[發(fā)明專利]用于人體全身多關(guān)節(jié)三維運動測試分析的光學(xué)標(biāo)記系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310010823.1
• 申請日: 2023-01-05
• 公開（公告）號: CN116172546A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢志輝;王勝利;任雷;金威龍;王凱澤;劉翔宇;王坤陽;任露泉
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11
• 代理公司: 長春市四環(huán)專利事務(wù)所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張冉昕

1.用于人體全身多關(guān)節(jié)三維運動測試分析的光學(xué)標(biāo)記系統(tǒng)，其特征在于：包括頭部標(biāo)記點簇系統(tǒng)、頸椎標(biāo)記點簇系統(tǒng)、肩部標(biāo)記點簇系統(tǒng)、上臂標(biāo)記點簇系統(tǒng)、小臂標(biāo)記點簇系統(tǒng)、手部標(biāo)記點簇系統(tǒng)、胸椎標(biāo)記點簇系統(tǒng)、腰椎標(biāo)記點簇系統(tǒng)、胸腔標(biāo)記點簇系統(tǒng)、骨盆標(biāo)記點簇系統(tǒng)、大腿標(biāo)記點簇系統(tǒng)、小腿標(biāo)記點簇系統(tǒng)和足部標(biāo)記點簇系統(tǒng)；

所述頭部標(biāo)記點簇系統(tǒng)由頭戴架(1)、四球頭螺栓(2)、上彈力繩(3)和下彈力繩(4)組成，用于標(biāo)記頭部的運動；頭戴架(1)為一體式結(jié)構(gòu)，上部彎曲部位用于掛雙耳，下部放在頭部后腦，上彈力繩(3)和下彈力繩(4)與頭戴架(1)固接，上彈力繩(3)用于套在額頭，下彈力繩(4)用于套在下頜；頭戴架(1)上部柱體和下部柱體的內(nèi)外側(cè)各設(shè)有8個螺孔(5)，四球頭螺栓(2)與螺孔(5)相適配；四球頭螺栓(2)頂部固接有四個互成90°的球頭(6)，球頭(6)表面涂有反光材料，四個球頭作為一個標(biāo)記點簇用于光學(xué)捕捉；

所述頸椎標(biāo)記點簇系統(tǒng)由彈性圈(7)、固定塊(8)、四球頭螺栓(2)和緊固螺母(9)組成，用于標(biāo)記頸椎的運動；彈性圈(7)為弧形面，用于卡在脖子部位，彈性圈(7)后部中心部位固接有固定塊(8)，固定塊(8)內(nèi)開設(shè)T型槽(10)，使用兩個緊固螺母(9)將四球頭螺栓(2)與固定塊(8)緊固，一個緊固螺母(9)置于T型槽內(nèi)，另一個緊固螺母(9)置于T型槽(10)上表面，通過轉(zhuǎn)動四球頭螺栓(2)和T型槽(10)上表面的緊固螺母(9)，使得四球頭螺栓(2)與固定塊(8)固定；

所述肩部標(biāo)記點簇系統(tǒng)由拱形基板(11)、四球頭螺栓(2)和緊固螺母(9)組成，用于標(biāo)記肩部的運動；拱形基板(11)中間部位沿弧面開設(shè)T型槽(10)，使用兩個緊固螺母(9)將四球頭螺栓(2)固定在T型槽(10)，四球頭螺栓(2)可沿著沿弧面的T型槽(10)滑動，滑動至合適的部位用緊固螺母(9)固定；拱形基板(11)內(nèi)側(cè)面粘貼雙面膠點，使得拱形基板(11)更好的與人體表面貼合且連接穩(wěn)固；

所述上臂標(biāo)記點簇系統(tǒng)由彈性鋸齒環(huán)(12)、固定齒(13)、連接塊(14)、四球頭螺栓(2)和緊固螺母(9)組成，用于標(biāo)記上臂的運動；彈性鋸齒環(huán)(12)可直接套在手臂，其內(nèi)側(cè)面與手臂皮膚貼合；彈性鋸齒環(huán)(12)的外側(cè)面為鋸齒狀邊緣，鋸齒狀邊緣從根部至頭部逐漸變薄，因此整個環(huán)形面具有一定的彈性；連接塊(14)的一端設(shè)有固定齒(13)，固定齒(13)與彈性鋸齒環(huán)(12)外側(cè)面的鋸齒適配，可以調(diào)節(jié)彈性鋸齒環(huán)(12)中部孔的大小，從而上臂標(biāo)記點簇系統(tǒng)可具有一定的普適性；彈性鋸齒環(huán)(12)一端是連接塊(14)，連接塊(14)上開設(shè)T型槽(10)，使用兩個緊固螺母(9)將四球頭螺栓(2)固定在T型槽(10)，四球頭螺栓(12)可沿著沿T型槽(10)滑動，滑動至合適的部位用緊固螺母(9)固定；所述小臂標(biāo)記點簇系統(tǒng)采用與上臂標(biāo)記點簇系統(tǒng)相同的結(jié)構(gòu)，用于標(biāo)記小臂的運動；

所述手部標(biāo)記點簇系統(tǒng)由無指手套(15)、手背固定塊(16)、四球頭螺栓(2)和緊固螺母(9)組成，用于標(biāo)記手部的運動；無指手套(15)開設(shè)有腕部孔(17)，大拇指孔(18)和其余指孔(19)，分別與手腕、大拇指和其余四指適配；無指手套(15)背部固接手背固定塊(16)，手背固定塊(16)上開設(shè)T型槽(10)，使用兩個緊固螺母(9)將四球頭螺栓(2)固定在T型槽(10)；

所述胸椎標(biāo)記點簇系統(tǒng)由皮帶(20)、固定塊(8)、四球頭螺栓(2)和緊固螺母(9)組成，用于標(biāo)記胸椎的運動；皮帶(20)兩端附有魔術(shù)貼(21)，中部固接固定塊(8)，固定塊(8)上開設(shè)T型槽(10)，使用兩個緊固螺母(9)將四球頭螺栓(2)固定在T型槽(10)；使用時，皮帶(20)兩端繞過胸廓至前胸部位，由皮帶(20)兩端的魔術(shù)貼(21)使皮帶(20)處于張緊狀態(tài)，使得固定塊(8)固定于脊柱的胸椎部位，用于標(biāo)記局部某一胸椎節(jié)段；所述腰椎標(biāo)記點簇系統(tǒng)采用與胸椎標(biāo)記點簇系統(tǒng)相同的結(jié)構(gòu)，用于標(biāo)記某一腰椎節(jié)段的運動；

所述胸腔標(biāo)記點簇系統(tǒng)由左葉片(22)、右葉片(23)、中環(huán)(24)、軸心(25)和半球點(26)組成，用于標(biāo)記胸腔的運動；左葉片(22)、右葉片(23)、中環(huán)(24)和軸心(25)組成合頁狀結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)需求調(diào)節(jié)左葉片(22)和右葉片(23)所成角度的大小，左葉片(22)和右葉片(23)的外表面各粘貼四個半球點(26)，半球點(26)表面涂覆反光材料作為標(biāo)記點；左葉片(22)和右葉片(23)的內(nèi)表面粘貼雙面膠點，使得左葉片(22)和右葉片(23)粘貼在胸骨體的左右兩側(cè)；

所述骨盆標(biāo)記點簇系統(tǒng)由腰帶(27)、左腿帶(28)、右腿帶(29)、左連接滑槽(30)、右連接滑槽(31)、四球頭螺栓(2)和緊固螺母(9)組成，用于標(biāo)記骨盆的運動；腰帶(27)系于人的腰部，兩端附著魔術(shù)貼(21)，用于適應(yīng)不同的腰圍；腰帶(27)左側(cè)連接有左連接滑槽(30)，右側(cè)連接有右連接滑槽(31)，左連接滑槽(30)底部連接有左腿帶(28)，右連接滑槽(31)底部連接有右腿帶(29)，左腿帶(28)和右腿帶(29)的兩端附著魔術(shù)貼(21)，用于調(diào)節(jié)合適的內(nèi)徑至指定的受試者；左連接滑槽(30)和右連接滑槽(31)均開設(shè)有T型槽(10)，使用兩個緊固螺母(9)將四球頭螺栓(2)固定在T型槽(10)；

所述大腿標(biāo)記點簇系統(tǒng)由左卡環(huán)(32)、右卡環(huán)(33)、中環(huán)(24)、軸心(25)、彈性繩(34)、四球頭螺栓(2)和緊固螺母(9)組成，用于標(biāo)記大腿的運動；左卡環(huán)(32)和右卡環(huán)(33)的一端由合頁結(jié)構(gòu)連接，另一端由彈性繩(34)連接；左卡環(huán)(32)和右卡環(huán)(33)的外側(cè)面開設(shè)T型槽(10)，使用兩個緊固螺母(9)將四球頭螺栓(2)固定在T型槽(10)，四球頭螺栓(2)可沿著沿T型槽(10)滑動，滑動至合適的部位用緊固螺母(9)固定；所述小腿標(biāo)記點簇系統(tǒng)采用與大腿標(biāo)記點簇系統(tǒng)相同的結(jié)構(gòu)，左卡環(huán)(32)和右卡環(huán)(33)組成環(huán)形結(jié)構(gòu)直徑可適當(dāng)減小，用于標(biāo)記小腿的運動；

所述足部標(biāo)記點簇系統(tǒng)由左基板(35)、右基板(36)、左固定塊(37)、右固定塊(38)、前連接板(39)、后連接板(40)、四球頭螺栓(2)和緊固螺母(9)組成，用于標(biāo)記足部的運動；左基板(35)和右基板(36)之間通過前連接板(39)和后連接板(40)連接，前連接板(39)和后連接板(40)下表面附有魔術(shù)貼(21)，在魔術(shù)貼(21)連接作用下左基板(35)和右基板(36)組成拱形結(jié)構(gòu)以適應(yīng)足弓的形態(tài)；左基板(35)和右基板(36)下表面均附有雙面膠點，分別粘貼在足部的內(nèi)側(cè)縱弓和外側(cè)縱弓部位；左基板(35)和右基板(36)的上表面設(shè)有左固定塊(37)和右固定塊(38)，左固定塊(37)和右固定塊(38)均開設(shè)有T型槽(10)，使用兩個緊固螺母(9)將四球頭螺栓(2)固定在T型槽(10)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于人體全身多關(guān)節(jié)三維運動測試分析的光學(xué)標(biāo)記系統(tǒng)，其特征在于：所述頭部標(biāo)記點簇系統(tǒng)的上彈力繩(3)和下彈力繩(4)、大腿標(biāo)記點簇系統(tǒng)和小腿標(biāo)記點簇系統(tǒng)的彈性繩(34)的材質(zhì)為彈性纖維材料；所述手部標(biāo)記點簇系統(tǒng)的無指手套(15)、胸椎標(biāo)記點簇系統(tǒng)的皮帶(20)、骨盆標(biāo)記點簇系統(tǒng)的腰帶(27)、左腿帶(28)和右腿帶(29)的材質(zhì)為棉布材料；其余每個部分的材質(zhì)均為輕質(zhì)塑料。