CN1112824A - 测量人体用的显示系统 - Google Patents

Abstract

用于测量人体的和/或假肢的及矫形器的组合 件与人体的相对位置的显示系统，由一测量板和一投 影装置组成，测量板用以求出站在测量板上的人在测 量板平面上的重心，投影装置把一垂直的测量线显现 在人体上，测量板上通过一电路相互连接的压力传感 器发出一相当于求出的重心位置的电信号，用以控制 一驱动装置，使一光学系统在一平行于测量板的平面 上移动，光学系统投射一作为垂直测量线的光束，用 以限定一平面，待测人的重心处在该平面上。

Description

本发明涉及一种用于测量人体的和/或假肢的及矫形器的组合件与人体的相对位置的重心控制的显示系统。

一种其结构对于假肢配带者的所有活动均为理想的假肢或矫形器是不可想象的。在一般情况下，譬如一种为行走而完成的最佳假肢设计对假肢配带者的坐姿就不是最佳的。但由于行走是最重要的功能，所以人们通常是尽力为此求得最佳的假肢对线，在此后研究其它的功能，如站、坐或卧，以便根据情况对假肢对线进行变更。

在对人体进行的相应测量中，人体的与关节位置相关联的重心线具有关键的意义。

本发明的任务在于，提供一种显示系统，用该显示系统能简单、快速和精确地目示出人体的重心线。

按照本发明，解决以上任务的技术方案在于采用一种显示系统，该显示系统由一个测量板和一个投影装置组成，测量板用以求出站在这个测量板上的人的投射到这个测量板的平面上的重心，投影装置用以把一个垂直的测量线显现到该人的人体上，其中，以测量板上设有通过一个电路相互连接的压力传感器。这些压力传感器发出一个相当于求出的重心位置的电信号。用该电信号控制一个驱动装置，该驱动装置使一个光学系统在一个平行于测量板的平面上移动，以上光学系统投射一个作为垂直测量线的光束，该垂直的测量线限定一个平面，待测人的重心处在这个平面上。

用该显示系统可把人体的垂直重心线在矢平面和/或前平面上投影到人体上，其中，在测量起始点时，该重心线准确地处在通过人体重心的平面上。在相应的起始位置时，线束以≤±2毫米的精确度追随人体重心的运动。

除了这种基本投影外，显示系统还能对该重心线与待测人体上的或假肢或矫形辅助装置上的特别的点（如一个关节相对于人体重心轴的位置）之间的距离进行测量。

此外，原则上还能通过测量板显示待测人的重量。

按照本发明，驱动装置为一个步进电机是有利的。为了在投影装置中只让重量小的构件运动，固定设置步进电机是相宜的。因此，本发明的显示系统只有较少的功率消耗。

步进电机驱动一条循环三角皮带，该三角皮带与一个其上装有光学系统的滑板相连，这既保证了投影装置的工作精度，又简化了投影装置的结构。使投影装置结构得以特别简化的措施在于，投影装置具有一个直的滑板导轨，在该滑板导轨的两端分别设有一个箱体，其中的一个箱体容纳有三角皮带传动轮的步进电机，在另一个箱体内设有三角皮带换向支座。

光束最好能是激光束。

在可供选择的第一解决方案中，有利之处在于，发射激光束的激光器是固定位置的，并且光学系统具有一线性导向的折射镜。其中的折射镜最好装在一个在滑板导轨上导向的滑板上。为了能用经过转向的激光束把垂直的测量线投影在待测的人体上，有利之处在于，折射镜可绕一个与该镜的移动方向平行的轴转动。为此，具有一个装在滑板上的电机并把折射镜固定在该电机的驱动轴上是相宜的。

按照本发明，在可供选择的第二解决方案中规定，发射光束的光源装在一个在滑板导轨上导向的滑板上。其中的光源装有一个带有标线镜片的激光器。在该结构中可去掉折射镜及其传动装置。

按照本发明，最好是用一种蜂窝材料作为测量板材料。特别是基于由此产生的柔性，本发明的测量板可为一体结构。

本发明的其它特征是从属权利要求的主题内容并借助一个实施例结合本发明的其它特点对其进行详细说明。

在附图中示意性地示出了一个实施例，附图所示为：

图1为一个由一个投影装置和一个测量板构成的显示系统的俯视图;

图2为投影装置的放大俯视图;

图3为图2所示投影装置的前视图，其中部分为断面图。

在图1中简化示意出的显示系统包括一个测量板1和一个投影装置2，这两者有利地相互连成一个整体。这样，投影装置2的调整相对于测量板1是固定不变的，另外，可很简单地操纵显示系统。

测量板1是一体结构，它主要用蜂窝材料制成并具有至少四个最好是设在测量板1四角上的压力传感器3。这些压力传感器3是测力计。这些测力计通过一个在图中没有示出的电路相互连接。借助该传感器电路可求得站在测量板1上的人（在图1中只示意出了该人的两只脚5）在通过测量板1构成的平面内的重心4的位置。

投影装置2主要由一个在其两端分别设有一个箱体7、8的、直的滑板导轨6构成。其中的一个箱体7容纳一个带有三角皮带11的传动轮10的步进电机9，在另一个箱体8内设有激光器12和三角皮带11换向支座13。

滑板14可移动地支承在滑板导轨6上，该滑板14通过一个夹紧装置15或类似装置可与三角皮带11相连并支承一个电机16。折射镜17固定在电机16的驱动轴上。电机16的设置准则在于，折射镜17可绕与滑板14的移动方向或与滑板导轨6平行设置的轴18转动。

激光器12发射出一个光束19。如图1所示，该光束19射到折射镜17上并由该折射镜17朝测量板1方向直角折射。通过折射镜17的转动，光束19可伸展成一个垂直平面。但由于最后只需在待测人体上使该平面进行线形的投影，所以为折射镜17设置一个旋转角譬如仅为60°的可逆旋转驱动装置是有利的。

用于求得站在测量板1上的待测人的重心4的位置的压力传感器3发出一个电信号，该信号相当于图1所示X座标上的重心4的位置。用这个电信号控制步进电机9。步进电机9旋即通过三角皮带11把滑板移动到那个X位置，在该位置上，经过折射的光束19或由该光束19限定的垂直平面所占有的X位置，与求得的重心4所处的X位置相同，求得的重心4因此处在通过光束19展现的、在待测人上作为垂直测量线的平面上。为能求得关节点、假肢组合件或类似构件与该重心平面的精确X距离，通过手控步进电机9使滑板14并从而使由折射镜17产生的垂直测量线在待测人处移动一个X₁距离。直到该垂直测量线与待测点相交为止。对路段X₁譬如可进行数字显示，据此，仅由一个操作人员就能快速地、不复杂地并精确地进行所需的间距测量。

Claims (17)

1、用于测量人体的和/或假肢的及矫形器的组合件与人体的相对位置的、重心控制的显示系统，该显示系统由一个测量板(1)和一个投影装置(2)组成，测量板(1)用以求出站在这个测量板上的人的投射到这个测量板的平面上的重心(4)，投影装置(2)用以把一个垂直的测量线显现到该人的人体上，其中，在测量板(1)上设有通过一个电路相互连接的压力传感器(3)。这些压力传感器发出一个相当于求出的重心位置的电信号，用该电信号控制一个驱动装置，该驱动装置使一个光学系统在一个平行于测量板(1)的平面上移动，以上光学系统投射一个作为垂直测量线的光束(19)，该垂直的测量线限定一个平面，待测人的重心(4)处在这个平面上。

2、按照权利要求1所述的显示系统，其特征在于，驱动装置为一个步进电机（9）。

3、按照权利要求2所述的显示系统，其特征在于，步进电机（9）是固定设置的。

4、按照权利要求3所述的显示系统，其特征在于，步进电机（9）驱动一条循环三角皮带（11），该三角皮带与一个其上装有光学系统的滑板（14）相连。

5、按照以上权利要求之一所述的显示系统，其特征在于，投影装置（2）具有一个直的滑板导轨（6），在该滑板导轨的两端分别设有一个箱体（7、8），其中的一个箱体（7）容纳带有三角皮带传动轮（10）的步进电机（9），在另一个箱体（8）内设有三角皮带（11）换向支座（13）。

6、按照以上权利要求之一所述的显示系统，其特征在于，光学系统通过手动控制可自已述投影位置移动具体限定的距离（X）。

7、按照以上权利要求之一所述的显示系统，其特征在于，光束（19）是一激光束。

8、按照权利要求7所述的显示系统，其特征在于，发射激光束的激光器（12）是固定设置的，并且光学系统具有一个线性导向的折射镜（17）。

9、按照权利要求8所述的显示系统，其特征在于，折射镜（17）装设在一个在滑板导轨（6）上导向的滑板（14）上。

10、按照权利要求8或9所述的显示系统，其特征在于，折射镜（17）可绕一个与该镜的移动方向平行的轴（18）转动。

11、按照权利要求10所述的显示系统，其特征在于，具有一个使折射镜（17）转动的电气驱动装置（16）。

12、按照权利要求11所述的显示系统，其特征在于，滑板（14）支承一个电机（16），折射镜（17）固定在该电机的驱动轴上。

13、按照权利要求1至7之一所述的显示系统，其特征在于，发射光束（19）的光源装设在一个在滑板导轨（6）上导向的滑板（14）上。

14、按照权利要求13所述的显示系统，其特征在于，光源是一个带有标线镜片的激光器。

15、按照以上权利要求之一所述的显示系统，其特征在于，测量板（1）为一体结构。

16、按照权利要求15所述的显示系统，其特征在于，测量板（1）主要由蜂窝材料制成。

17、按照以上权利要求之一所述的显示系统，其特征在于，投影装置（2）和测量板（1）相互连成一个整体。

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