成年人人體環節質心尺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于人體測量工具，特別涉及一種計算成年人人體各個環節質心位置的計算尺。
技術背景
[0002]人體質心的研究及其應用在人類工效學領域有著非常重要的作用，尤其在人體測量、生物力學測試等方面。人體整體及其各環節的質心位置等是人體工效學、人類學及人體科學研究的重要組成部分，也進行人體運動學及運動損傷與預防方法研究的基本參量，有重要的學術價值和實用意義。其研究成果可廣泛應用在勞動安全防護設備(如安全帶等)的設計，傷殘人假肢的研制、汽車安全保護及檢測、或者運動員動作分析等各個方面，是具有重要的社會和經濟效益的研究課題及實用技術。
[0003]1986年我國專家學者對CT法應用在測量人體各環節慣性參數上取得突破性的進展，隨后1988年我國建立了中國成年人人體尺寸數據庫，鄭秀媛等在此基礎上經統計分析后發表《中國成年人人體質心的研究》，并得出人體各環節的環節質心半徑系數(各環節質心上部尺寸占本環節全長百分比)，這些數據雖然并不復雜，但是使用時仍需先測量環節長度，然后再計算，十分不便。應用本發明，可簡單快捷地直接測出人體環節質心位置。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是，提供一種方便、精確、快捷測量中國正常成年人人體環節質心位置的工具。
[0005]本發明的技術方案是:一種人體環節質心位置的計算尺，其特征在于:整體外形為扁圓柱形，一側表面有方形收線按鈕，內部為一個內嵌收線發條彈簧的空心階梯軸雙側(近側和遠側)裝有繞線軸的結構。繞線軸兩端外徑分別為D1 (稱為近側端直徑)和D2 (稱為遠側端直徑)(單位mm)，D1O2，且D1 = D2等于環節相對質心系數(引用中國標準化與信息分類編碼研究所發布的中國成年人人體質心的研究成果，1998年)，收線發條彈簧嵌在遠端空心軸內。裝置內部兩魚線分別纏繞在外徑為D1和D2的兩繞線軸上，且纏繞方向相反，魚線外端點分別標寫近端和遠端字樣。測量時可拉一側魚線、另一側自動卷出，也可同時拉兩側魚線，當近側和遠側魚線外端分別到達劃分該環節的骨性標志點時，軸心(裝置正面圓形的圓心)對應點即為環節的質心。測量結束后，按收線按鈕可將魚線收回。注意拉線時保持兩端拉出來的魚線在一條直線上。
[0006]根據性別、環節的不同，調整Dp D2的大小制成不同型號質心尺，因此，應用本發明的不同型號質心尺，就能分別測量出中國正常成年男女的各個環節的質心位置。
[0007]本發明利用鄭秀媛等在《中國成年人人體質心的研究》中得出的人體各環節相對質心(指各環節質心上部(或下部)尺寸占本環節全長百分比)這一系數，即兩側拉出魚線的長度之K(L1 = L2)等于環節的相對質心系數。兩側的魚線分別纏繞在外徑SD1 (近端)和％(遠端)(單位mm)的繞線軸上，D1O2，且D1 = D2等于環節相對質心系數。這樣兩端拉出魚線的長度之比就等于繞線軸的外徑之比，既人體環節相對質心系數。對于長度不同的環節，按照中國人平均身高計算出環節長度以及環節相對質心系數，計算該環節階梯軸的直徑D1和D2。
【附圖說明】
[0008]附圖1為本發明的爆炸圖。
[0009]附圖2為本發明的截面圖。
[0010]附圖3為本發明的內部圖。
[0011]附圖4為本發明的外觀圖。
【具體實施方式】
[0012]參看附圖1，該裝置外殼整體5為扁圓柱形，一側表面中間有圓形收線按鈕6，內部為一個內嵌收線發條彈簧4的空心階梯軸3雙側繞線軸(近側I和遠側2)結構。近側繞線軸I和遠側繞線軸2上魚線的纏繞方向相反且繞線軸分別固定在階梯軸3的兩端，測量時可拉一側魚線、另一側自動卷出，也可同時拉兩側魚線，當近側繞線軸I和遠側繞線軸2上所纏繞魚線的外端分別到達劃分該環節的骨性標志點時，軸心7 (裝置正面圓形的圓心)對應點即為環節的質心。測量結束后，按中間的收線按鈕6可將卷尺收回。注意拉線時盡量保持兩端拉出來的兩條魚線在一條直線上。
[0013]根據性別、環節的不同，調整更換近側繞線軸I和遠側繞線軸2的外徑Dp D2的大小可制成針對不同性別和不同環節的不同型號質心尺。
[0014]當近側繞線軸I和遠側繞線軸2上魚線的外端拉出分別到達劃分該環節的骨性標志點時，兩端魚線的長度比、繞線軸的外徑之比都等于人體環節質心占本環節全長百分比之比，即環節相對質心系數。軸心(裝置正面圓形的圓心)即為所測環節的質心。
[0015]測量過程中需注意以下幾點:測量時分別向環節兩端拉動魚線，且應注意每個環節的劃分位置，以大腿環節為例，標有近端的卷尺I至髂前上棘點位置，標有遠端的卷尺2至脛骨點位置，方向不能顛倒；兩端拉出來的魚線要保持在一條直線上，以免造成誤差；魚線的兩端要固定在指定位置上且要盡量保持繃直狀態。
【主權項】
1.一種人體環節質心測量裝置，其特征在于:整體外形為扁圓柱形，內部為一個內嵌收線發條彈簧的階梯軸雙繞線軸結構；拉動繞線軸上纏繞的非彈性魚線，當兩側魚線外端分別到達劃分該環節的骨性標志點時，即可測出環節質心位置。2.根據權利要求1所描述的測量結構，其特征在于:整體外形為扁圓柱形，一側表面有收線按鈕，按下按鈕即可回收拉出的兩側魚線。3.根據權利要求1所描述的測量結構，其特征在于:內部為一個空心階梯軸結構，階梯軸兩端的繞線軸外徑分別為Dl (稱為近側端)和D2 (稱為遠側端)，D1〈D2，且Dl:D2等于環節相對質心系數(引用中國標準化與信息分類編碼研究所發布的中國成年人人體質心的研究成果，1998年)。4.根據權利要求1所描述的測量結構，其特征在于:內部為一個空心階梯軸結構，在遠端空心軸內嵌入收線發條彈簧。5.根據權利要求1和權利要求3所描述的測量結構，其特征在于:內部為一個空心階梯軸雙側(近端和遠端)裝有繞線軸結構，繞線軸兩端外徑分別為Dl (稱為近端)和D2 (稱為遠端)，DKD2 ;魚線纏繞方向相反且分別纏繞在兩階梯軸上，魚線外端點分別標寫近端和遠端字樣；測量時可拉一側魚線、另一側自動卷出，也可同時拉兩側魚線，當近端魚線和遠側卷魚線端分別到達劃分該環節的骨性標志點時，軸心(裝置正面圓形的圓心)即為環節的質心。
【專利摘要】本發明提供一種方便、精確、快捷測量中國正常成年人人體環節質心位置的工具。該裝置為扁圓柱形，一側有收線按鈕，內部為一個內嵌收線發條彈簧的空心階梯軸雙側（近側和遠側）裝有繞線軸的結構。兩條無彈性魚線平行纏繞在兩階梯軸上且纏繞方向相反，測量時可拉一側魚線、另一側自動卷出，也可同時拉兩側魚線，測量結束后，按收線按鈕可將魚線收回。該裝置內部階梯軸兩端的繞線軸外徑分別為D1和D2，D1：D2等于環節相對質心系數（引用中國標準化與信息分類編碼研究所發布的中國成年人人體質心的研究成果，1998年）。測量時分別向環節兩端拉動魚線，當近側和遠側魚線外端分別到達劃分該環節的骨性標志點時，軸心（裝置正面圓心）即為所測環節的質心。
【IPC分類】A61B5/103
【公開號】CN104970796
【申請號】CN201410128236
【發明人】劉翠鮮, 曲冰, 張波
【申請人】上海體育學院
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年4月1日