[实用新型]用于姿势控制研究的站姿突发减载装置

说明书

技术领域

本实用新型属于用于人体生理学研究的领域，尤其涉及一种用于姿势控制研究的站姿突发减载装置。

背景技术

人-椅界面不稳定作为动态座椅的一个基本工效学特征，对于改善人-椅界面适配度缓解坐面压力和改善坐不舒适具有明显的作用。然而，有关生理、心理机制尚不明确。有研究表明，腰椎稳定肌在维系腰椎稳定性中发挥80％以上的作用，因而腰部的舒适度和腰椎功能等发挥着重要的作用。目前该领域研究突发性失衡对人体影响主要通过简单的支撑结构与人工减载相配合的形式来进行，在实验中对于受试者心理干扰较大，进一步使得受试者产生心理预期导致肌肉预先控制而产生较大的实验误差。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的之一是提供一种结构简单，操作方便且对受试者干扰性较小的站姿突发减载装置。

为了实现上述第一个实用新型目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

用于姿势控制研究的站姿突发减载装置，包括箱体、信号发射装置、磁力锁、连杆机构、复位弹簧、踏板、和缓冲平台，所述箱体的上壁设有通孔，连杆机构的一端与箱体的侧壁相铰接，所述踏板位于通孔的上方，且踏板底部通过连接片与连杆机构的另一端相连接，所述连杆机构与箱体顶部之间固定有磁力锁和复位弹簧，所述信号发射装置与磁力锁电气连接，所述缓冲平台设置在箱体内且位于踏板的下方。

作为优选方案：所述箱体的上壁的通孔为两个，相互间隔设置，所述磁力锁、复位弹簧、踏板和连杆机构的数量也相应为两个。两组结构的配合使得该装置能有效模拟左脚突发减载，右脚突发减载，双脚同时突发减载等三种状态。

作为优选方案：所述两个连杆机构相互平行设置，且连杆机构包括上下两根相互平行的连杆，所述连杆的两端分别与箱体侧壁和连接片相互铰接。踏板在减载过程中始终处于水平状态，稳定性更高，受试者不易摔倒，人身安全更有保障。

作为优选方案：所述连接片与箱体侧壁相互平行，且连接片平面与踏板平面相互垂直。

作为优选方案：所述复位弹簧位于在磁力锁与踏板之间。所述复位弹簧用于踏板复位及缓冲，且由杠杠原理可知复位弹簧位于在磁力锁与踏板之间所起的复位及缓冲效果最佳。

作为优选方案：所述磁力锁包括固定在箱体上的吸附金属和固定在连杆机构上的电磁铁。

作为优选方案：所述缓冲平台采用橡胶材质。缓冲平台用于实验中连杆下坠缓冲，进而减缓踏板刚性冲击，避免对受试者的身体产生不良影响。

为了实现上述第二个实用新型目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种采用上述站姿突发减载装置研究突发性失衡对人体影响的方法，包括如下步骤：

a)将站姿突发减载装置平放在地面，踏板朝上；初始状态时，踏板在复位弹簧的作用下保持高于箱体上平面的状态；

b)将装置通电之后，磁力锁中的电磁铁在电流的作用下，产生强大的吸引力，使得电磁铁与吸附金属两部分牢牢吸住；

c)受试者踏上装置平台，保持身体放松，双脚分别站在两个踏板上，踏板在磁力锁的工作下对受试者产生有效的支撑；

d)实验人员通过信号发射装置控制任意踏板的电流断路来模拟突发减载环境，磁力锁在断电的情况下，电磁铁的吸力消失，踏板未能对受试者有效支撑，造成受试者突发性失衡；

e)信号发射装置精确记录负载发生的时间，且通过传感器将此情况下受试者身体部分肌肉的肌电信号记录，以提供研究。

本实用新型通过磁力锁产生远大于人体体重的吸力，并通过连杆机构和踏板对人体形成支撑，实验时通过信号发射装置控制磁力锁的开关，模拟左脚突发减载，右脚突发减载，双脚同时突发减载等三种状态，并通过信号发射装置精确记录负载发生的时间，避免人工减载在实验中对于受试者心理干扰，进一步避免了受试者产生心理预期导致肌肉预先控制而产生较大的实验误差。

本实用新型结构简单，操作方便，在姿势控制研究中能有效发生姿势干扰，可模拟腰椎稳定肌突发性失衡，形成非稳定坐面，进而研究突发性失衡对于腰部多裂肌和竖脊肌快速反应的能力。

本实用新型所采用的方法，实施方便，实验效果好，数据精确，能对突发性失衡对人体的影响，尤其是对腰椎稳定肌的影响提供生理、心理机制方面的重要启示。

附图说明

图1是本实用新型的侧面结构示意图。

图2是本实用新型的俯视结构图。

具体实施方式