 8 обработки информации, в котором при этом активизируется программа оценки способности человека удерживать голову в заданном положении. Испытуемому дают задание в течение заданного времени удерживать голову в заданном положении, например держать голову прямо, и активно поддерживать равновесие, руководствуясь информацией об отклонениях платформы 2 от горизонтального положения, отображаемой на индикаторе 9. По истечении времени тестирования зрительная обратная связь отключается, а на индикаторе 9 отображается численное значение показателя способности человека удерживать голову в заданном положении, поступающее с выхода блока 8. В режиме тренировки способности человека удерживать голову в заданном положении при активном поддержании равновесия на платформе 2 по сигналу от задающего устройства 7 коммутатор 6 одновременно подключает выходы датчиков 5, установленных на платформе 2 и на голове, к индикатору 9 и блоку 8 обработки информации. В этом режиме испытуемый получает возможность тренировать указанную способность, руководствуясь зрительной обратной связью по положению платформы 2 и по положению головы. Аналогичным образом данное устройство позволяет исследовать и тренировать способность человека координировать движения опорно-двигательного аппарата с движениями или удержанием в заданном положении рук или туловища. Таким образом, предлагаемое устройство для тренировки двигательных функций человека позволяет исследовать и тренировать способность человека координировать движения опорно-двигательного аппарата с движениями других частей тела - рук, туловища и головы в различных сочетаниях, что расширяет его функциональные возможности. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3