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用于人体上身多关节三维运动测试分析的标记系统 

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申请/专利权人:吉林大学

摘要:本发明公开一种用于人体上身多关节三维运动测试分析的标记系统,包括头部标记点簇系统、颈部标记点簇系统、上臂标记点簇系统、前臂标记点簇系统、手部标记点簇系统、肩部标记点簇系统、胸椎标记点簇系统、腰椎标记点簇系统、胸腔标记点簇系统和骨盆标记点簇系统,本发明可以较为全面地研究人体上身重要关节和节段的运动。对每个节段都设计了一种具有较好人体贴合性的夹具或基板,可根据不同的测试对象的体形调节其夹具或基板的大小,具有一定的普适性。本发明采用单头、双头和三头球头螺栓结合使用方案,能有效地减少丢点或掉点,提高捕捉精度,且方便拆卸,可多次重复利用。

主权项:1.用于人体上身多关节三维运动测试分析的标记系统,其特征在于:包括头部标记点簇系统、颈部标记点簇系统、上臂标记点簇系统、前臂标记点簇系统、手部标记点簇系统、肩部标记点簇系统、胸椎标记点簇系统、腰椎标记点簇系统、胸腔标记点簇系统和骨盆标记点簇系统;所述头部标记点簇系统由弓架(1)、额头圈(2)、左壳体(3)、右壳体(4)和单球头螺栓(5)组成,用于标记头部的运动;弓架(1)连接左壳体(3)和右壳体(4),左壳体(3)、右壳体(4)均是中空结构,用于罩住双耳,外侧中心有连接柱(6),用于连接单球头螺栓(5);额头圈(2)两侧设有插孔(7),与弓架(1)两侧相适配,以调节额头圈(2)在上下方向的位置;弓架(1)和额头圈(2)用弹性塑料制作,弓架(1)顶部和额头圈(2)的前侧中心与后侧中心各有一个连接柱(6),用于连接单球头螺栓(5);单球头螺栓(5)的头部为一个反光球,螺栓的外螺纹与连接柱(6)的内螺纹相适配;所述颈部标记点簇系统由左夹具(8)、右夹具(9)、销轴(10)、V形弹片(11)和单球头螺栓(5)组成,用于标记颈椎或脖颈的运动;左夹具(8)和右夹具(9)的前部结构呈圆弧形,内曲面与人体脖子表面皮肤贴合,弧形面两侧各有一个连接孔(12),连接孔(12)的表面有内螺纹,用于连接单球头螺栓(5);左夹具(8)和右夹具(9)的后侧是左手柄(13)和右手柄(14),左手柄(13)和右手柄(14)前端有连接耳(15),两个连接耳(15)由销轴(10)连接,使得左夹具(8)和右夹具(9)可以绕销轴(10)转动一定角度;左手柄(13)和右手柄(14)内侧开设凹槽(16),凹槽(16)内放置V形弹片(11),在V形弹片(11)作用下,左手柄(13)和右手柄(14)受到向外的弹力,使得左夹具(8)和右夹具(9)始终处于夹紧状态;左手柄(13)和右手柄(14)的后端是长方体结构,长方体结构的上面、后面和侧面各有一个连接孔(12),单球头螺栓(5)通过连接孔(12)与左手柄(13)和右手柄(14)的后端连接;所述上臂标记点簇系统由上卡环(17)、下卡环(18)、三球头长螺栓(19)、螺母(20)和单球头螺栓(5)组成,用于标记上臂的运动;下卡环(18)呈形,外曲面顶部固接有连接柱(6),单球头螺栓(5)通过连接柱(6)与下卡环(18)连接,上卡环(17)和下卡环(18)是完全相同的结构,呈对称布置,上卡环(17)和下卡环(18)组成的环形结构卡在手臂上,三球头长螺栓(19)穿过上卡环(17)和下卡环(18)两侧的对位孔(21)将上卡环(17)和下卡环(18)固定在手臂上,由螺母(20)紧固连接;三球头长螺栓(19)的顶部是三个均匀分布的反光球,三个均匀分布的反光球和单球头螺栓(5)头部的反光球均可作为标记点用于捕捉上臂的运动;所述前臂标记点簇系统采用与上臂标记点簇系统相同的结构设计,根据需求可适当减小上卡环(17)和下卡环(18)圆弧的直径;所述手部标记点簇系统由U形基板(22)和单球头螺栓(5)组成,用于标记手部的运动;U形基板(22)上曲面内凹,下曲面为平面,其内凹曲面与手掌贴合,平面与手背贴合,上曲面与下平面中间为过渡弧面,过渡弧面结构的内表面与手部外侧贴合;上曲面结构、平面结构和过渡弧面结构上分别固接有连接柱(6),单球头螺栓(5)通过连接柱(6)与U形基板(22)连接;所述肩部标记点簇系统由前基板(23)、后基板(24)、连接块(25)、连接带(26)、螺钉(27)和三球头短螺栓(28)组成,用于标记肩部的运动;前基板(23)和后基板(24)均为曲面结构,其外曲面固接有方形连接块(25),连接块(25)中心设有螺纹孔;连接带(26)两端开设若干固定孔(29),连接带(26)与连接块(25)通过螺钉(27)紧固;前基板(23)和后基板(24)的中心,以及两个连接带(26)的顶部设有连接孔(12),三球头短螺栓通过连接孔(12)与前基板(23)、后基板(24)和连接带(26)固接;三球头短螺栓(28)的顶部是三个均匀分布的反光球,三个均匀分布的反光球可作为标记点用于捕捉肩部的运动;所述腰椎标记点簇系统由腰椎基板(30)和双球头螺栓(31)组成,用于标记腰椎骨的运动;腰椎基板(30)中部内凹,其底面凸起部分与人体脊柱处的皮肤凹面贴合;腰椎基板(30)的两侧和中心均设有连接孔(12),双球头螺栓通过连接孔(12)与与腰椎基板(30)固接;双球头螺栓(31)的顶部是两个均匀分布的反光球,两个均匀分布的反光球可作为标记点用于捕捉腰椎骨的运动;所述胸椎标记点簇系统采用与腰椎记点簇系统相同的结构设计,即若干个腰椎标记点簇系统由上到下粘贴在人体脊柱处,以此捕捉脊柱的空间运动;所述胸腔标记点簇系统由胸腔基板(32)和双球头螺栓(31)组成,用于标记前胸腔的运动;胸腔基板(32)中间凹,两侧凸,所形成的底部曲面与人体前胸处皮肤曲面贴合;胸腔基板(32)中间凹面中心和两侧凸面中心均设有连接孔(12),双球头螺栓(31)通过连接孔与胸腔基板(32)连接;所述骨盆标记点簇系统由腰带(33)、左基板(34)、右基板(35)、三球头短螺栓(28)和单球头螺栓(5)组成,用于标记前骨盆的运动;左基板(34)上部设有两个连接孔(12),单球头螺栓(5)通过连接孔(12)与左基板(34)连接;左基板(34)中心设有一个连接孔(12),三球头短螺栓(28)通过连接孔(12)与左基板(34)连接;右基板(35)和左基板(34)为相同的结构,右基板(35)和左基板(34)的上端均设有穿孔(36),腰带(33)穿过穿孔(36),使得左基板(34)和右基板(35)分别固定在人体骨盆处的左侧和右侧;腰带(33)两端开设若干定位孔(37),当腰带(33)调节至合适的腰围时,用定位螺钉(38)穿过定位孔(37),使其固定在腰部。

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