[go: up one dir, main page]

RU3536U1 - DEVICE FOR CONTROL OF POSITION OF THE HUMAN BONE-MUSCULAR APPARATUS - Google Patents

DEVICE FOR CONTROL OF POSITION OF THE HUMAN BONE-MUSCULAR APPARATUS Download PDF

Info

Publication number
RU3536U1
RU3536U1 RU95122546/20U RU95122546U RU3536U1 RU 3536 U1 RU3536 U1 RU 3536U1 RU 95122546/20 U RU95122546/20 U RU 95122546/20U RU 95122546 U RU95122546 U RU 95122546U RU 3536 U1 RU3536 U1 RU 3536U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
position sensor
output
user
posture
signal
Prior art date
Application number
RU95122546/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Петрович Нешитов
Анатолий Яковлевич Кобецкой
Владислав Борисович Матвеев
Original Assignee
Юрий Петрович Нешитов
Анатолий Яковлевич Кобецкой
Владислав Борисович Матвеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Петрович Нешитов, Анатолий Яковлевич Кобецкой, Владислав Борисович Матвеев filed Critical Юрий Петрович Нешитов
Priority to RU95122546/20U priority Critical patent/RU3536U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU3536U1 publication Critical patent/RU3536U1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

1. Устройство контроля положения костно-мышечного аппарата человека, содержащее датчик положения, выполненный с возможностью фиксации на пользователе и соединенный через электронный узел с сигнализатором, вырабатывающим сигнал-оповещение, отличающееся тем, что датчик положения выполнен в виде тензодатчика, закрепленного на упругой пластине.2. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что электронный узел содержит соединенные пороговый блок и блок задержки.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина упругой пластины выбирается в пределах 50 - 100 мм.1. A device for monitoring the position of the musculoskeletal system of a person, comprising a position sensor configured to be fixed on the user and connected via an electronic assembly to a signaling device that generates a warning signal, characterized in that the position sensor is made in the form of a strain gauge mounted on an elastic plate. 2. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the electronic node comprises a connected threshold unit and a delay unit. 3. The device according to claim 1, characterized in that the length of the elastic plate is selected in the range of 50 - 100 mm

Description

г Предлагаемое устройство относится к области медицины и спорта а именно, к приборам биологической обратной связи и может быть использовано в ортопедии, в частности детской ортопедии для профилактики сутулости, путем самокоррекции осанки, для контроля за положением мышц (силой бицепсов) тренируемого, за функциональным состоянием организма оператора в процессе его работы и пр. Известен способ контроля за осанкой человека, в котором телу человека (элементам костного скелета) придается правильное положение и при отклонении от этого положения до индивидуально заданного предела отклонения, рассматриваемого как недопустимое, регистрируют неправлъное положение и предупреждают о нем пользователя либо оператора с помощью сигнала-оповещения различного рода (звукового, светового или другого воздействия) /RU, С1, 2016545/. Указанный способ используют для профилактики и исправления осанки, путем самокоррекции, а также он может быть использован для контроля за функциональным состоянием организма человека в процессе выполнения им трудовых операций. Устройства, реализующие указанный способ, как правило, содержат датчик положения релейного типа, соединенный через электронный узел, с сигнализатором, воздействующим на органы чувствg The proposed device relates to the field of medicine and sports, namely, biological feedback devices and can be used in orthopedics, in particular pediatric orthopedics for the prevention of stoop, by self-correcting posture, to monitor the position of the muscles of the trainee (biceps force) of the trainee, for the functional state the body of the operator in the process of his work, etc. There is a known method of monitoring the posture of a person in which the human body (elements of the bone skeleton) is given the correct position and when deviating from this position Ia to individually predetermined limit deflection, considered as invalid, nepravlnoe recorded position of the user and prevent it or operator through various types of notifications signal (sound, light or other impact) / RU, C1, 2016545 /. This method is used to prevent and correct posture by self-correction, and it can also be used to monitor the functional state of the human body in the process of performing labor operations. Devices that implement this method, as a rule, contain a relay type position sensor connected via an electronic node, with a signaling device that affects the senses

человека.person.

Известно, например, устройство / SU, A3,1800965/ для регистрации наклона головы, содержащее узел крепления, верхний конец которого дугообразно изогнут с возможностью охвата ушной раковины человека, а на нижнем конце закреплен электромагнит, якорь которого свободно подвешен на оси, расположенной над электромагнитом. При этом якорь своим верхним концом взаимодействует с закрепленными на узле нормально-разомкнутыми контактами. Электромагнит через контакты и разъем подключен к источнику питания.It is known, for example, a device / SU, A3,1800965 / for registering the head tilt, comprising a mount, the upper end of which is curved arcuate to cover the human auricle, and an electromagnet is fixed at the lower end, the anchor of which is freely suspended on an axis located above the electromagnet . In this case, the anchor with its upper end interacts with the normally open contacts fixed on the node. The electromagnet is connected to the power source through the contacts and connector.

Устройство предназначено для контроля за состоянием водителя транспортного средства.The device is designed to monitor the state of the driver of the vehicle.

При вертикальном положении головы якорь своей плоскостью ориенрован вертикально и контакты разомкнуты. При наклоне головы, например вследствие усталости водителя, якорь поворачивается вокруг оси, замыкая контакты. В результате включается электромагнит и якорь притягивается. При этом вновь размыкаются контакты и цепь питания электромагнита прерывается, что приводит к удару якоря по ушной раковине водителя, оповещающему о недопустимом наклоне головы.In the vertical position of the head, the anchor with its plane is oriented vertically and the contacts are open. When the head is tilted, for example, due to driver fatigue, the anchor rotates around its axis, closing the contacts. As a result, the electromagnet is turned on and the anchor is attracted. At the same time, the contacts open again and the power supply circuit of the electromagnet is interrupted, which leads to the impact of the armature on the auricle of the driver, indicating an unacceptable tilt of the head.

Описанное устройство имеет простую конструкцию, однако оно недостаточно удобно в эксплуатации, вследствие того, что практически любой случайный наклон головы вызывает срабатывание устройства. К срабатыванию устройства может такжеThe described device has a simple design, however, it is not convenient enough to operate, due to the fact that almost any random tilt of the head causes the device to trigger. It can also trigger a device.

привести соприкосновение якоря с одеждой водителя, поскольку якорь не фиксируется на его теле.bring the anchor into contact with the driver’s clothes, since the anchor is not fixed on his body.

Кроме того указаное устройство имеет достаточно узкую сферу применения.In addition, the specified device has a fairly narrow scope.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является Устройство для контроля осанки /SU, А1, 1768136/, содержащее датчик положения, соединенный через электронный узел, включающий блок задержки, с сигнализатором, вырабатывающим сигнал-оповещение о нарушении осанки. Согласно наиболее простому варианту, датчик положения снабжен элементами крепления для его фиксации на пользователе и включает в себя две подвижные планки, связанные между собой шарниром и оснащенные электрическими контактами, замыкаемыми подпружиненным винтовым регулятором. Датчик положения располагают на спине пользователя таким образом, чтобы шарнир оказался на уровне контролируемого сегмента позвоночника. При заданной позе человека, путем перемещения подпружиненного регулятора, замыкают электрические контакты. При увеличении кривизны контролируемого сегмента позвоночника электрические контакты размыкаются и запускается блок задержки электронного узла, который не пропускает сигналы к сигнализатору при кратковременных (длительностью 1-2с) движениях человека. От электронного узла с блоком задержки сигнал проходит к сигнализатору лишь в том случае, если длительность сигнала превышает время, на которое настроен блок задержки. Прошедший на сигнализатор сигнал в виде звуковой или световой индикации дает пользователю информацию о его неправильном положении и он корректирует свою осанку. ,Выпрямление сегмента позвоночника, к которому прикреплен датчик положения, приводит к замыканию электрических контактов и прекращению работы сигнализатора. Возможность фиксации датчика положения на теле пользователя, а также наличие блока задержки предохраняют устройство от случайного срабатывания вследствие кратковременного движения пациента либо других помех. Однако, достаточно сложная конструкция датчика положения обуславливает необходимость специальной настройки устройства на теле пользователя: установку шарнира на заданный сегмент, замыкание электрических контактов подпружиненным винтовым регулятором, что усложняет эксплуатацию такого устройства для массового потребителя и ограничивает область его применения. Наличие замыкаемых-размыкаемых электрических контактов определяет невысокую надежность и достоверность выдачи сигнала описанного устройства, в частности возможность формирования ложных сигналов. Кроме того, в вышеописанных устройствах используются датчики релейного типа, позволяющие получать информацию только о факте изменения положения , а не количественную информацию об указанном изменении положения костно-мышечного аппарата, что ограничивает функциональные возможности указанных устройств.Closest to the proposed utility model is a device for monitoring posture / SU, A1, 1768136 /, containing a position sensor connected via an electronic node that includes a delay unit, with a signaling device that generates a warning signal about a violation of posture. According to the simplest version, the position sensor is equipped with fastening elements for fixing it to the user and includes two movable strips connected by a hinge and equipped with electrical contacts that are closed by a spring-loaded screw regulator. The position sensor is placed on the back of the user so that the hinge is at the level of the controlled segment of the spine. For a given pose of a person, by moving the spring-loaded regulator, close the electrical contacts. With an increase in the curvature of the controlled segment of the spine, the electrical contacts open and the delay unit of the electronic unit is triggered, which does not pass signals to the annunciator during short-term (1-2s duration) human movements. From the electronic unit with the delay unit, the signal passes to the annunciator only if the signal duration exceeds the time for which the delay unit is configured. The signal passed to the signaling device in the form of an audio or light indication gives the user information about his incorrect position and he corrects his posture. , Rectification of the spinal segment to which the position sensor is attached leads to the closure of electrical contacts and the termination of the signaling device. The ability to fix the position sensor on the user's body, as well as the presence of a delay unit, protects the device from accidental operation due to short-term patient movement or other interference. However, the rather complicated design of the position sensor necessitates a special adjustment of the device on the user's body: installing the hinge on a given segment, closing electrical contacts by a spring-loaded screw regulator, which complicates the operation of such a device for the mass consumer and limits its scope. The presence of lockable-openable electrical contacts determines the low reliability and reliability of the signal output of the described device, in particular the possibility of generating false signals. In addition, in the above-described devices, relay-type sensors are used, which make it possible to obtain information only on the fact of a change in position, rather than quantitative information on the indicated change in the position of the musculoskeletal system, which limits the functionality of these devices.

устройство контроля положения костно-мышечного аппарата человека, в котором датчик положения имел бы такую конструкцию, которая позволила бы расширить функциональные возможности устройства и повысить его надежность.a device for monitoring the position of the musculoskeletal system of a person in which the position sensor would have such a design that would expand the functionality of the device and increase its reliability.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве контроля положения костно-мышечного аппарата человека, содержащем датчик положения, выполненный с возможностью фиксации на теле человека и соединенный через электронный узел с сигнализатором, вырабатывающим сигнал - оповещение, согласно техническому решению, датчик положения выполнен в виде тензодатчика, жестко закрепленного на упругой пластине.The problem is solved in that in the device for controlling the position of the musculoskeletal system of a person containing a position sensor, configured to be fixed on the human body and connected through an electronic assembly with a signaling device that generates a signal - a notification, according to the technical solution, the position sensor is made in the form of a strain gauge rigidly mounted on an elastic plate.

Изменение положения костно-мышечного аппарата человека, например, изменение его осанки сопровождается изгибанием плоской пластины и, благодаря жесткому закреплению тензодатчика на этой пластине, деформацией тензодатчика, который под влиянием деформации изменяет свое электрическое сопротивление. Соответствующий величине деформации тензодатчика электрический сигнал преобразуется с помощью электронного узла в сигнал-оповещение пользователя, воздействующий на его органы чувств, например, в звуковой или световой сигнал. Таким образом, упругая пластина с жестко закрепленным на ней тензодатчиком играет роль надежного, удобного в эксплуатации датчика положения, не требующего индивидуальной настройки после фиксации на пользователе.A change in the position of the musculoskeletal system of a person, for example, a change in his posture is accompanied by a bending of a flat plate and, due to the rigid fastening of the strain gauge on this plate, the deformation of the strain gauge, which under the influence of deformation changes its electrical resistance. The electrical signal corresponding to the strain gauge strain is converted by the electronic unit into a user alert signal, acting on his senses, for example, into an audio or light signal. Thus, an elastic plate with a strain gauge rigidly fixed on it plays the role of a reliable, easy-to-use position sensor that does not require individual adjustment after fixing to the user.

получать количественную информацию об этом изменении, что расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства, например позволяет использовать его для контроля состояния мышц пользователя,receive quantitative information about this change, which extends the functionality of the proposed device, for example, allows you to use it to control the state of the user's muscles,

В многих случаях, например, при использовании устройства для контроля осанки, целесообразно в состав электронного узла включать пороговый блок и блок задержки.In many cases, for example, when using a device for controlling posture, it is advisable to include a threshold block and a delay block in the electronic assembly.

После закрепления на спине пользователя упругая пластина постоянно испытывает незначительные деформации, которые, однако, не свидетельствуют о нарушении осанки. Электрические сигналы тензодатчика с уровнями, соответствующими таким деформациям, не должны приводить к возникновению сигнала-оповещения, что достигается с помощью порогового блока, который вырабатывает выходной сигнал только в случае, когда поступающий на его вход электрический сигнал от тензодатчика превышает заранее устанавливаемый пороговый уровень, соответствующий заданному недопустимому нарушению осанки. Аналогично этому, блок задержки предотвращает появление сигнала- оповещения в случае кратковременного превышения порогового уровня сигналом от тензодатчика, что может иметь место, когда пользователь на короткий интервал времени (2-3с) нагнулся и затем выпрямился.After fixing on the back of the user, the elastic plate constantly experiences minor deformations, which, however, do not indicate a violation of posture. The electrical signals of the strain gauge with levels corresponding to such deformations should not lead to a warning signal, which is achieved with the help of a threshold block that generates an output signal only when the electric signal from the strain gauge supplied to its input exceeds a predetermined threshold level corresponding to specified unacceptable violation of posture. Similarly, the delay unit prevents the warning signal from occurring if the threshold level is exceeded for a short time by the signal from the load cell, which can occur when the user bends for a short time interval (2-3s) and then straightens up.

Для указанных целей также целесообразно выполнять упругую пластину длиной от 50мм до 100мм.For these purposes, it is also advisable to perform an elastic plate with a length of 50 mm to 100 mm.

тивный контроль осанки, а при длине больше указанной ношение датчика вызывает неудобство у пациента.Active control of posture, and with a length greater than that indicated, wearing the sensor causes inconvenience to the patient.

В дальнейшем, устройство, предлагаемое в качестве полезной модели, поясняется описанием примера его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, где:In the future, the device proposed as a utility model is illustrated by a description of an example of its implementation with reference to the accompanying drawings, where:

фиг.1 изображает блок-схему устройства,figure 1 depicts a block diagram of a device

фиг.2 - функциональную схему электронного узла и сигналзатора,figure 2 is a functional diagram of an electronic node and a signaling device,

изображенных на фиг.1, фиг.З - диаграмму напряжений на выходе блоков, изображенных наdepicted in figure 1, fig.Z - voltage diagram at the output of the blocks depicted in

фиг.2, фиг.4 - датчик положения.figure 2, figure 4 - position sensor.

Подробное описание устройства контроля положения костномышечного аппарата человека будет дано на примере его выполнения для контроля осанки. Предлагаемое устройство содержит датчик 1 положения /Фиг.1/, подключенный ко входу электронного узла 2, выход которого соединен с сигнализатором 3, вырабатывающим сигнал-оповещение о нарушении осанки.A detailed description of the device for monitoring the position of the musculoskeletal system of a person will be given on the example of its implementation to control posture. The proposed device comprises a position sensor 1 / Fig. 1/ connected to the input of the electronic node 2, the output of which is connected to the signaling device 3, which generates a signal-warning about violation of posture.

Схематично изображенный на фиг. 4 датчик 1 положения представляет собой упругую пластину 4, например, из стали, на которой жестко закреплен тензодатчик 5. В качестве тензодатчика 5 может быть использован, например, тензорезистор из константановой проволоки или ленты, либо полупроводниковый тензорезистор, наклеиваемый на упругую пластину 4.Schematically depicted in FIG. 4, the position sensor 1 is an elastic plate 4, for example, of steel, on which the strain gauge 5 is rigidly fixed. As a strain gauge 5, for example, a constant-wire strain gauge or tape, or a semiconductor strain gauge glued to the elastic plate 4 can be used.

Оптимальная длина упругой пластины 4 находится в пределах 50 100 мм. При длине упругой пластины меньшей нижнего предела затрудняется эффективный контроль осанки, а при длине больше указанного верхнего предела, ношение датчика вызывает неудобство у пользователя.The optimal length of the elastic plate 4 is in the range of 50 to 100 mm. When the length of the elastic plate is less than the lower limit, effective control of posture is difficult, and when the length is greater than the specified upper limit, wearing the sensor causes inconvenience to the user.

При иных применениях устройства, например, для контроля за состоянием мышц пользователя, занимающегося на тренажере, или мышц спортсмена пластина 4 может иметь меньшие размеры.In other applications of the device, for example, to monitor the state of the muscles of the user engaged in the simulator, or the muscles of the athlete, the plate 4 may be smaller.

Датчик 1 положения выполнен с возможностью фиксации на теле пользователя. В частности, он может быть снабжен элементами 6 крепления к телу пользоваеля, например, пластырем, либо может вшиваться в элементы одежды, например,подтяжки, либо облегающую футболку.The position sensor 1 is configured to be fixed on the user's body. In particular, it can be equipped with fastening elements 6 to the body of the user, for example, with a plaster, or it can be sewn into clothing elements, for example, suspenders, or a tight T-shirt.

Электронный узел 2 включает в себя генератор 7 /Фиг.2/ синусоидальных колебаний с частотой fo, мостовую схему 8, в одно из плеч которой включен тензодатчик 5, усилитель 9, детектор 10 огибающей /например, синхронный детектор/, пороговый блок 11The electronic unit 2 includes a generator 7 (Fig. 2/) of sinusoidal oscillations with a frequency fo, a bridge circuit 8, one of whose arms includes a strain gauge 5, an amplifier 9, an envelope detector 10 (for example, a synchronous detector), a threshold block 11

/например триггер Шмитта/, блок 12 задержки, содержащий одновибратор 13 и - НЕ / например, элемент Шиффера/, модулятор 15 и генератор 16 синусоидальных колебаний с частотой fl./ for example Schmitt trigger /, delay unit 12, containing a single-vibrator 13 and - NOT / for example, Schiffer element /, modulator 15 and sine oscillator 16 with frequency fl.

При этом первый выход генератора 7 соединен с мостовой схемой 8, выход которой соединен с усилителем 9, подключенным к первому входу детектора 10 огибающей. Второй выход генератора 7 подключен ко второму входу детектора 10 огибающей, выход которого под . ключей к сигнализатору 3, пороговому блоку 11, и к первому входу модулятора 15. Первый выход порогового блока 11 соединен с перым входом схемы 14 И-НЕ блока 12 задержки, а второй с одновибратором 13, выход которого подключен ко второму входу схемы 14 И-НЕ. Выход указанной схемы 14, являющийся выходом блока 12 задержки, подключен ко второму входу модулятора 15, к третьему входу которого подключен генератор 16 синусоидальных колебаний с частотой fl. Выход модулятора 15 соединен с сигнализатором 3. Сигнализатор 3 содержит электронный блок 17, первый вход которого соединен с выходом модулятора 15, а второй - с выходом детектора 10 огибающей, и два индикатора: акустический излучатель 18, соединенный с первым выходом электронного блока 17 и световой индикатор 19, соединенный со вторым выходом электронного блока 17. Устройство, за исключением датчика 1 положения, акустического излучателя 18 и светового индикатора 19, смонтировано впластмассовом корпусе /не показан/, удобном для ношения в кармане. Электропитание устройства осуществляется от автономных батарей, также размещенных в корпусе. Могут быть предложены и другие варианты выполнения устройства контроля положения костно-мышечного аппарата, не выходящие за пределы объема, определенного прилагаемой формулой полезной модели. В частности, возможно выполнение устройства без порогового блока и блока задержки, например, при использовании устройства для контроля за положением мьппц. Возможно также выполнение устройства с одним индикаторным устройством, например, только с акустическим излучателем.In this case, the first output of the generator 7 is connected to a bridge circuit 8, the output of which is connected to an amplifier 9 connected to the first input of the envelope detector 10. The second output of the generator 7 is connected to the second input of the envelope detector 10, the output of which is below. keys to the signaling device 3, the threshold block 11, and to the first input of the modulator 15. The first output of the threshold block 11 is connected to the first input of the AND-NOT circuit of the delay unit 12, and the second with a single-vibrator 13, the output of which is connected to the second input of the And-14 circuit NOT. The output of the indicated circuit 14, which is the output of the delay unit 12, is connected to the second input of the modulator 15, to the third input of which a sine oscillation generator 16 with a frequency fl is connected. The output of the modulator 15 is connected to the signaling device 3. The signaling device 3 contains an electronic unit 17, the first input of which is connected to the output of the modulator 15, and the second to the output of the envelope detector 10, and two indicators: an acoustic emitter 18 connected to the first output of the electronic unit 17 and a light an indicator 19 connected to the second output of the electronic unit 17. The device, with the exception of the position sensor 1, the acoustic emitter 18 and the indicator light 19, is mounted in a plastic case / not shown /, convenient for carrying in a pocket. The device is powered by self-contained batteries, also located in the case. Other embodiments of a device for controlling the position of the musculoskeletal system may be proposed, not exceeding the scope defined by the attached utility model formula. In particular, it is possible to implement the device without a threshold block and a delay block, for example, when using the device to control the position of the MPPC. It is also possible to implement the device with one indicator device, for example, only with an acoustic emitter.

Ниже будет описана работа устройства на примере его использования для контроля осанки.Below will be described the operation of the device by the example of its use for posture control.

Датчик 1 положения, фиксируют / например, с помощью пластыря 6/ на заданном участке спины /как правило в межлопаточной области/ пользователя. При этом изменение кривизны контролируемого участка его спины приводит к деформации тензодатчика 5 на упругой пластине 4. После включения устройства генератор 7 синусоидальных колебаний формирует переменное напряжение с частотой fo, прикладываемое к измерительной мостовой схеме 8, в одно из плеч которой включен тензорезистор 5, изменяющий свое электрическое сопротивление при деформации упругой пластины 4, вызванной нарушением осанки. В исходном состоянии, при правильной осанке, мост 8 сбалансирован и напряжение на его диагонали имеет минимальное /идеально-нулевое/ значение. Для балансирования моста 8 может применяться ручная подстройка посредством изменения одного из сопротивлений /не показан/ в мостовой схеме 8. Переменное напряжение с диагонали мостовой схемы 8 усиливается усилителем 9 и подается на детектор 10 огибающей, выделяющий низкочастотную составляющую сигнала, несущую информацию о текущем значении деформации тензодатчика 5. При этом на второй вход детектора огибающей 10 подается напряжение от генератора 7, задающее пороговый уровень Uo, соответствующий заданному недопустимому нарушению осанки. В ; у зависимости от конкретных задач пороговый уровень может регулироваться пользователем. При малых деформациях тензодатчика 5, напряжение на выходе детектора 10 огибающей (Фиг.З) не превосходит пороговый уровень Uo и формирование звукового сигнала-оповещения п ользователя не происходит. В случае, если напряжение на выходе детектора 10 огибающей превосходит пороговый уровень Uo (недопустимый изгиб контролируемого участка спины) сигналы (логическая 1) с выхода порогового блока 11 поступают на одновибратор 13 и схему 14 И-НЕ блока 12 задержки. Выходной сигнал одновибратора 13 (логическая 1) имеет длительность t3, равную временной задержке, которую классифицируют, как допустимое кратковременное изменение осанки (например, 2-3 с). Таким образом, на выходе схемы 14 И-НЕ выходной сигнал (логическая 1) формируется только тогда, когда на ее входы подаются сигналы: логическая 1 от порогового блока 11 и логический О от одновибратора 13. При этом на выходе блока 12 задержки формируется сигнал логической 1 длительностью (То -t3), когда То t3 и О, если То t3, где То - длительность сигнала на выходе порогового блока 11. С выходов блока 12 задержки и детектора 10 огибающей сигналы поступают на входы модулятора 15, на третий вход которого подается выходное напряжение генератора 16 синусоидальных колебаний с частотой fl. При этом на выходе модулятора 15 возникают пачки синусоидальных колебаний, длительностью (Тоt3), огибающая которых несет информацию о величине деформации в месте установки датчика (уровень нарушения осанки). С выхода модулятора 15 сигнал подается на первый вход электронного блока 17 сигнализатора 3, на второй вход которого подается напряжениеThe position sensor 1 is fixed / for example, using a patch 6 / on a given section of the back / as a rule in the interscapular region / user. In this case, a change in the curvature of the controlled portion of its back causes the strain gauge 5 to deform on the elastic plate 4. After the device is turned on, a sinusoidal oscillation generator 7 generates an alternating voltage with a frequency fo applied to the measuring bridge circuit 8, one of whose arms includes a strain gauge 5 that changes its electrical resistance during deformation of the elastic plate 4 caused by a violation of posture. In the initial state, with the correct posture, the bridge 8 is balanced and the voltage on its diagonal has a minimum / perfectly-zero / value. To balance the bridge 8, manual adjustment can be applied by changing one of the resistances (not shown) in the bridge circuit 8. An alternating voltage from the diagonal of the bridge circuit 8 is amplified by an amplifier 9 and supplied to the envelope detector 10, which selects the low-frequency component of the signal that carries information about the current strain value strain gauge 5. In this case, the voltage from the generator 7 is supplied to the second input of the envelope detector 10, specifying the threshold level Uo corresponding to a given unacceptable violation of posture. IN ; depending on specific tasks, the threshold level can be adjusted by the user. With small deformations of the strain gauge 5, the voltage at the output of the envelope detector 10 (Fig. 3) does not exceed the threshold level Uo and the formation of an audible warning signal does not occur for the user. If the voltage at the output of the envelope detector 10 exceeds the threshold level Uo (unacceptable bending of the controlled portion of the back), the signals (logical 1) from the output of the threshold block 11 are sent to a single-shot 13 and an AND-NOT circuit 14 of the delay unit 12. The output signal of the one-shot 13 (logical 1) has a duration t3 equal to the time delay, which is classified as a permissible short-term change in posture (for example, 2-3 s). Thus, at the output of circuit 14 AND-NOT, an output signal (logical 1) is generated only when signals are fed to its inputs: logical 1 from the threshold block 11 and logical O from the one-shot 13. In this case, a logical signal is generated at the output of the delay block 12 1 duration (That-t3), when That t3 and O, if That t3, where That is the duration of the signal at the output of the threshold unit 11. From the outputs of the delay unit 12 and the envelope detector 10, the signals are fed to the inputs of the modulator 15, to the third input of which generator output voltage 16 sine to fluctuations with a frequency of fl. At the same time, at the output of the modulator 15 there are packs of sinusoidal oscillations of duration (Tot3), the envelope of which carries information about the amount of deformation at the sensor installation site (level of posture disturbance). From the output of the modulator 15, the signal is fed to the first input of the electronic unit 17 of the detector 3, the second input of which is supplied with voltage

с выхода детектора 10 огибающей. Электронный блок 17 выполняет функцию сопряжения сигналов электронного узла 2 с индикаторами: акустическим излучателем 18 и световым индикатором 19. При этом акустический излучатель 18 выдает сигнал-оповещение пользователя о недопустимом нарушении осанки, с представлением информации по уровню звукового сигнала о величине изгиба контролируемого участка спины, а световой индикатор 19 представляет информацию, в реальном масштабе времени, о любых изгибах контролируемого участка спины,в том числе величина и длительность которых не превосходят заданные недопустимые значения. Для удобства пользователя шкала светового индикатора может быть снабжена контрольными метками, соответствующими недопустимому изменению осанки.from the output of the envelope detector 10. The electronic unit 17 performs the function of pairing the signals of the electronic unit 2 with the indicators: an acoustic emitter 18 and a light indicator 19. At the same time, the acoustic emitter 18 gives a warning signal to the user about an unacceptable violation of posture, with information on the level of the sound signal about the amount of bending of the controlled portion of the back and the light indicator 19 represents information, in real time, about any bends of the controlled portion of the back, including the magnitude and duration of which do not exceed Invalid values specified. For the convenience of the user, the indicator light scale can be equipped with control marks corresponding to an unacceptable change in posture.

Зву(ковой сигнал - оповещение дает пользователю информацию о его неправильном положении и он корректирует свою осанку. Выпрямление участка спины, к которому прикреплен датчик положения, приводит к выпрямлению тензодатчика и к снижению его электрического сопротивления, резльтатом которого будет снижение сигнала, подаваемого на пороговое устройство, и прекращение работы сигнализатора.Sound (warning signal gives the user information about his wrong position and corrects his posture. Straightening of the back to which the position sensor is attached leads to straightening of the strain gauge and to a decrease in its electrical resistance, the result of which is a decrease in the signal supplied to the threshold device , and the shutdown of the alarm.

В других вариантах выполнения и использования работа предлагаемого устройства в принципе сходна с вышеописанной. Например, в случае отсутствия порогового блока и блока задержки сигнал с детектора огибающей будет подаваться непосредственно на сигнализатор для выработки сигнала-оповещения, форма представления которого зависит от конкретного назначения устройства. Малые габариты датчика 1 положения, егс плоская форма, отсутствие выступающих элементов позволяют маскировать датчик 1 под одеждой, тем самым обеспечивая возможность работы устройства в разнообразных условиях. Простата конструкции датчика 1 положения, отсутствие замыкаемыхразмыкаемых электрических контаков, пропорциональный принцип его боты упрощает эксплуатацию предлагаемого устройства и расширяет его функциональные возмож ности.In other embodiments, the implementation and use of the proposed device, in principle, is similar to the above. For example, in the absence of a threshold block and a delay block, the signal from the envelope detector will be sent directly to the signaling device to generate a warning signal, the presentation form of which depends on the specific purpose of the device. The small dimensions of the position sensor 1, its flat shape, the absence of protruding elements make it possible to mask the sensor 1 under clothes, thereby providing the possibility of the device in various conditions. The prostate of the design of the position sensor 1, the absence of lockable openable electrical contacts, the proportional principle of its bots simplifies the operation of the proposed device and expands its functional capabilities.

Claims (3)

1. Устройство контроля положения костно-мышечного аппарата человека, содержащее датчик положения, выполненный с возможностью фиксации на пользователе и соединенный через электронный узел с сигнализатором, вырабатывающим сигнал-оповещение, отличающееся тем, что датчик положения выполнен в виде тензодатчика, закрепленного на упругой пластине.1. A device for monitoring the position of the musculoskeletal system of a person, comprising a position sensor configured to be fixed on the user and connected via an electronic assembly to a signaling device that generates a warning signal, characterized in that the position sensor is made in the form of a strain gauge mounted on an elastic plate. 2. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что электронный узел содержит соединенные пороговый блок и блок задержки. 2. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the electronic node contains a connected threshold unit and a delay unit. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина упругой пластины выбирается в пределах 50 - 100 мм. 3. The device according to claim 1, characterized in that the length of the elastic plate is selected in the range of 50 - 100 mm
RU95122546/20U 1995-12-28 1995-12-28 DEVICE FOR CONTROL OF POSITION OF THE HUMAN BONE-MUSCULAR APPARATUS RU3536U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95122546/20U RU3536U1 (en) 1995-12-28 1995-12-28 DEVICE FOR CONTROL OF POSITION OF THE HUMAN BONE-MUSCULAR APPARATUS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95122546/20U RU3536U1 (en) 1995-12-28 1995-12-28 DEVICE FOR CONTROL OF POSITION OF THE HUMAN BONE-MUSCULAR APPARATUS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU3536U1 true RU3536U1 (en) 1997-02-16

Family

ID=48265775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95122546/20U RU3536U1 (en) 1995-12-28 1995-12-28 DEVICE FOR CONTROL OF POSITION OF THE HUMAN BONE-MUSCULAR APPARATUS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU3536U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2390029C1 (en) * 2009-02-26 2010-05-20 Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Multibeam accelerometre for measuring acceleration of physical body and electronic model of multibeam accelerometre
RU2470584C2 (en) * 2007-02-09 2012-12-27 Грегори Джон ГАЛЛАХЕР Device for monitoring person's, in particular, baby's state and method of monitoring with application thereof
RU2504350C1 (en) * 2012-07-25 2014-01-20 Сергей Викторович Василевич Interactive device of person's carriage correction and method of carriage correction
RU2597367C2 (en) * 2015-02-13 2016-09-10 Владимир Иванович Журавков Thoracoabdominal training device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470584C2 (en) * 2007-02-09 2012-12-27 Грегори Джон ГАЛЛАХЕР Device for monitoring person's, in particular, baby's state and method of monitoring with application thereof
US8461996B2 (en) 2007-02-09 2013-06-11 Gregory J. Gallagher Infant monitor
RU2390029C1 (en) * 2009-02-26 2010-05-20 Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Multibeam accelerometre for measuring acceleration of physical body and electronic model of multibeam accelerometre
RU2504350C1 (en) * 2012-07-25 2014-01-20 Сергей Викторович Василевич Interactive device of person's carriage correction and method of carriage correction
RU2597367C2 (en) * 2015-02-13 2016-09-10 Владимир Иванович Журавков Thoracoabdominal training device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4730625A (en) Posture monitoring system
US5891042A (en) Fitness monitoring device having an electronic pedometer and a wireless heart rate monitor
US7716988B2 (en) Apparatus for use in controlling snoring and sensor unit particularly useful therein
KR101365591B1 (en) Body temperature measuring device and system with the same
US5919149A (en) Method and apparatus for angular position and velocity based determination of body sway for the diagnosis and rehabilitation of balance and gait disorders
US6238354B1 (en) Temperature monitoring assembly
ATE69148T1 (en) MAGNETIC DISPLAY OF PHYSIOLOGICAL QUANTITIES.
US6765489B1 (en) Accelerometer-based infant movement monitoring and alarm device
KR101795215B1 (en) A Smart belt
RU3536U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF POSITION OF THE HUMAN BONE-MUSCULAR APPARATUS
CN109147285A (en) Wearable Intelligent sitting posture monitors system
JP2005124914A (en) Impedance measuring device and health care guideline advice apparatus
US20050119532A1 (en) Intelligent system and method for monitoring activity and comfort
US5027522A (en) Electronic level indicator
CN208314976U (en) Wearable Intelligent sitting posture monitors system
EP0496756A1 (en) Method and apparatus for the treatment and prevention of posture deficiencies of the spine.
AU7268200A (en) Warning device for a compressed air breathing apparatus
ZA200601793B (en) Device for monitoring the condition of a human being
Kavitha et al. Women self protecting system using Internet of Things
US4096852A (en) Skin conditioning indicator
WO2008054253A1 (en) Training device for correcting the body posture
US3442263A (en) Electronic heart-trouble warning device
CN207667013U (en) Intelligent and safe band and safety belt monitor system
GB2176610A (en) Respiration monitor
DE59507338D1 (en) SCALE WITH GENERATOR