遙測步態波形記錄儀的製作方法

2023-07-27 22:03:31 1

專利名稱：遙測步態波形記錄儀的製作方法
技術領域：
本實用新型是屬於檢測技術領域的遙測步態波形記錄儀。
目前對體育訓練和比賽的運動員，要檢測和分析他們跑步或競走的步態參數，比如起跑時間、每步的落地和騰空時間、任一步數的時間、左右腳步數及總步數、雙腳協調能力和競走監測等，以及對醫學的骨科、整形外科病人的步態檢測和療效觀察，一般是用目測或用快速攝像分析系統，但存在使用和分析的專業化程度高、附屬設備多、造價高和受幹擾較多之不足。本實用新型是採用左、右腳觸發的調製音頻信號，通過音頻信號的接收和放大，由光電耦件轉換成光電信號，經放大濾波的電信號來推動步態波形的描記筆電機、計數顯示、計時顯示和走紙電機同步工作而設計的遙測步態波形記錄儀，就能將運動員或病人的跑步或走步的左右腳步態以方波形式描記在紙上，提供多種數據作為體育訓練和治療的觀察、檢測、監測和分析的依據，並有使用方便、分析容易、步態數據取得直接和成本低的特點。
本實用新型設計的目的，是在於設計遙測步態波形記錄儀來直接觀察和分析運動員或病人跑步或走步的步態情況，並具有使用方便、所取數據直觀、分析容易和成本低的優點。
為實現上述之目的，本實用新型設計將信號發射器的觸發開關安裝在跑步或走步人員的左、右腳鞋底上，而將調製音頻信號發射器帶在身上或腳上，即能隨人跑步或走步腳落地或騰空發射有、無音頻信號。通過遙測步態波形記錄儀的接收放大電路來接收音頻信號並放大，音頻信號再通過光耦器件轉換成光電信號並以發光顯示，光電信號經開關線路放大濾波後通過終端繼電器來推動描記筆電機、計數器、計時器和走紙機構穩速調速電機同步工作，此外還設計交直流轉換、多電壓輸出穩壓電源電路來提供不同電壓的直流電源。下面用實施例並結合附圖對本實用新型詳細說明如下

圖1是遙測步態波形記錄儀的組合結構總圖；圖2是遙測步態波形記錄儀的雙道方波圖形；
圖3是遙測步態波形記錄儀的觸發發射電路；圖4是遙測步態波形記錄儀的接放放大電路，光電轉換開關電路和描記筆電機接線圖；圖5是遙測步態波形記錄儀的走紙機構穩速調速電路；圖6是遙測步態波形記錄儀的交直流轉換、多電壓輸出穩壓電源電路。
如圖1、6所示，遙測步態波形記錄儀是由觸發發射器1、接收放大電路2、光電轉換開關電路3、終端繼電器J、手控多路啟動開關4、走紙機構穩速調速電路5、計數器6、計時器7、和描記筆電機M1、走紙電機M2與多電壓電源電路8組成。其特徵在於觸發發射器1的觸發開關K1安裝在跑步或走步人的左右腳鞋底上，腳落地觸發身帶發射器1的L1和天線TX1發射調製音頻信號，腳騰空則不發射信號，由遙測步態波形記錄儀的接收放大電路的L3和天線TX2接收調製音頻信號，並經放大從輸出線接至監聽器Y、和光電轉換開關電路3轉換成光電信號，放大的光電信號經輸出線與終端繼電器J連接，通過J的觸點J－1接通描記筆電機M1，觸點J－2經手控多路啟動開關4(K)的K－1接通計數器6計數顯示、K－2接通計時器7計時顯示和K－3接通走紙機構穩速調速電路5啟動走紙電機M2同步工作，並用多電壓電源電路8的輸出E2、E3、E4和E5分別與接收放大電路2、光電轉換開關電路3、描記筆電機M1和走紙機構穩速調速電路5連接供電，從而組成遙測步態波形記錄結構，以及一式二套機構的設計組合而組合成遙測步態波形記錄儀的雙道步態波形記錄結構。所述的觸發發射器1如圖3所示，疊層高能電池E1由安裝在腳鞋底上的開關K1，並通過腳落地或騰空去通／斷穩壓集成塊1C1向T1供電而產生調製音頻信號，音頻信號從T2、T3射極輸出，經T4放大再由T5通過L1和天線TX1發射調製音頻信號。所述的接收放大電路2如圖4所示，用L3和天線TX2接收觸發發射器1發射的音頻信號，並通過調頻接收專用集成塊IC2，從IC2經W1輸出信號，信號經C22耦和至T6、T7放大，放大信號接監聽器Y，並接光電轉換開關電路3的光耦器件(光電管LED2和光敏電阻R)。所述的光電轉換開關電路3如圖4所示，由光耦器件(LED2和R)將接收放大電路2輸出的音頻信號轉換成光電信號並以發光二極體LED1發光顯示，光電信號經T8、T9和T10放大輸出控制終端繼電器J。終端繼電器J如圖1、4所示，用J的J－1和J－2分別控制描紀筆電機M1的電通／斷和通過手控多路開關4(K)的K－1、K－2和K－3接通計數器6計數、計時器7計時和走紙電機M2同步工作。計數器6如圖1所示，可用計算器進行計數和顯示，其右端接自帶電池E6，左端分別接J－2的一個觸點和多路開關4的K－1觸點，並接手動信號輸入觸發開關K6，下端按鍵K7、K8和K9分別接ON、＋和1。計時器7如圖1所示，可用電子秒表進行計時和顯示，其右端接自帶電池E7，左端接手控多路開關4的K－2，並接手動信號輸入觸發開關K10，下端按鍵K－11和K12分別接燈(LAP)和時態(MODE)。走紙機構穩速調速電路5如圖1、5所示，其E5接多電壓電源電路8的E5，電流通過單向可控矽SCR經D4、R14接至W4調速，並通過W3穩速，再經電流放大管T11和T12輸出控制走紙電機M2走紙。多電壓電源電路8如圖6所示，是一個交直流轉換、多電壓輸出穩壓電源電路，其220V電源經變壓器B通過整流器AC整流成直流，並可通過K5與電池E切換，經手控開關K4分別與三端穩壓集成塊IC3、IC4、IC5和IC6連接，集成塊左、右端分別通過C32、C34、C36、C38和C33、C35、C37、C39接地或與AC的負極線連接，並分別從集成塊右端輸出不同的穩壓電源E2、E3、E4和E5，再分別與放大電路2、光電轉換開關電路3、描記筆電機M1和走紙機構穩速調速電路5連接供電。
本實用新型設計為雙道步態波形記錄，圖1中除5、7可採用一套機構外，其餘均為一式兩套，分別用於發射、接收不同頻率和記錄左、右腳的步態參數。
圖2是本實用新型所描記的雙道步態波形圖，其橫座標t為時間，縱座標Q則表示信號的有、無，1、2表示左、右腳的步態波形，波的下限為無信號的描記筆自動復位位置，上限為腳落地有信號的描記筆動作位置，上、下水平線的長度表示腳落地或騰空的時間。雙道步態方波圖用於體育訓練可得知運動員跑步或競走左右腳的起跑時間、每一步落地和騰空時間、任一步或數步的時間、左右腳步數及總步數、腳落地和騰空的銜接情況，分析波形的前後段可知運動員的疲勞程度、承受能力、適應能力和左右腳協調能力，以及監測竟走騰空犯規並確定那一步或幾步雙腳騰空，都能從雙道步態方波圖上取得有力證據。此外雙道步態波形圖用於骨科、整形外科病人的步態檢測和療效觀察，可提供一連續的動態的步態數據來反映療效情況。
總之，按本實施例設計製造的遙測步態波形記錄儀，就能將運動員跑步或競走以及病人走步的步態以雙道方波形式遙測記錄在紙上，並從方波圖可直接觀察和分析運動員或病人的步態情況，來指導運動員進行科學訓練和病人的科學治療。本實用新型的結構組合設計新穎合理，並具有使用方便、分析容易、步態數據直觀和成本低的優點，在體育教學和訓練，以及骨科、整形外科對步態的檢測和療效觀察等方面有廣泛的用途。
本實用新型用附圖1作為摘要附圖。
權利要求1.一種遙測步態波形記錄儀，它是由觸發發射器1、接收放大電路2、光電轉換開關電路3、終端繼電器J、手控多路啟動開前4、走紙機構穩速調速電路5、計數器6、計時器7、描記筆電機M1、走紙電機M2和多電壓電源電路8組成，其特徵在於觸發發射器1的觸發開關K1安裝在跑步或走步人的左右腳鞋底上，腳落地觸發身帶發射器1的L1和天線TX1發射調製音頻信號，腳騰空時則不發射信號，由遙測步態波形記錄儀的接收放大電路2的L3和天線TX2接收調製音頻信號，並經放大從輸出線接至監聽器Y、和光電轉換開關電路3轉換成光電信號，放大的光電信號經輸出線與終端繼電器J連接，通過J的觸點J-1接通描記筆電機M1，觸點J-2經手控多路啟動開關4的K-1接通計數器6計數顯示、K-2接通計時器7記時顯示和K-3接通走紙機構穩速調速電路5啟動走紙電機M2同步工作，並用多電壓電源電路8的輸出電源E2、E3、E4和E5分別與接收放大電路2、光電轉換開關電路3、描記筆電機M1和走紙機構穩速調速電路5連接供電，從而組成遙測步態波形記錄結構，以及一式二套的設計組合而組合成遙測步態波形記錄儀的雙道步態波形記錄結構。
專利摘要遙測步態波形記錄儀由觸發發射器、接收放大電路、光電轉換開關電路、終端繼電器、手控多路啟動開關、計時計數器、描記筆電機、走紙調速電機和多電壓電源組成。其發射器的觸發開關裝在鞋底上，腳落地發出調製音頻信號，腳騰空則不發射信號，通過接收放大轉換成光電信號，由終端繼電器控制描記筆電機、走紙調速電機和計時計數器同步工作。本實用新型的雙道步態方波直觀，使用分析方便，在體育訓練和醫療觀察方面有廣泛用途。
文檔編號G01D21/00GK2166416SQ9322307
公開日1994年5月25日 申請日期1993年8月28日 優先權日1993年8月28日
發明者許嘉陵 申請人:許嘉陵