DE19509268A1 - Vorrichtung zur Vermessung und zum Training von Kräften und/oder Beweglichkeiten von Mensch oder Tier - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vermessung und zum Training von Kräften und/oder Beweglichkeiten von Mensch oder Tier.

Solche Vorrichtungen werden beispielsweise benötigt, um die Entwicklung einzelner Muskeln oder Muskelpartien bzw. der Beweglichkeit der entsprechenden Körperteile möglichst exakt zu steuern. Dies kann etwa im Leistungssport von Bedeutung sein, um einen Trainingsfortschritt zu überprü­ fen, aber auch bei medizinischen Rehabilitationsprozessen. Vergleichbare Anwendungen sind auch für Rennpferde etc. denkbar.

Die genannten Verwendungsmöglichkeiten betreffen die Ent­ wicklung von Muskeln bzw. der Beweglichkeit von Körpertei­ len. Hierzu müssen deren Leistungsfähigkeit bzw. die Kräf­ te, welche sie aufbringen können, über einen längeren Zeit­ raum immer wieder gemessen werden. Dabei ist es von großer Bedeutung, vergleichbare Meßwerte zu erhalten, was in der Praxis bisher kaum möglich war.

Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, eine Vorrichtung zur Vermessung und zum Training von Kräften und/oder Be­ weglichkeiten von Mensch oder Tier zur Verfügung zu stel­ len, welche vor allem für die genannten Anwendungen besser geeignet ist.

Sie erreicht dieses Ziel mit dem Gegenstand des Anspruchs 1, also durch eine Vorrichtung zur Vermessung und zum Training von Kräften und/oder Beweglichkeiten von Mensch oder Tier, welche Mittel zur Kraft- und/oder Beweglichkeitsmessung mit vorgegebenen Angriffsmitteln und Positionierungsmittel zur reproduzierbaren Einstellung der Relativlage von Körper­ teilen und Angriffsmitteln aufweist.

Auf diese Weise wird die Lage der betroffenen Körperteile relativ zu den entsprechenden Angriffsmitteln während der einzelnen Messungen oder Übungen grundsätzlich reproduzier­ bar. Infolgedessen kann sie immer wieder gleich eingestellt werden. Im Ergebnis können dadurch die einzelnen Kraftmes­ sungen oder Übungen unter gleichen oder zumindest unter ähnlichen Bedingungen durchgeführt werden. Die Meßergeb­ nisse werden somit vergleichbar und damit den an sie ge­ stellten Anforderungen in der gewünschten Präzision ge­ recht. Nach einer Einstellung der Kopplung Mensch-Maschine können beispielsweise nacheinander Kräfte an den "Symme­ trieantrieben", also etwa am rechten und am linken Knie, und auch in verschiedenen Wirkrichtungen, z. B. Knie strek­ ken oder beugen, gemessen werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Angriffsmit­ tel und die Mittel zur Kraftmessung als Kraftaufnahmeplat­ ten bzw. Druckmeßdosen ausgebildet (Anspruch 2). Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Position der be­ troffenen Körperteile während der Messung nicht verändert werden soll, wie es bei isometrischen Übungen der Fall ist. Hier kann aus dem Druck, welchen ein betroffenes Körperteil in einer vorgegebenen Positionierung auf eine Kraftaufnah­ meplatte ausübt, auf die zugrundeliegenden Kräfte geschlos­ sen werden, welche die entsprechenden Muskeln oder Muskel­ partien aufbringen. Die Verwendung von Kraftmeßdosen hat auch den Vorteil, daß auf Standardelemente zurückgegriffen werden kann.

Bevorzugt sind die Mittel zur Positionierung und/oder Kraft- und/oder Beweglichkeitsmessung mit Magnetbremsen ausgestattet (Anspruch 3). Magnetbremsen erlauben eine fle­ xiblere Positionierung der Mittel zur Kraft- und/oder Be­ weglichkeitsmessung bzw. der entsprechenden Körperteile. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn (auch) Messun­ gen an bewegten Körperteilen vorgenommen werden sollen. Gleiches gilt für Körperteile mit einem großen Aktionsradi­ us, etwa die Extremitäten, insbesondere die menschlichen Arme oder Teile davon. Gemessen werden jeweils die Kräfte, welche der Proband mittels einzelner Muskeln oder Muskel­ partien gegen den Bremswiderstand aufbringt. Zu diesem Zweck kann die jeweilige Magnetbremse die Kräfte auf einen Meßgeber übertragen. Darüberhinaus sind solche Mittel zur Kraft- und/oder Beweglichkeitsmessung vorteilhaft, wenn etwa zusätzlich der Beweglichkeitsbereich der Extremitäten oder die Drehbeweglichkeit der Wirbelsäule ermittelt werden sollen.

Bevorzugt umfassen die Positionierungsmittel einen räumlich verstellbaren Liegesessel zur Aufnahme eines Probanden (Anspruch 4). Dies ermöglicht für viele Anwendungen eine besonders einfache und zugleich exakte Positionierung des Probanden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind als Angriffsmittel Handgriffe vorgesehen. Dabei sind die Hand griffe an je einem Skelett-artigen Gestänge fest oder ver­ stellbar gelagert. Die Skelett-artigen Gestänge sind zur flexiblen räumlichen Positionierung der Handgriffe ausge­ bildet (Anspruch 5). Eine solche Anordnung ermöglicht eine besonders flexible und vielfältige Verwendung des Geräts. Beispielsweise kann es in gleicher Weise für bewegte, iso­ metrische und erzwungene Übungen oder Bewegungen ausgelegt sein. Insbesondere sind Messungen der Drehbeweglichkeit im Oberkörperbereich möglich. Mit Hilfe derartiger Skelett­ artiger bzw. Exo-Skelett-artiger Elemente ist eine optimale Anpassung der Vorrichtung an die Anthropometrie des Pro­ banden möglich, was hochreproduzierbare Meßbedingungen sichert.

Vorzugsweise ist wenigstens ein Positionierungsmittel mit Antriebsmitteln ausgerüstet (Anspruch 6). Auf diese Weise läßt sich die Einstellung gewünschter Relativpositionen von Körperteilen und Mitteln zur Kraftmessung besonders einfach und zeitsparend erledigen. Zusätzlich wird es möglich, etwa ein Beweglichkeitstraining für die betroffenen Körperteile durchzuführen oder die Belastbarkeit der entsprechenden Muskeln unter erzwungenen und genau definierten Bewegungen zu messen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Positionierungsmittel Positionsmeßmittel zur Messung von Relativpositionen von wenigstens einem Körperteil und einem Angriffsmittel auf (Anspruch 7). Dies ermöglicht eine be­ sonders unkomplizierte Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist mit Mitteln zur Datenverarbeitung, einschließlich Mitteln zur Eingabe, Speicherung und Ausgabe von Meß- und trainingsrelevanten Daten ausgerüstet (Anspruch 8). Auf diese Weise wird es möglich, etwa die gewonnenen Meßdaten unmittelbar weiterzu­ verarbeiten oder in der jeweils gewünschten Weise auf zube­ reiten. Dies wiederum ermöglicht einen besonders effektiven und zeitsparenden Einsatz der Erfindung. Beispielsweise können die benötigten Patientendaten so vor Ort leicht eingegeben oder abgerufen, im Bedarfsfalle korrigiert oder erweitert, und/oder die dazugehörigen Meßdaten ohne beson­ deren Aufwand weiterverarbeitet, aufbereitet oder verwaltet werden.

Vorzugsweise sind dabei gängige Datenübertragungsmittel zwischen Mitteln zur Kraft- und/oder Beweglichkeitsmessung und/oder Positionsmeßmitteln und Mitteln zur Datenverarbei­ tung vorgesehen, welche die Verwaltung und Bearbeitung der Meßdaten weiter vereinfachen. Insbesondere entfällt ein gesonderter Arbeitsgang zur Erfassung der Meßdaten. Zusätz­ lich entsteht beispielsweise die Möglichkeit der Verwendung eines Biofeedbackverfahrens (vgl. EP-A-94 113 968.5). Der Proband kann so etwa einen vorgegebenen Belastungsablauf genau nachvollziehen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Datenverarbeitungsmittel und die Antriebsmittel für einen Austausch von Steuersignalen und Meßdaten ausgelegt (An­ spruch 9). Dies ermöglicht eine beinahe vollständige Auto­ matisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Beispiels­ weise könnte sie nun derart ausgelegt werden, daß der Pro­ band lediglich seinen Namen in eine Datenverarbeitungsanla­ ge eingeben muß, um die - zuvor gespeicherte - entsprechende Geräteeinstellung abzurufen, die erforderlichen Messungen durchzuführen und die Meßdaten auszuwerten und weiter zu verarbeiten bzw. zu verwalten. Auch wäre etwa im Rahmen eines Beweglichkeitstrainings eine unmittelbare Reaktion der Vorrichtung auf die jeweils vorhandene Leistungsfähig­ keit der betroffenen Muskeln denkbar.

Vorzugsweise werden bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung Drehpositionierungsmittel verwendet bei welchen drehbare Teile über eine Permanentmagnetbremse in gewünschten Posi­ tionen fixierbar sind, die Permanentmagnetbremse mit Mit­ teln zur Kraftmessung verbunden ist und Mittel zur Minimie­ rung der Reibung bei der Übertragung von Kräften auf die Mittel zur Kraftmessung vorgesehen sind (Anspruch 10). Dies ermöglicht insbesondere bei Messungen an den Extremitäten besonders unkomplizierte und sichere Messungen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen und der beigefügten schematischen Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Meßvor­ richtung mit einem Liegesessel in einer Einstel­ lung für sitzende Probanden;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Meßvorrich­ tung aus Fig. 1 in einer Einstellung für liegende Probanden;

Fig. 3 ein Aufriß des Liegesessels;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Meßbereichs der Vorrich­ tung aus Fig. 1;

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Meßbereich aus Fig. 1;

Fig. 6 eine teilweise Frontansicht des Meßbereichs aus Fig. 1 mit Kraftaufnahmeplatten;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer Meßvor­ richtung für stehende Probanden;

Fig. 8 eine teilweise Seitenansicht der Meßvorrichtung aus Fig. 7;

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Meßvorrichtung aus Fig. 7;

Fig. 10 ein Querschnitt durch eine Kraftaufnahmeplatte mit einer Kraftmeßdose und dazugehörigen Positio­ nierungsmitteln;

Fig. 11 ein Aufriß einer Meßvorrichtung für den Oberkörperbereich stehender Probanden;

Fig. 12 eine teilweise Frontansicht der Meßvorrichtung aus Fig. 11;

Fig. 13 eine Draufsicht auf die Meßvorrichtung aus Fig. 11;

Fig. 14 eine Seitenansicht der Meßvorrichtung aus Fig. 11;

Fig. 15 ein Drehpositionierungsmittel mit Mitteln zur Kraft- und/oder Beweglichkeitsmessung mit einer Magnetbremse in einem teilweisen Längsschnitt und

Fig. 16 einen Querschnitt des Drehpositionierungsmittels aus Fig. 15.

In der folgenden Figurenbeschreibung wird auf Raumrichtun­ gen X, Y und Z Bezug genommen, welche auch in den einzelnen Figuren eingezeichnet sind. Sie entsprechen den zueinander senkrechten Achsen eines kartesischen Koordinatensystems. In diesem Koordinatensystem liegen die beschriebenen Aus­ führungsbeispiele immer in gleicher Weise so, daß die X- Achse der Längsrichtung, die Y-Achse der Querrichtung und die Z-Achse der Höhenrichtung der Geräte entspricht.

Die Fig. 1 bis 6 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrich­ tung zur Vermessung und zum Training von Kräften, welche ein sitzender oder ein liegender Proband mit seinen Beinen (oder zumindest Teilen davon) aufbringt.

Für einen Meßvorgang nimmt der Proband auf einem Liegeses­ sel 10 Platz (vgl. Fig. 1-3). Über erste Positionierungs­ mittel 12 wird die gewünschte Stellung einer Rückenlehne 14 des Liegesessels 10 eingestellt. Beispielsweise können die Messungen aufrecht sitzend (vgl. Fig. 1) oder liegend (vgl. Fig. 2) durchgeführt werden. Auch besteht die Möglichkeit, die Rückenlehne 14 in einzeln verstellbare Abschnitte zu untergliedern (angedeutet in Fig. 2, Bezugszeichen 15). Die Höhe einer Sitzfläche 16 über einem Geräteboden 18 wird mittels zweiter Positionierungsmittel 20 der Größe des Probanden angepaßt. Durch verschiedene Frontpartien 22, 24, 26, 27 oder 28 kann der vordere Abschluß der Sitzfläche 16 den jeweils gewünschten Ausbildungsformen entsprechend variiert werden. Die Frontpartien 22, 24, 26, 27 oder 28 können dabei beispielsweise mittels Steckbolzen 30, 32 aufgesteckt werden (vgl. v.a. Fig. 3). Zusätzlich können Armlehnen, Anschnallmittel etc. (nicht dargestellt) vor­ gesehen sein. Schließlich ist es möglich, den gesamten Liegesessel 10 in X-Richtung zu verschieben. Zu diesem Zweck ist der Sessel 10 auf Laufschienen 34 und 36 gelagert und mit entsprechenden dritten Positionierungsmitteln (nicht dargestellt) ausgestattet.

Die Knie des Probanden werden - unabhängig von dessen eher liegenden oder sitzenden Gesamthaltung - nach unten abgewin­ kelt zwischen je zwei Angriffsflächen 40 und 42 bzw. 44 und 46 plaziert (vgl. v.a. Fig. 4 bis 6). Dies erfolgt durch eine Verschiebung des Sessels in X-Richtung entsprechend der Länge der Oberschenkel des Probanden. Sodann werden auf beiden Seiten der Knie die Angriffsflächen 40 und 42 bzw. 44 und 46 in eine gewünschte Position gebracht. Beispiels­ weise können sie dabei das Knie von beiden Seiten gleich­ zeitig berühren oder einzwängen. Diese Positionierung wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch vierte Positio­ nierungsmittel 50 bzw. 56 vorgenommen, durch welche die Angriffsflächen 40 bzw. 46 in Y-Richtung verschoben werden können. Die Angriffsflächen 42 und 44 sind hingegen an einer Mittelwand 52 starr befestigt.

Die Füße des Probanden werden auf Angriffsflächen 60 bzw. 62 plaziert (vgl. Fig. 5 und 6, in Fig. 1 bis 3 nicht ein­ gezeichnet). Zusätzlich oder als eine Alternative können Angriffsmittel 60 bzw. 62 (vgl. Fig. 4) vorgesehen sein, welche oberhalb der Füße angeordnet sind, so daß auch nach oben ausgeübte Kräfte gemessen werden können.

Desweiteren werden Angriffsmittel 70 bzw. 72 auf der Ober­ seite der Knie plaziert (vgl. Fig. 6). Diese können durch fünfte Positionierungsmittel 80 bzw. 82 in Y- und in Z- Richtung verschoben und so der Lage und den Ausmaßen der Knie angepaßt werden.

Die Vorrichtung kann also mittels der Angriffsflächen 40, 70, 42 bzw. 44, 72, 46 den äußeren Abmessungen der Knie exakt angepaßt werden und weist insofern Exo-Skelett-artige Eigenschaften auf. Dies wiederum sichert hochreproduzier­ bare Meßbedingungen.

Die gesamte Anordnung von Kniemeßmitteln 40, 42, 44, 46, 70 und 72 kann ferner über sechste Positionierungsmittel 90 in der Höhe (Z-Richtung) und über siebte Positionierungsmittel 92 in X-Richtung verschoben werden. Sie wird im folgenden anhand von Fig. 6 noch detaillierter beschrieben.

Die Anordnung von Kniemeßmitteln (vgl. v.a. Fig. 6) umfaßt sechs Angriffsflächen 40, 42, 44, 46, 70 und 72, welche als Kraftaufnahmeplatten ausgebildet sind. Für die Kraftmessung an den Knien sind pro Knie drei Kraftaufnahmeplatten 40, 70 und 42 an Wandabschnitten 51, 54 und 52 und bzw. Kraftauf­ nahmeplatten 44, 72 und 46 an Wandabschnitten 52, 55 und 53 U-förmig angeordnet. In dieser Formation erlauben sie die Messung von Kräften, wenn die Knie aufeinander zu (nach innen, Kraftaufnahmeplatten 42 bzw. 44), voneinander weg (nach außen, Kraftaufnahmeplatten 40 bzw. 46), oder in eine weitere Richtung (Kraftaufnahmeplatten 70 bzw. 72) gepreßt werden. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 5 ist die gesamte Anordnung derart plaziert, daß sich die Kraftauf­ nahmeplatten 70 und 72 oberhalb der Knie befinden und dem­ zufolge als weitere Richtung die Richtung nach oben (Z- Richtung) in Betracht kommt. Die dargestellte Anordnung von Angriffsflächen bzw. Kniemeßmitteln 40, 42, 44, 46, 70 und 72 kann aber auch in anderen Ausführungsbeispielen anders plaziert werden oder aber über Positionierungsmittel (nicht eingezeichnet) verdrehbar gelagert sein.

Alle aufgeführten Positionierungsmittel können von Hand und/oder über Antriebsmittel (nicht dargestellt) verstell­ bar sein. Als Antriebsmittel können beispielsweise Elek­ tromotoren oder hydraulische Systeme Verwendung finden. Diese können jeweils vor Ort, d. h. beispielsweise über Regler an den einzelnen Geräten gesteuert werden. Besonders vorteilhaft ist aber auch eine Gesamtsteuerung über eine zentrale Datenverarbeitungsanlage, welche über Kabel oder über Funk mit den Antriebsmitteln in Verbindung steht. Letztere Variante ist bevorzugt derart ausgelegt, daß die Eingabe des Namens oder einer Nummer für den Probanden ausreicht, um die gesamte Meßvorrichtung mittels gespei­ cherter Daten passend einzustellen. Eine solche Datenver­ arbeitungsanlage könnte auch zur unmittelbaren Auswertung der Meßdaten, zur Umwandlung von Meßdaten in Steuersignale oder zu sonstigen Zwecken, wie etwa für ein Biofeedbackver­ fahren (vgl. EP-A-94 113 968.5), ausgebildet sein.

Ferner sind Tablare 94 und 96 vorgesehen. Auf ihnen sind beispielsweise eine Datenverarbeitungsanlage, ein Monitor und eine Tastatur (nicht dargestellt) positioniert. Dabei ist die Datenverarbeitungsanlage beispielsweise für die oben beschriebenen Einsatzmöglichkeiten ausgelegt. Auch ist es möglich, die Tablare 94 und 96 mit räumlichen Positionie­ rungsmitteln zu versehen. Im vorliegenden Ausführungsbei­ spiel werden sie in der Höhe (Z-Richtung) gemeinsam mit der gesamten Anordnung von Kniemeßmitteln 40, 42, 44, 46, 70 und 72 über die sechsten Positionierungsmittel 90 in der Höhe verstellt. Zusätzlich sind erste Drehpositionierungs­ mittel 98 vorgesehen.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrich­ tung für die Messung von Kräften und das Training der ent­ sprechenden Merkmalpartien, welche ein stehender Proband mit seinen Beinen (bzw. mit Teilen seiner Beine) aufbringt.

In diesem Ausführungsbeispiel wird eine reproduzierbare Körperhaltung des Probanden insbesondere durch eine halb­ kreisförmige Armauflage 100, eine Rückenlehne 102 und eine Mittelwand 104 gewährleistet. Die Armauflage 100 und die Rückenlehne 102 können über ein gemeinsames achtes Positio­ nierungsmittel 110 in der Höhe (Z-Richtung) verstellt wer­ den. Die Mittelwand 104 ist ebenfalls höhenverstellbar. Sie kann durch neunte Positionierungsmittel 112 der Beinlänge des Probanden angepaßt werden.

Damit ein Proband die Vorrichtung für einen Meßvorgang betreten kann, wird zunächst die Rückenlehne 102 nach außen (Richtung A) geschwenkt. Sie ist zu diesem Zweck über einen Schwenkarm 120 an einem zweiten Drehpositionierungsmittel 122 befestigt, welches um eine Achse 124 verdreht werden kann. Sodann wird die Mittelwand 104 in der Höhe (Z-Rich­ tung) passend eingestellt. Sobald der Proband die Vorrich­ tung betreten und je ein Bein rechts bzw. links der Mittel­ wand 104 positioniert hat, wird die Rückenlehne 102 ent­ gegen der Richtung A zurückgeschwenkt, bis sie etwa par­ allel zur Y-Richtung liegt. Gleichzeitig oder zeitlich versetzt wird die Höhe (Z-Richtung) der Armauflage 100 und der Rückenlehne 102 über die gemeinsamen achten Positionie­ rungsmittel 110 der Größe des Probanden angepaßt. Um eine feste Plazierung der Arme des Probanden auf der Armauflage zu gewährleisten ist ferner ein gebogener Handgriff 126 vorgesehen.

Die Meßvorrichtung sieht vier Angriffsflächen 130, 132, 134 und 136 für den Kniebereich vor, nämlich zwei äußere (130 bzw. 136) und zwei für die Vorderseite der Knie (132 bzw. 134). Diese sind als Kraftaufnahmeplatten ausgebildet.

Die Kraftaufnahmeplatten 132 und 134 sind starr fixiert, während die Kraftaufnahmeplatten 130 und 136 über zehnte Positionierungsmittel 140 und 142 in Y-Richtung verschoben werden können. Die Relativposition des Probanden gegenüber den Kraftaufnahmeplatten 130, 132, 134 und 136 wird bei­ spielsweise folgendermaßen eingestellt: zunächst wird die (zur Y-Achse parallele) Rückenlehne 102 in X-Richtung über elfte Positionierungsmittel 144 derart verschoben, daß die Knie des aufrecht stehenden Probanden in unmittelbare Nähe der vorderen Kraftaufnahmeplatten 132 und 134 gezwungen werden. Der Oberkörper des Probanden wird dabei von der Armauflage 100 abgestützt. Im Anschluß werden die Knie des Probanden über die zehnten Positionierungsmittel 140 und 142 gegen die zwischen den Knien befindliche Mittelwand 104 in Y-Richtung fixiert. Zusätzlich können Schnallen (nicht eingezeichnet) vorgesehen sein, um mit den Knien nach hinten (in X-Richtung) ausgeübte Zugkräfte zu messen.

Weiterhin sind auch in Fig. 7 bis 9 Tablare 160 und 162, sowie eine Halterung 164 für eine Datenverarbeitungsanlage, einen Monitor und eine Tastatur vorgesehen. Sie können über zwölfte Positionierungsmittel 146 in der Höhe verstellt oder verdreht werden. Die Datenverarbeitungsanlage kann wiederum für die oben genannten Anwendungen ausgelegt sein. Ferner kann auch diese Vorrichtung für alle oben beschriebenen Funktionen ausgelegt sein. Insbesondere können die Positio­ nierungsmittel 110, 112, 122, 140, 142, 144 und/oder 146 mit beliebigen Antriebsmitteln ausgestattet sein.

Schließlich können als Fußunterlage Gewichtsmeßplatten 101, 103 vorgesehen sein. Mit ihrer Hilfe kann eine eventuell aus einer unsymmetrischen Gleichgewichtsverteilung des Probanden resultierende unterschiedliche Belastung seiner Füße und damit auch der Platten 101, 103 gemessen werden.

Hieraus kann beispielsweise eine Haltungsschwäche erkannt und danach wegtrainiert werden. Die Gewichtsmeßplatte kön­ nen abgesehen von ihrer Oberfläche ähnlich wie die im An­ schluß beschriebene Kraftmeßdose aufgebaut sein.

Fig. 10 zeigt eine Kraftaufnahmeplatte mit einer Kraftmeß­ dose und dazugehörigen Positionierungsmitteln. Sie eignet sich für die Messung von Kräften, welche längs der Richtung B ausgeübt werden.

Die Kraftaufnahmeplatte besteht aus einem vorderen Pol­ sterteller 170 und einem hinteren festen, beispielsweise hölzernen Teil 172, welche fest oder lösbar miteinander verbunden sein können. Als Verbindungsmittel kommen bei­ spielsweise Klebemittel oder ein Klettverschluß in Be­ tracht. Im Zentrum des hinteren festen Teils 172 ist eine Sechskantmutter 174 fest angeordnet, mittels welcher die gesamte Kraftaufnahmeplatte an einem Gewindestift 176 lös­ bar angebracht werden kann. Dabei durchsetzt der Gewinde­ stift 176 eine erste Montageplatte 178 sowie eine Druck­ scheibe 180 und ist mit einem Kraftsensor 182 fest verbun­ den. Dieser wiederum ist auf einer zweiten Montageplatte 184 fest angeordnet und als Fertigbauteil vom Typ 8524, 5 kN der Fa. Burster in D-76587 Gernsbach erhältlich.

Sowohl der Kraftsensor 182 als auch die zweite Montageplat­ te 184 liegen innerhalb einer Kraftmeßdose. Die Seitenwand der Kraftmeßdose wird von einer ringförmigen Abdeckhülse 186 gebildet, welche über eine Flanschplatte 188 beispiels­ weise mit einer Gerätewand 190 verbunden ist. Den vorderen Abschluß der Kraftmeßdose bildet die erste Montageplatte 178 bzw. die Kraftaufnahmeplatte.

Die Positionierung der Kraftaufnahmeplatte kann parallel zur B-Richtung wie folgt durchgeführt werden: über ein Handrad 191 (oder über ein entsprechend angeordnetes An­ triebsmittel) wird eine Spindel 192 gedreht. Infolgedessen bewegt sich eine Spindelmutter 193 parallel zur B-Richtung, welche mit der zweiten Montageplatte 184 fest verbunden ist. Dabei verhindert ein Sicherungsstift 194, welcher mit der zweiten Montageplatte 184 ebenfalls fest verbunden ist und von einer Führungsbohrung 195 in einer hohlen Geräte­ wand 190 geführt wird, daß die beweglichen Teile der Meßdo­ se in Drehbewegungen versetzt werden.

Um ferner bei einer relativ flachen Meßdose relativ weite Verstellungen der Kraftaufnahmeplatte entgegen der B-Rich­ tung zu ermöglichen und zugleich eine rundum geschlossene Dose zu behalten, ist ein Teleskop-artiges System vorgese­ hen. Zu diesem Zweck befindet sich im Inneren der runden Abdeckhülse 186 ein konzentrischer Schutzring 196, welcher die Funktion der Abdeckhülse 186 übernimmt, wenn die erste Montageplatte 178 aus der Abdeckhülse 186 herausgedreht wird. Sofern ein extremer Verstellungsspielraum erwünscht ist, können noch weitere konzentrische Schutzringe vorgese­ hen sein. Ein übermäßiges Herausdrehen der Kraftaufnahme­ platte wird schließlich durch einen Anschlag 197 verhin­ dert.

Fig. 11 bis 14 zeigen eine erfindungsgemäße Meßvorrichtung für stehende oder sitzende Probanden. Sie dient der Ver­ messung und/oder dem Training von Muskelpartien im Arm- Schulter- und Rumpf-Bereich, sowie der Beweglichkeit bzw. Drehbeweglichkeit des Oberkörpers, der Wirbelsäule und der Arme, insbesondere der Oberarme. Zusätzlich ist sie für Messungen und/oder Training unter erzwungenen Bewegungen ausgelegt. Alle Messungen können in gleicher Weise im Ste­ hen oder im Sitzen vorgenommen werden, wie in Fig. 11 ange­ deutet wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird im folgenden jedoch nur die Ausführungsform für stehende Pro­ banden beschrieben. Eine ähnliche Vorrichtung könnte schließlich auch für Messungen der Beweglichkeit des Unter­ körpers ausgestaltet sein.

Während eines Meßvorgangs steht der Proband auf einer Un­ terlage 200 (in der X-Y-Ebene) mit dem Rücken zu einer höhenverstellbaren Rückenlehne 202 (vgl. v.a. Fig. 11, 12 und 14) und mit dem Kopf unterhalb von einem Querbalken 216. Die Haltung des Probanden wird dabei durch eine Mit­ telplatte 220 zwischen seinen Beinen stabilisiert. Zur Vorbereitung des Meßvorgangs wird beispielsweise zunächst die Mittelplatte 220 zusammen mit der Rückenlehne 202 an die Beinlänge des Probanden in der Höhe (Z-Richtung) ange­ paßt. Zu diesem Zweck sind dreizehnte Positionierungsmittel 222 vorgesehen. Sodann werden die Rückenlehne 202 und/oder die Mittelplatte 220 durch vierzehnte Positionierungsmittel 224 bzw. 226 in X-Richtung in eine gewünschte Position ge­ bracht. Dabei kann beispielsweise der Bauchumfang des Pro­ banden berücksichtigt werden. Im Anschluß oder gleichzeitig wird die Position des Querbalkens 216 in der Z-Richtung durch fünfzehnte Positionierungsmittel 231 derart an die Körpergröße des Probanden angepaßt, daß er aufrecht unter dem Querbalken 216 stehen kann und ein gewünschter Zwi­ schenraum zwischen dem Querbalken 216 und dem Kopf des Probanden gewahrt wird. Gleichzeitig oder zeitlich versetzt kann sich der Proband in die Meßposition begeben, d. h. sich mit dem Rücken zur Rückenlehne 202 aufstellen.

Die Messungen erfolgen über eine Skelett-artige Konstruk­ tion. Diese besteht aus je einem Gestänge für den rechten und den linken Arm des Probanden, welche symmetrisch zu einer Mittelachse 230 an dem Querbalken 216 angeordnet sind (vgl. v.a. Fig. 11 und 12). Jedes Gestänge besteht aus einem Handgriff 204 bzw. 206, einem Ausleger 208 bzw. 210 und einem gebogenen Schwenkarm 212 bzw. 214. Während eines Meßvorgangs befinden sich der Kopf des Probanden, wie oben beschrieben, unterhalb des Querbalkens 216, seine Schultern innerhalb der Bogen der Schwenkarme 212 bzw. 214 und seine Hände an den Handgriffen 204 bzw. 206.

Die Anpassung der Skelett-artigen Konstruktion an den Pro­ banden wird beispielsweise wie folgt durchgeführt: zunächst werden die gebogenen Schwenkarme 212 und 214 entlang dem Querbalken 216 in Y-Richtung verschoben, um sie der Schul­ terbreite des Probanden entsprechend anzuordnen. Zu diesem Zweck sind sechzehnte Positionierungsmittel 232 bzw. 234 für eine lineare Verschiebung vorgesehen. Sodann werden die gebogenen Schwenkarme 212 bzw. 214 in eine gewünschte Stel­ lung verdreht. Dies erfolgt über dritte Drehpositionie­ rungsmittel 236 bzw. 238, durch welche sie an ihren oberen (in Z-Richtung) Enden mit den linearen sechzehnten Posi­ tionierungsmitteln 232 bzw. 234 verbunden sind. Die Schwenk­ arme können somit in Y-Richtung seitlich verschoben und um eine zur X-Y-Ebene senkrechten Achse verdreht werden. Ihre unteren Enden können so beispielsweise neben oder hinter den Schultern des Probanden positioniert werden.

An den unteren Enden der gebogenen Schwenkarme 212 bzw. 214 sind über vierte Drehpositionierungsmittel 240 bzw. 242 die Ausleger 208 bzw. 210 drehbar angebracht. Sie drehen sich jeweils um eine Achse, welche in der X-Y-Ebene liegt. Diese Achsen sind somit senkrecht zu den Drehachsen der dritten Drehpositionierungsmittel 236 bzw. 238 an den oberen Enden der gebogenen Schwenkarme 212 bzw. 214 angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, die Ausleger 208 und 210 pas­ send für jede beliebige Stellung der (gestreckten) Arme des Probanden zu positionieren. Die Höheneinstellung des Quer­ balken 216 sollte dabei in der Weise erfolgen, daß sich die unteren Enden der gebogenen Schwenkarme 212 bzw. 214 auf der Höhe der Schultern des Probanden befinden.

Aus den bisher vorgenommenen Einstellungen ergibt sich also die folgende Situation: der Proband steht auf der Unterlage 200 mit dem Rücken zu der Rückenlehne 202 und der Mittel­ platte 220 zwischen seinen Beinen. Der Querbalken 216 be­ findet sich oberhalb des Kopfes des Probanden. Die unteren Enden der gebogenen Schwenkarme 212 und 214 sind auf der Höhe der Schultern des Probanden beispielsweise rechts bzw. links neben seinen Schultern angeordnet. Die Ausleger 208 und 210 sind beispielsweise parallel zur X-Richtung einge­ stellt, d. h. der Proband steht mit gerade nach vorne ausge­ streckten Armen da.

Als letzte Einstellung müssen nun noch die Handgriffe 204 und 206 so plaziert werden, daß der Proband sie mit ausge­ streckten Armen ergreifen kann. Zu diesem Zweck sind sie über lineare siebzehnte Positionierungsmittel 244 bzw. 246 mit den Auslegern 208 bzw. 210 verbunden. Sie können also längs der Ausleger 208 bzw. 210 verschoben werden. Die Handgriffe 204 und 206 dienen in diesem Ausführungsbeispiel als alleinige Angriffsmittel. Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Kraftaufnahmeplatten können hier also mehrere Kraftmeßmittel pro Angriffsmittel, beispielsweise an allen Gelenken der Gestänge, vorgesehen sein.

Die Flexibilität der beschriebenen Ausführungsform kann noch beträchtlich erweitert werden, wenn der Querbalken 216 über fünfte Drehpositionierungsmittel 248 drehbar angeord­ net ist. Auf diese Weise ist es möglich, das gesamte Ske­ lett um die Mittelachse 230 zu verdrehen.

Die beschriebene Konstruktion ermöglicht sehr flexible Einstellungen für Messungen aller Art im Bereich des Ober­ körpers. Beispielsweise kann sie für isometrische Übungen ausgelegt sein. Zu diesem Zweck sind die dritten, vierten und/oder fünften Drehpositionierungsmittel 236, 238, 240, 242, 248 mit stufenlos arretierbaren Magnetbremsen ausgerü­ stet. In diesem Fall können die Positionierungsmittel 236, 238, 240, 242 und/oder 248 zugleich der Messung von Kräften dienen. Gemessen werden dabei die Kräfte, welche ein Pro­ band gegen die Magnetwiderstände aufbringt. (Im folgenden sind Drehpositionierungsmittel, welche zugleich der Messung von Kräften dienen durch einen Apostroph gekennzeichnet.)

Statt dessen oder zusätzlich können die genannten Positio­ nierungsmittel 236, 238, 240, 242 und/oder 248 auch derart mit Antriebsmitteln ausgerüstet sein, daß Messungen unter erzwungenen Bewegungen und/oder ein Beweglichkeitstraining möglich sind. Mit anderen Worten, die Antriebsmittel können die Ausleger 208, 210, Schwenkarme 212, 214, Handgriffe 204, 206, allgemein die Angriffsflächen, in vorgegebener Weise, etwa periodisch schwenken, drehen, allgemein bewe­ gen, wobei den an den bewegten Angriffsflächen anliegenden Körperteilen des Probanden entsprechende Bewegungen aufge­ zwungen werden.

Ferner ist die Verwendung einer Datenverarbeitungsanlage mit den oben beschriebenen Anwendungen auch hier uneinge­ schränkt möglich.

Fig. 14 zeigt diese Meßvorrichtung in einer Seitenansicht. Darin sind Tablare 250 und 252 zu erkennen, auf welchen eine Datenverarbeitungsanlage 254 mit einem Monitor 256 bzw. für eine Tastatur 258 angeordnet ist. Die Tablare sind über ein Gestänge 260 und sechste Drehpositionierungsmittel 262 mit der Unterlage 200 verbunden. Sie können um eine zur X-Y-Ebene senkrechte Achse verdreht werden.

In Fig. 13 sind noch Stützen 264 dargestellt, welche die gesamte Vorrichtung insbesondere bei Drehbeweglich­ keitsübungen stabilisieren.

Fig. 15 zeigt beispielhaft einen teilweisen Längsschnitt des vierten Drehpositionierungsmittels 242 (vgl. z. B. Fig. 12) in einer vergrößerten Darstellung. Es enthält sowohl Mittel zur Drehpositionierung als auch Mittel zur Kraftmes­ sung. Ferner sind die Enden des Schwenkarms 214 und des Auslegers 210 teilweise zu erkennen, welche mit dem Drehpo­ sitionierungsmittel 242 verbunden sind. Das Drehpositionie­ rungsmittel 242 ist dabei starr an dem Schwenkarm 214 befe­ stigt und ermöglicht Drehungen des Auslegers 210 um eine Achse 270. Es ist für isometrische Übungen ausgelegt. Für dynamische Übungen müßten verschiedene der unten beschrie­ benen Bauteile durch einen Elektromotor ersetzt werden.

Der Ausleger 210 ist an der vorderen Seite (in der Darstel­ lung links) einer zylindrischen Ankernabe 272 unter anderem durch Zylinderschrauben 274, 276 festgeschraubt. Die Anker­ nabe 272 ist im Längsschnitt T-förmig, d. h. sie hat in ihrem vorderen Bereich einen großen und in ihrem hinteren Bereich einen kleinen Außendurchmesser. Ihr Innendurchmes­ ser ist hingegen im wesentlichen gleichbleibend.

Die Innenwand der Ankernabe 272 ist über erste Rillenkugel­ lager 278, 280 drehbar und konzentrisch um eine zylindri­ sche Hohlwelle 282 angeordnet. Sie kann somit um die Mit­ telachse 270 der Hohlwelle 282 verdreht werden. Die Rillen­ kugellager 278, 280 werden dabei durch Sicherungsringe und Distanzhülsen (keine Bezugszeichen) längs der Achse 270 fixiert.

Im folgenden wird der Begriff "konzentrisch" ohne weitere Bezugnahme für alle kreisförmigen bzw. zylindrischen Bau­ teile verwendet, deren Mittelachse mit der Achse 270 zu­ sammenfällt.

Desweiteren ist in einer konzentrischen Aussparung im vor­ deren Bereich der Ankernabe 272 ein ringförmiger Mitnehmer 284 konzentrisch so angeordnet, daß seine freie Oberfläche bündig mit der vorderen Oberfläche der Ankernabe 272 ab­ schließt. Er ist mit der Ankernabe 272 über Zylinderschrau­ ben 286 (u. a.) fest verbunden. Sein Außendurchmesser ist kleiner als der Außendurchmesser des vorderen Bereichs der Ankernabe 272 und größer als der Innendurchmesser der An­ kernabe 272.

Der Mitnehmer 284 ist im Längsschnitt ebenfalls T-förmig. Sein hinteres Ende liegt reibungsfrei im Inneren der Hohl­ welle 282. An diesem hinteren Ende ist über Schraub-, Nut- und Federmittel 288 eine konzentrische Welle 290 starr befestigt, welche gleichfalls im Inneren der Hohlwelle 282 liegt. Die radiale Fixierung der Welle 290 erfolgt im vor­ deren Bereich durch die ersten Rillenkugellager 278, 280 über den Umweg aus Ankernabe 272 und Mitnehmer 284. Letzte­ re bilden einen Greifarm, welcher aus dem Inneren der Hohl­ welle 282 um deren vorderes Ende herum greift und von außen über die ersten Rillenkugellager 278, 280 die Außenober­ fläche der Hohlwelle 282 konzentrisch umfaßt. Der hintere Bereich der Welle 290 wird hingegen einfach durch zweite Rillenkugellager 292 radial fixiert, welche zwischen der Innenwand der Hohlwelle 282 und der Welle 290 bündig an­ geordnet sind. Die Hohlwelle 282 ist schließlich starr mit einer Fundamentplatte 294 und diese wiederum starr mit dem Schwenkarm 214 verbunden.

Mit den bisher dargestellten Bauteilen sind also beliebige Drehungen des Auslegers 210 um die Achse 270 möglich. Dabei wird jeweils die Ankernabe 272, der Mitnehmer 284 und die Welle 290 mitgedreht, während die Hohlwelle 282, die Funda­ mentplatte 294 und der Schwenkarm 214 unbewegt bleiben. Die Welle 290 liegt im Inneren der Hohlwelle 282, während die Ankernabe 272 sie von außen umfaßt. Die starre Hohlwelle 282 wird somit von drehbaren Teilen von innen und von außen umgeben. Die drehbaren Teile sind dabei über erste und zweite Rillenkugellager 278, 280; 292 radial gegen die Hohlwelle 282 fixiert. Für eine Fixierung der drehbaren Teile in einer gewünschten Position und somit für eine reproduzierbare Positionierung des Auslegers 210 sind wei­ tere Bauteile vorgesehen, welche im folgenden beschrieben werden.

Zunächst ist an der Ankernabe 272 ein ringförmiger Perma­ nentmagnet 296 konzentrisch angebracht. Dieser bildet zu­ sammen mit einem ringförmigen, konzentrischen Elektromagne­ ten 298 eine Permanentmagnetbremse, wie sie beispielsweise als Fertigbauteil vom Typ 14.118.14.2.0.3 von Fa. Lenze in D-31763 Hameln erhältlich ist. Eine derartige Permanentma­ gnetbremse läßt zwei Einstellungen zu.

Zum einen besteht die Möglichkeit, daß am Elektromagneten 298 Strom anliegt. Dies hat zur Folge, daß zwischen dem Elektromagneten 298 und dem Permanentmagneten 296 ein Lüft­ spalt 300 entsteht, d. h. die beiden Magneten stoßen sich ab. Um dies zu ermöglichen, ist der Permanentmagnet 296 über Federmittel 302 an der Ankernabe 272 befestigt. Die Federmittel 302 können aus einem federnden konzentrischen Ring bestehen. Dieser ist an mehreren, symmetrisch verteil­ ten Stellen mittels Nieten 304 etc. an dem Permanentmagne­ ten 296 angenietet. An anderen, ebenfalls zueinander sym­ metrisch liegenden Stellen ist er durchbohrt. Hinter den Bohrlöchern befinden sich Aussparungen im Permanentmagneten 296, welche je einen Schraubkopf 306 aufnehmen. Dabei ist der Durchmesser des Schraubkopfes 306 jeweils größer als die Bohrung, so daß der Schraubkopf 306 in der Aussparung im Permanentmagneten 296 fixiert ist. An der vorderen Seite des Schraubkopfes 306 ist ein Gewindebolzen 308 ausgebil­ det, welcher jeweils mit einer Gewindebohrung 310 in der Ankernabe 272 verschraubt ist. Auf diese Weise kann der Permanentmagnet 296 seine Position längs der Achse 270 im Rahmen der Elastizität des Federrings derart verändern, daß der Luftspalt 300 geöffnet oder geschlossen werden kann.

Fig. 15 stellt die Situation mit geöffnetem Luftspalt 300 dar. Dabei ist der Federring 302 entspannt. Schaltet man nun den Strom am Elektromagneten 298 wieder ab, so bestehen Anziehungskräfte zwischen dem Permanentmagneten 296 und dem Elektromagneten 298. Der Luftspalt 300 wird infolgedessen geschlossen. Der Federring 302 steht dabei unter elasti­ scher Spannung. Aufgrund der Oberflächenreibung zwischen dem Permanentmagneten 296 und dem Elektromagneten 298 sind die drehbaren Teile in dieser Situation im wesentlichen starr fixiert.

Die bisher dargestellten Bauteile des Drehpositionierungs­ mittels 242 ermöglichen also eine beliebige Drehpositionie­ rung des Auslegers 210 bei Verdrehungen um die Achse 270. Sofern der Elektromagnet 298 unter Strom steht, kann diese Positionierung verändert werden. Sobald der Strom abge­ stellt wird, ist die Positionierung fest. Weitere Bauteile zur Kraftmessung werden im folgenden beschrieben.

Kraftmessungen erfolgen in diesem Ausführungsbeispiel nur dann, wenn die beweglichen Teile fest positioniert sind. Für Kraftmessungen unter bewegten Auslegern etc. müßten etwa die gegen einen Elektromotor ausgeübten Kräfte gemes­ sen werden.

Bei einer festen Positionierung stehen im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Permanentmagnet 296 und der abge­ schaltete Elektromagnet 298 aufgrund von Anziehungskräften und daraus resultierenden Reibungskräften fest miteinander im Eingriff. Der Elektromagnet 298 ist aber andererseits dauerhaft mit einer zylindrischen und konzentrischen Ma­ gnetnabe 312 verbunden. Diese Magnetnabe 312 umgibt konzen­ trisch den hinteren Bereich der Hohlwelle 282. Zwischen der Innenoberfläche der Magnetnabe 312 und der Hohlwelle 282 sind dritte Rillenkugellager 314, 316 bündig angeordnet, so daß zwischen der Innenoberfläche der Magnetnabe 312 und der Außenoberfläche der Hohlwelle 282 beinahe keine Reibung entstehen kann. Dies ist für das im folgenden dargestellte eigentliche Kraftmeßsystem von Bedeutung.

Die Magnetnabe 312 ist auf ihrer rechten und auf ihrer linken Seite jeweils mit einem Widerlager 318, 320 starr verbunden (vgl. Fig. 16, die Verbindungsmittel sind nicht dargestellt). Unterhalb von jedem Widerlager 318, 320 ist je ein Stützlager 324, 322 angeordnet, welches mit der Fundamentplatte 294 fest verbunden ist. Zwischen je einem Widerlager 318 bzw. 320 und dem dazugehörigen Stützlager 324 bzw. 322 ist jeweils ein Kraftsensor 326 bzw. 328 an­ geordnet. Derartige Kraftsensoren sind als Fertigbauteil vom Typ 8415, 5 kN von Fa. Burster in D-76587 Gernsbach erhältlich.

Die Kraftmessung wird nun folgendermaßen durchgeführt: ein Proband übt auf den Ausleger 210 eine Kraft in einer der beiden möglichen Drehrichtungen aus, nachdem die bewegli­ chen Teile durch die Permanentmagnetbremse fixiert sind. Da dabei der Permanentmagnet 296 und der Elektromagnet 298 in Eingriff stehen, wird das Drehmoment auf die Magnetnabe 312 übertragen. Diese ist jedoch mit den Widerlagern 320 und 318 fest verbunden. Infolgedessen wird das Drehmoment als Druckkraft je nach Drehrichtung auf den ersten Kraftsensor 326 oder den zweiten Kraftsensor 328 übertragen. Diese lassen gemeinsam mit den Stützlagern 322, 324 jeweils nur eine Mikrobewegung aller nunmehr zusammenhängenden und an sich beweglichen Bauteile zu. Die dritten Rillenkugellager 314, 316 verhindern dabei, daß Kräfte durch Reibung ver­ loren gehen.

Weiterhin ist das Drehpositionierungsmittel mit den folgen­ den Bauteilen ausgestattet.

Fig. 15 zeigt teilweise ein Gegengewicht 330, welches über einen Gegenausleger 332, einen Koppelflansch 334 und Befe­ stigungsmittel 336 mit der Welle 290 starr verbunden ist. Dabei ist das Gegengewicht so bemessen und angeordnet, daß es die Gewichtskraft des Auslegers 210 ausgleicht. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß die Kraftmessungen nicht vom Eigengewicht des Auslegers 210 beeinflußt werden.

An dem Gegenausleger 332 sind ferner Fixiermittel 338 ange­ bracht. Sie dienen der Fixierung - und damit außer-Kraft­ setzung - des gesamten Drehpositionierungsmittels 242 in bestimmten Stellungen. Dies kann für Messungen vorteilhaft sein, für welche an dieser Stelle des Skelett-artigen Ge­ stänges lediglich eine starr gebogene Stelle benötigt wird.

Desweiteren sind in Fig. 15 noch Gehäuseteile 340, 342, 344, 346, 348, 350, 352 zu erkennen.

Als Positionsmeßmittel dient ein inkrementaler Dreh- bzw. Impulsgeber 354, welcher über ein Reibrad 358 und einen Rundring 356 mit der Koppelflansch 334 verbunden ist. Der Impulsgeber ist als Fertigbauteil vom Typ MOM 20 der Fa. Megatron in D-85640 Putzbrunn erhältlich und mit einer Leiterkarte 360 verbunden.

In den einzelnen Figuren wurden Antriebsmittel für die Positionierungsmittel, Positionsmeßmittel, Datenübertra­ gungsmittel, Mittel zur Umwandlung von eingegebenen oder gemessenen Daten in Steuersignale für Antriebsmittel oder Mittel zur Kraftmessung, Kabel etc. aus Gründen der Über­ sichtlichkeit nicht dargestellt oder nicht bezeichnet. Ergänzend sei noch darauf verwiesen, daß die erwähnten Mittel zur Umwandlung von Daten in Steuersignale in einen Universalrechner integriert sein können. Ferner können die Positionsmeßmittel in Antriebsmitteln integriert sein, oder, für eine manuelle Handhabung, zusätzlich oder statt dessen als Meßgeräte oder geeignete integrierte Skalen ausgebildet sein.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Vermessung und zum Training von Kräf­ ten und/oder Beweglichkeiten von Mensch oder Tier, welche

• a) Mittel zur Kraft- und/oder Beweglichkeitsmessung mit vorgegebenen Angriffsmitteln (40, 42, 44, 46, 60, 62, 60′, 62′, 70, 72; 130, 132, 134, 136; 204; 206); und
• b) Positionierungsmittel (12, 20, 50, 56, 80, 82, 90, 92; 110, 112, 122, 140, 142, 144, 146; 222, 224, 226, 231, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244, 246, 248) zur reproduzier­ baren Einstellung der Relativlage von Körpertei­ len und Angriffsmitteln (40, 42, 44, 46, 60, 62, 60′, 62′, 70, 72; 130, 132, 134, 136; 204; 206) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Angriffs­ mittel (40, 42, 44, 46, 60, 62, 60′, 62′, 70, 72; 130, 132, 134, 136) als Kraftaufnahmeplatten und die Mittel zur Kraftmessung als Kraftmeßdosen ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Mittel zur Positionierung und/oder zur Kraft- und/oder Beweglichkeitsmessung Magnetbremsen aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Positionierungsmittel einen räumlich ver­ stellbaren Liegesessel (10) zur Aufnahme eines Proban­ den umfassen.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher

• a) als Angriffsmittel Handgriffe (204, 206) vorgese­ hen sind;
• b) die Handgriffe (204, 206) an je einem Skelett-ar­ tigen Gestänge (208, 212, 216; 210, 214, 216) fest oder verstellbar gelagert sind; und
• c) die Skelett-artigen Gestänge (208, 212, 216; 210, 214, 216) zur flexiblen räumlichen Positionie­ rung der Handgriffe (204, 206) ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher wenigstens ein Positionierungsmittel (12, 20, 50, 56, 80, 82, 90, 92; 110, 112, 122, 140, 142, 144, 146; 222, 224, 226, 231, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244, 246, 248) mit Antriebsmitteln ausgerüstet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Positionierungsmittel (12, 20, 50, 56, 80, 82, 90, 92; 110, 112, 122, 140, 142, 144, 146; 222, 224, 226, 231, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244, 246, 248) Positions­ meßmittel zur Messung von Relativpositionen von wenig­ stens einem Körperteil und einem Angriffsmittel (40, 42, 44, 46, 60, 62, 60′, 62′, 70, 72; 130, 132, 134, 136; 204; 206) aufweisen.

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit Mitteln zur Datenverarbeitung (254, 256, 258), ein­ schießlich Mitteln zur Eingabe (258), Speicherung und Ausgabe von meß- und trainingsrelevanten Daten (256).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher die Datenver­ arbeitungsmittel (254, 256, 258), die Antriebsmittel und/oder die Meßmittel für einen Austausch von Steuer- oder Meßdaten ausgelegt sind.

10. Drehpositionierungsmittel für eine Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem

• a) drehbare Teile (272, 284, 290, 330, 332, 334) über eine Permanentmagnetbremse (296, 298) in gewünschten Positionen fixierbar sind;
• b) die Permanentmagnetbremse (296, 298) mit Mitteln zur Kraftmessung (318, 320, 322, 324, 326, 328) verbunden ist; und
• c) Mittel (314, 316) zur Minimierung der Reibung bei der Übertragung von Kräften auf die Mittel zur Kraftmessung (318, 320, 322, 324, 326, 328) vor­ gesehen sind.