專利名稱：運動功能分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種運動功能分析儀，特別是基于生物電子阻抗來進行人體成 分及運動功能分析的設(shè)備結(jié)構(gòu)的改進。
技術(shù)背景
人體的組成包括水、蛋白、骨頭及脂肪，以及很少量的特殊部分。這些元素的 整體組成人體的重量。定量測量各個元素被稱為人體成分分析。近年來人體阻抗 分析的迅速發(fā)展應歸于肥胖對身體的影響。脂肪所占的比例被稱為肥胖，并被用 來診斷各種成人疾病。按照醫(yī)學術(shù)語，人體成分，即脂肪自由基(FFM)是支撐
人體的主要部分。病人因營養(yǎng)不良的關(guān)系，例如癌癥患者就要周期性地測量FFM來決定緩解的情況及監(jiān)視疾病的進展。當一個肥胖的人通過運動鍛煉減輕其體重， 如在幾個月內(nèi)的短期運動，周期性地顯示其體重幾乎沒有變化。在這種情況下， 如果測量人體成分，就會發(fā)現(xiàn)肌量增加，脂肪量減少。按照這種方法，運動鍛煉 的作用可以通過一個合理的方式測量到。
作為測量人體成分的簡便方法之一，生物電子阻抗分析(BIA)被廣泛地應用。 該生物電子阻抗分析儀(BIA)是將測量電極與轉(zhuǎn)換開關(guān)相連，通過放大電路、 A/D轉(zhuǎn)換器電連接到一微處理器，微處理器還連接一個顯示屏及鍵盤，根據(jù)需要 還可以連接一打印機。
按照常規(guī)的生物電子阻抗分析(BIA)方法，人體成份分析基于以下一系列步 驟完成的，首先通過鍵盤輸入受測人的性別、年齡、高度和體重，然后把電極粘 在受測人的手上和腳上，使微弱的電流通過人體，通過帶有電子選擇開關(guān)的阻抗 測量裝置分別測量人體的電阻和電導系數(shù)，該開關(guān)是由微處理器控制的，基于這 些測量值，人體的液體量、脂肪自由基、脂肪比例及人體液體的分布狀態(tài)就被測 量出來了。測量結(jié)果在顯示屏上顯示出來，根據(jù)需要可以通過打印機將測量結(jié)果 打印出來。但是，目前這種儀器僅僅被用來進行人體成份分析。本申請人在2005 年8月18日申請的申請?zhí)枮?005201040604的專利已獲得授權(quán)，該實用新型拓展 了已有的生物電子阻抗分析儀(BIA)的功能，提供了一種不僅可以完善分析人體
成分，還可以通過測量人在測量平臺上的蹲起運動，進行人體運動功能分析的設(shè) 備。但在使用過程中發(fā)現(xiàn)，由于導電電極是直接粘結(jié)在測量平臺的腳踏板上，如 果力傳感器損壞或需要更換時，必須強行將導電電極與腳踏板分開，才能拆開與 腳踏板連接的力傳感器,這時往往腳踏板也被損壞，且必須更換，造成了浪費
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是在現(xiàn)有的運動功能分析儀基礎(chǔ)上對其結(jié)構(gòu)進一步改進，在 腳踏板與力傳感器之間增加了一塊連接板，使得力傳感器的更換更加容易。
為實現(xiàn)此目的，本實用新型所涉及的運動功能分析儀，包括測量平臺， 一包括 由放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、電腦PC機組成的控制電路，輸入鍵盤及顯示器，其特 征在于測量平臺的腳踏板下部與連接板的上部相聯(lián)，該連接板的下部與力傳感 器的上部相聯(lián)，力傳感器的下部連接在測量平臺的底座上，導電電極固定在腳踏 板上；A/D轉(zhuǎn)換器、放大器接口連接到阻抗測量電路。
更進一步，力傳感器與連接板之間用螺釘連接，連接板與腳踏板之間以及力傳 感器與測量平臺底座之間的連接均是用螺釘連接的，導電電極與腳踏板是用粘膠 粘結(jié)的。
本實用新型的有益效果是當力傳感器損壞需要更換時，直接拆開與腳踏板相連 的連接板，將力傳感器從連接板上卸下，無需觸動與腳踏板粘結(jié)的導電電極，這 樣既保護了腳踏板，也使力傳感器的更換變得容易，大大節(jié)約了維修成本。

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圖1是本實用新型整體結(jié)構(gòu)的電路原理圖2是本實用新型的測量平臺結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
本實用新型所涉及的運動功能分析儀測試平臺的結(jié)構(gòu)部分，包括兩個腳踏板， 在腳踏板4的上部粘結(jié)有導電電極5，在腳踏板4的下部各裝有一個高精度的力 傳感器2，力傳感器2的上部與連接板3用螺釘連接，該連接板3與腳踏板4之 間用螺釘連接，力傳感器2的下部與測試平臺的基座1用螺釘連接。當力傳感器 2損壞需要更換時，首先拆開與腳踏板4相連的連接板3，然后將力傳感器2從連 接板3上卸下，不會對粘結(jié)在腳踏板4上的導電電極5有任何影響，使力傳感器3的更換變得容易。
本實用新型所涉及的運動功能分析儀工作原理是在對受測人進行測量時，通 過鍵盤輸入受測人的性別、身高、左腿長、左小腿長、右腿長、右小腿長、左股 骨頸骨密度、右股骨頸骨密度，然后受測人站到測量平臺上。測量平臺有兩只腳 踏板4，它們分別用于承載受測人的左腳和右腳，腳踏板4由玻璃鋼材料制造。
在腳踏板4的上部粘結(jié)有導電電極5，與受測人左腳前部連接的電極為EL1,與受 測人左腳后部連接的電極為EL2，與受測人右腳前部連接的電極為ER1，與受測 人右腳后部連接的電極為ER2，電極EL1、 EL2、 ER1、 ER2用于測量人體下肢阻 抗。測量時受測人兩腳分別踏在對應的腳踏板電極上，測量平臺的電路板通過腳 踏板導電電極輸出一微小測量電流，此電流流經(jīng)受測人雙腳并產(chǎn)生電壓降。此電 流和電壓信號在電路板內(nèi)進行前置處理，處理后的信號送入計算機。計算機根據(jù) 檢測輸出信號的大小計算出人體生物阻抗的幅值和相角。根據(jù)人體參數(shù)模型進一 步分析計算出人體下肢肌肉體積及分布，以及全身脂肪含量及其沿身高的平均分 布。
當受測人雙腳分別踏在腳踏板4上做靜止站立或蹲起動作時，由力傳感器2測 出受測人的體重及受測人左腿和右腿所受到的地面支撐力，人體施加在腳踏板上 的力由力傳感器2變換成電信號，力傳感器2輸出的電信號經(jīng)測量平臺處理電路 預處理后送入計算機。計算機計算出人體施加在測量平臺上的力。當受測人在測 量平臺上做蹲起動作時，計算機屏幕顯示出受測人做蹲起動作過程中，下肢肌力 隨時間變化的情況，根據(jù)曲線的分布，計算機分析出受測人的下肢肌肉分布、全 身脂肪含量、下肢肌力、膝關(guān)節(jié)功能障礙程度和活動范圍、人體股骨頸抗骨折能 力及人體平衡性等運動功能。如果受測人需要打印曲線分布圖，可以通過外連打 印機打出。
權(quán)利要求1、一種運動功能分析儀，包括測量平臺，一包括由放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、電腦PC機組成的控制電路，輸入鍵盤及顯示器，其特征在于測量平臺的腳踏板下部與連接板的上部相聯(lián)，該連接板的下部與力傳感器的上部相聯(lián)，力傳感器的下部連接在測量平臺的底座上，導電電極固定在與腳踏板上；A/D轉(zhuǎn)換器、放大器接口連接到阻抗測量電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動功能分析儀，其特征在于力傳感器與測量平臺底 座的連接是用螺釘連接的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的運動功能分析儀，其特征在于腳踏板與連接板之間的連接是用螺釘連接的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的運動功能分析儀，其特征在于腳踏板與導電電極之間是用粘膠固定連接的。
專利摘要一種運動功能分析儀，包括測量平臺，一包括由放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、電腦PC機組成的控制電路，輸入鍵盤及顯示器，其中測量平臺的腳踏板下部與連接板的上部相聯(lián)，該連接板的下部與力傳感器的上部相聯(lián)，力傳感器的下部連接在測量平臺的底座上，導電電極固定在腳踏板上；A/D轉(zhuǎn)換器、放大器接口連接到阻抗測量電路。更進一步，力傳感器與連接板之間用螺釘連接，連接板與腳踏板之間以及力傳感器與測量平臺底座之間的連接均是用螺釘連接的，導電電極與腳踏板是用粘膠粘結(jié)的。
文檔編號A61B5/053GK201179060SQ20072030488
公開日2009年1月14日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者孫允高, 彰俊民 申請人:北京邁達康醫(yī)療設(shè)備制造有限公司