专利名称：膝关节屈伸肌群等长肌力测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种等长肌力测试装置，尤其涉及一种膝关节屈伸肌群等长肌力 测试装置。
背景技术：
现在的体育训练、民用健身训练器械的阻力负荷大体可分为等张、等长、等动三种 类型。其中，等长运动(isometric exercises)是指肌肉收缩而肌纤维不缩短，即可增加肌 肉的张力而不改变肌肉的长度，即无论负荷变化与否，骨骼杠杆角度和肌肉纤维长度始终 保持恒定，而在特定的负荷下保持静止，对提高耐力有一定效果。等长肌力测试主要是在标 准姿位下用测力器测定一个肌肉或肌群的等长收缩(isometric contraction)肌力。常用 的测试项目有(1)握力用大型握力计测定并以握力指数评定；(2)捏力用拇指和其他 手指的指腹捏压握力计或捏力计可测得质量力，其值约为握力的30% ； (3)背肌力用拉力 计测定并以拉力指数评定；测时两膝伸直，将把手调节到膝盖高度，然后用力伸直躯干上拉 把手。以拉力指数评定；(4)四肢各组肌力测定，在标准姿势下通过钢丝绳及滑轮拉动固定 的测力计，可对四肢肌肉的等长肌力进行分别测定。虽然，现在已有为膝关节伸屈运动功能 的测定与恢复而设计出的康复训练系统，但这些康复训练系统中的测力传感器大多使用的 是扭力矩传感器，得到的结果只是扭力矩，无法直接得到力量值的大小，还需要配置不同的 配件以适应人体不同部分的测试。目前，就针对膝关节屈伸肌群等长肌力的测试还没有一 个可直接得到力量值大小的测试装置。
实用新型内容针对上述现有技术，本实用新型提供一种膝关节屈伸肌群等长肌力测试装置，其 中采用拉/压力传感器采集及转换信号，只要经过标定或校准，可以直接得到力量值的大 小，使用目的非常明确，测量结果非常直观。为了解决上述技术问题，本实用新型膝关节等长肌力测试装置予以实现的技术方 案是包括测试控制单元和设有传感器的测试座椅，所述测试单元与传感器电连接；所述 测试座椅包括两条前支撑腿、两条后支撑腿、下横梁和上横梁，所述上横梁上设有可前后调 整位置的靠背，所述传感器为拉/压力传感器；所述上横梁的两侧均设有可调整长度的支 撑杆，所述支撑杆的顶端设有短轴，所述短轴的内侧设有长臂，所述长臂的下部设有可上下 调整位置的横短臂；所述前支撑腿上设有可上下调整位置的滑套，所述拉压力传感器与所 述滑套固定；所述横短臂与所述拉压传感器之间设有由滑套和滑杆构成的连接件。本实用新型踝关节等长肌力测试装置，其中，所述测试控制单元包括计算机和安 装在计算机系统中的Medlab、Labview生物信号采集及处理软件。所述拉/压力传感器在 其安装平面测量的最大压力为30N，其抗压极限为45N。所述测试座椅还设有扶手。所述横 短臂上包裹有柔性垫。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是[0007]本实用新型测试装置中的传感器采用的是拉/压力传感器，利用该传感器采集及 转换信号，可对膝关节屈伸肌群不同关节角度状况下产生的力值进行测试，并可将数据通 过计算机显示器实时输出。只要经过标定或校准，在计算机显示器中显示的实时数据就是 力量值的大小，其使用目的非常明确，测量结果非常直观。
图1是本实用新型测试装置中测试座椅的主视图；图2是图1所示测试座椅的俯视图；图3是图1所示测试座椅的侧视图；图4是本实用新型测试装置的构成示意图。图中主要附图标记说明10——测试控制单元 20——靠背30——横短臂40——拉/压力传感器 50——导杆/滑套
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细地描述。如图4所示，本实用新型膝关节屈伸肌群等长肌力测试装置包括测试控制单元 10和传感器，所述传感器电连接到测试控制单元，所述测试控制单元10包括计算机和安 装在计算机系统中的生物信号采集及处理系统，该生物信号采集及处理系统采用Medlab、 Labview等与生物信号采集、处理相关的软件。为保证被测试人员的安全及测试数据的可靠，本实用新型设计专有的测试座椅， 所述测试座椅采用框架式结构，所述传感器固定在座椅上。如图1、图2和图3所示，所述测 试座椅包括两条前支撑腿11、两条后支撑腿12、下横梁13和上横梁14，所述上横梁14上 设有可前后调整位置的靠背20。所述测试座椅上横梁14的两侧均设有可调整长度的支撑 杆15，所述支撑杆15的顶端设有短轴16，所述长臂16的下部设有可上下调整位置的横短 臂30 ；所述前支撑腿11上设有可上下调整位置的滑套19，所述拉压力传感器40与所述滑 套19固定，所述传感器为拉/压力传感器40，所述拉/压力传感器40与测试座椅之间利用 螺杆锁紧固定，由于要求所述拉/压力传感器40在其安装平面测量的最大压力为30N，其抗 压极限为45N，因此，其中用来固定拉压力传感器40的连杆最好采用不易变形的镀铬钢管 制成，所述横短臂30与所述拉/压传感器40之间连接有索链，所述横短臂30上最好包裹 有柔性垫。为了使用方便和舒适，最还设有扶手。上述可前后调整位置的靠背20、可调整长度的支撑杆15、可上下调整位置的横短 臂30和可上下调整位置的滑套19，其中所涉及到的的调整均采用导杆/滑套结构50，如图 1和图3中附图标记50所示，并均是利用螺杆锁紧固定，该调节结构可以根据受测试者的具 体情况，调整为最佳体位，该调整结构的调整、松动和紧固都非常方便。本实用新型中的传感器可以采用各种工作方式的拉/压力传感器，其传感器主要 负责感受力值的变化，并将其转换为电信号传送到测试控制单元。其最大量程为200kg。为了防止受测者肢体的位移，还可以在适当的位置设有绑带，以便帮助固定。 下面是本实用新型中建议使用的拉/压力传感器40的技术指标，其输出为1. 5mv/v，非线性为彡0. 05% F. S，滞后为彡0. 05% F. S，不重复性为彡0. 05% F. S，零位输出为 ^ 2% F. S，激励电压为10v，灵敏度为1. 9mv/v，温漂为0. 003% F. S，过载能力为150% F. S。本实用新型膝关节屈伸肌群等长肌力测试装置的测试过程是1、嘱被测试者端坐于座椅之上，并使其胭窝部紧贴于座椅前缘；2、调整靠背，使其与被测试者背部紧贴，并进行紧固；3、以带子将被测试者髋部固定于座椅；4、调整支撑杆，使短轴轴心与被测试者膝关节转动轴心处于同一直线上；5、调整短横臂，使其与被测试者小腿下端最细处处于同一水平面；6、调整短横臂与传感器之间的滑套，使被测试者膝关节处于屈曲90°的位置；7、用带子将被测试者小腿与短横臂固定；8、令被测试者进行2 3次随意收缩，并询问其是否有感觉不适之处，并进行调 整；9、进行正式测试或训练。尽管上面结合图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具 体实施方式，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人 员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些 均属于本实用新型的保护之内。
权利要求一种膝关节屈伸肌群等长肌力测试装置，包括测试控制单元(10)和设有传感器的测试座椅，所述测试控制单元(10)与传感器电连接；所述测试座椅包括两条前支撑腿(11)、两条后支撑腿(12)、下横梁(13)和上横梁(14)，所述上横梁(14)上设有可前后调整位置的靠背(20)，其特征在于所述传感器为拉/压力传感器(40)；所述上横梁(14)的两侧均设有可调整长度的支撑杆(15)，所述支撑杆的顶端设有短轴(16)，所述短轴(16)的内侧设有长臂(17)，所述长臂(16)的下部设有可上下调整位置的横短臂(30)；所述前支撑腿上设有可上下调整位置的滑套(19)，所述拉压力传感器(40)与所述滑套(19)固定；所述横短臂(30)与所述拉压传感器(40)之间设有由滑套和滑杆构成的连接件。
2.根据权利要求1所述膝关节屈伸肌群等长肌力测试装置，其特征在于所述测试控 制单元包括计算机和安装在计算机系统中的Medlab、Labview生物信号采集及处理软件。
3.根据权利要求1所述膝关节屈伸肌群等长肌力测试装置，其特征在于所述拉/压 力传感器在其安装平面测量的最大压力为30N，其抗压极限为45N。
4.根据权利要求1所述膝关节屈伸肌群等长肌力测试装置，其特征在于所述测试座 椅还设有扶手。
5.根据权利要求1所述膝关节屈伸肌群等长肌力测试装置，其特征在于所述横短臂 (30)上包裹有柔性垫。
专利摘要本实用新型公开了一种膝关节屈伸肌群等长肌力测试装置，包括测试控制单元和设有传感器的测试座椅，测试单元与传感器电连接；测试座椅包括两条前支撑腿、两条后支撑腿、下横梁和上横梁，上横梁上设有可前后调整位置的靠背，传感器为拉/压力传感器；上横梁的两侧均设有可调整长度的支撑杆，支撑杆的顶端设有短轴，短轴的内侧设有长臂，长臂的下部设有可上下调整位置的横短臂；前支撑腿上设有可上下调整位置的滑套，拉压力传感器与滑套固定；横短臂与拉压传感器之间设有由滑套和滑杆构成的连接件。只要经过标定或校准，本实用新型测试装置可以直接得到力量值的大小，使用目的非常明确，测量结果非常直观。
文档编号A61B5/22GK201759570SQ201020242660
公开日2011年3月16日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者周石, 章礼勤, 黄力平 申请人:天津体育学院