ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ В ДВИГАТЕЛЬНОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ

Петрунина С.В. ¹, Хабарова С.М. ², Кирюхина И.А.³, Соломатина Г.А.⁴

^{1, 2, 4} Кандидат педагогических наук, доцент, ³доцент, Пензенский государственный университет, Россия

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ В ДВИГАТЕЛЬНОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ

Аннотация

В работе показана возможност­ь использова­ния подометрич­еских исследован­ий с помощью электроемк­остной стельки, что позволяет отслеживат­ь биомеханич­еские изменения в двигательн­ой раебилитац­ии людей с патологией­ опорно-двигательн­ого аппарата.

Ключевые слова: подометрич­еские измерения,­ электроемк­остная стелька, патологии в функциях опорно-двигательн­ого аппарата, биомеханич­еские показатели.

Petrunina S.V. ¹, Khabarova S.M. ²,Kiryuhina I.A. ³, Solomatina G.A.⁴

^1,2, PhD assistant  professor, ^3,4 assistant of professor Penza State University, Russia

POSSIBILITY OF USING OF MEASURING DEVICES IN MOTOR REHABILITATION

Abstract

The paper shows the possibility of using podometric studies using electro capacitive insole that allows you to track changes in the biomechanical motor raebilitatsii people with disorders of the musculoskeletal system.

Keywords: podometric measurement, Electrical capacitive insole, pathology in the functions of the musculoskeletal system, biomechanical changes.

В научно-исследовательской лаборатории кафедры легкой атлетики для проведения подометрических исследований разработана электроемкостная стелька (рис.1).

Принцип ее работы заключается в следующем. Известно, что емкость плоского конденсатора , где

S —  площадь обкладки конденсатора;

d —  расстояние между обкладками;

ε —  диэлектрическая постоянная материала, находящегося между обкладками.

Анализируя это выражение, несложно заметить, что с увеличением расстояния между обкладками емкость между ними уменьшается, а с уменьшением — увеличивается.

Очевидно, что при опоре (период опоры) спортсменом на стельку она будет сжиматься, а при снятии с нее веса (период полета) толщина ее восстановится. В случае, если на верхней и нижней стороне резиновой стельки обуви спортсмена расположить обкладки, например, мелко ячеистую сетку, получится электроемкостной датчик для подометрии. При этом период опоры бега приведет к увеличению емкости, а период полета - к возвращению ее к начальному значению.

Основными достоинствами стельки являются простота, высокая надежность, хорошие метрологические характеристики.

Использование вычислительной техники позволяет автоматизировать контроль за биомеханическими параметрами шага во время ходьбы и бега на тредбане. При этом выход преобразователя может подключатся непосредственно к компьютеру, который будет регистрировать все необходимые характеристики. В этом случае принцип определения временных опорно-полетных периодов движения спортсмена осуществляется  следующим образом. Когда подается на один из разрядов параллельного порта компьютера сигнал, поступающий с одного электроемкостного датчика, фиксируется время (t₁), соответствующее моменту начала периода опоры одной из ног, и  время (t₂), которое соответствует моменту потери контакта стопы с лентой тредбана. Информационный сигнал, поступающий со второго электроемкостного датчика, подается на второй разряд внешнего порта компьютера. При этом, тестируя значения этого разряда порта, определяются время t₃ ― момент постановки стопы другой ноги на опору и время t₄ ― момент потери контакта с дорожкой.

 

Рис. 1 - Схема электроемкостной стельки

Используя зафиксированные переменные , программным способом определяются значения продолжительности опор правой и левой ног, время полета (в случае перехода спортсменом на бег) или время двойной опоры (если спортсмен переходит на шаг), частота шагов.

Очевидно, что, например, время опоры одной ноги определится из выражения , а другой ― , время полета (в случае выполнения бега спортсменом) будет пропорционально, соответственно, временному интервалу , время двойной опоры (при выполнении шага) будет равно интервалу времени , частота шага может быть определена из выражений  .

Литература

1. Петрунина С.В., Хабарова С.М., Кирюхина И.А. Особенности коррекции двигательных действий у людей с различной патологией в функциях опорно-двигательного аппарата// Международный Научно-исследовательский журнал = Reseach Journal of International Studies. 2013. № 5-3 (12). С.37-39
2. Petrunina S.V., Khabarova S.M., Kiryuhina I.A. Investigation of biomechanical factors of walking of disabled and healthy people //2^nd International Scientific Conference “European Applied Sciences: modern approaches in scientific researches”: Volume 2. Papers of 1^st International Scientific Conference (Volume 1). February 18-19, 2013, Stuttgart, Germany. P. 120-121.