本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)、體育工程學(xué)、運(yùn)動(dòng)損傷等領(lǐng)域進(jìn)行人體步態(tài)測(cè)試用的可以調(diào)節(jié)臺(tái)層之間的距離與各臺(tái)層高度的臺(tái)階，特別是一種基于三維測(cè)力臺(tái)可調(diào)式臺(tái)階。

背景技術(shù)：

目前在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)領(lǐng)域，對(duì)不同環(huán)境下行走的研究已經(jīng)有了許多積累，而其中最常見(jiàn)的就是臺(tái)階上的步態(tài)分析，在國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家針對(duì)臺(tái)階行走進(jìn)行了一系列的研究的同時(shí)，也設(shè)計(jì)并制造了一系列的臺(tái)階用來(lái)研究人體步態(tài)特征。他們這些研究，為相關(guān)裝備的設(shè)計(jì)制造、下肢損傷后的康復(fù)、機(jī)器人設(shè)計(jì)提供了必不可少的依據(jù)。

然而與此同時(shí)，在對(duì)臺(tái)階行走的研究上仍受制于臺(tái)階的設(shè)計(jì)制造方法。最早用于研究步態(tài)的臺(tái)階因未內(nèi)嵌有測(cè)力臺(tái)，因此只能夠協(xié)助測(cè)量少量的人體運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)，動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)獲得比較困難。其后出現(xiàn)的臺(tái)階開(kāi)始內(nèi)嵌有測(cè)力臺(tái)，但是這些臺(tái)階普遍含有兩個(gè)缺點(diǎn)：一種是臺(tái)階結(jié)構(gòu)固定，因此任何研究前需要對(duì)臺(tái)階進(jìn)行重新設(shè)計(jì)制造，除非臺(tái)階臺(tái)層高度與臺(tái)層間距離一樣；另一種是臺(tái)階中含有的測(cè)力臺(tái)數(shù)目較少，測(cè)力臺(tái)基本位于設(shè)計(jì)臺(tái)階中第三階或者第四階，這樣的設(shè)計(jì)縮小了臺(tái)階步態(tài)的研究范圍。在臺(tái)階研究不斷深入的時(shí)候，這兩種缺點(diǎn)影響了已知測(cè)試的可重復(fù)性。

根據(jù)專(zhuān)利查新，可拆卸的階梯式三維測(cè)力裝置，申請(qǐng)?zhí)柺牵?01110418775.7，公開(kāi)號(hào)是：102494822A，同樣是作為三維力測(cè)試臺(tái)階使用。其優(yōu)點(diǎn)是：便于安裝和拆卸，成本低廉。本發(fā)明與其發(fā)明不同之處在于，其設(shè)計(jì)雖為可拆卸結(jié)構(gòu)，但依舊為固定臺(tái)層高與固定臺(tái)層間間距，且只容納有兩塊塊測(cè)力臺(tái)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了未來(lái)對(duì)相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行深入的探究，特別是人體上下行走臺(tái)階步態(tài)研究這一塊。本發(fā)明的目的在于提供一種含有數(shù)塊測(cè)力臺(tái)的可調(diào)臺(tái)層之間距離與各臺(tái)層高度的臺(tái)階系統(tǒng)，不僅能夠根據(jù)需求調(diào)整臺(tái)層間距離與臺(tái)層間高度，并且因?yàn)閺牡谝患?jí)臺(tái)階開(kāi)始即包含測(cè)力臺(tái)， 故能提供從平地上臺(tái)階開(kāi)始包含步態(tài)轉(zhuǎn)換的完整臺(tái)階行走的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：由6mm厚的鋼板拼接而成的五部互相分離可單獨(dú)調(diào)節(jié)高度的剪式平臺(tái)構(gòu)成所述的基于三維測(cè)力臺(tái)可調(diào)式臺(tái)階系統(tǒng)，所述的臺(tái)階系統(tǒng)第一級(jí)至第四級(jí)含有測(cè)力臺(tái)槽用以鑲嵌并固定測(cè)力臺(tái)，每級(jí)臺(tái)階都通過(guò)調(diào)整鉸點(diǎn)固定螺栓的松緊來(lái)改變與固定高度，同時(shí)在每級(jí)臺(tái)階的底部后側(cè)配有升降調(diào)節(jié)頂絲用于高度微調(diào)及固定。

所述的可調(diào)高度的剪式平臺(tái)第一級(jí)與第二級(jí)分別只有一級(jí)剪式結(jié)構(gòu)，第三級(jí)、第四級(jí)、第五級(jí)各有兩級(jí)剪式結(jié)構(gòu)，這樣的設(shè)計(jì)可以確保第三級(jí)、第四級(jí)、第五級(jí)平臺(tái)相對(duì)第一級(jí)、第二級(jí)剪式平臺(tái)來(lái)說(shuō)，僅使用較小的占地面積即可調(diào)整至較高的高度。

所述的剪式平臺(tái)含有可調(diào)加強(qiáng)筋，用以增加各級(jí)臺(tái)階系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

所述的剪式平臺(tái)各級(jí)可調(diào)節(jié)高度分別為：第一級(jí)剪式平臺(tái)14至30cm，第二級(jí)剪式平臺(tái)28至60cm，第三級(jí)剪式平臺(tái)42至90cm，第四級(jí)剪式平臺(tái)56至120cm，第五級(jí)剪式平臺(tái)70至150cm。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：

其一，目前國(guó)內(nèi)未見(jiàn)含有測(cè)力臺(tái)的可調(diào)節(jié)臺(tái)階系統(tǒng)，特別是可調(diào)節(jié)各臺(tái)層之間距離與各臺(tái)層之間高度且含有測(cè)力臺(tái)的臺(tái)階系統(tǒng)，不同的臺(tái)層高度與臺(tái)層之間距離可調(diào)的設(shè)計(jì)極大的豐富了測(cè)試方法與手段。

其二，所述的可調(diào)式臺(tái)階系統(tǒng)在第一級(jí)至第四級(jí)剪式平臺(tái)上都安裝有測(cè)力臺(tái)，至多四塊測(cè)力臺(tái)的搭配使得對(duì)臺(tái)階上行走的步態(tài)研究可以從第一級(jí)臺(tái)階開(kāi)始，也就是運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)研究可以從平地行走到臺(tái)階行走這一步態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)始。

其三，五部互相分離可單獨(dú)調(diào)節(jié)高度的剪式平臺(tái)設(shè)計(jì)相較前人一體化固定臺(tái)階設(shè)計(jì)，除了豐富測(cè)試方法與手段外，減少了整套系統(tǒng)的貯存空間，不用的時(shí)候可以堆疊存放，增大空間利用率。

附圖說(shuō)明

圖1是該發(fā)明的整體主視圖。

圖2是該發(fā)明的整體俯視圖。

圖3是該發(fā)明的整體左視圖。

圖4是該發(fā)明的整體后視圖。

圖5是該發(fā)明的第三級(jí)剪式平臺(tái)的立體分解示意圖。

圖6是該發(fā)明的第一級(jí)剪式平臺(tái)立體示意圖。

圖7是該發(fā)明的第二級(jí)剪式平臺(tái)立體示意圖。

圖8是該發(fā)明的第三級(jí)剪式平臺(tái)立體示意圖。

圖9是該發(fā)明的第四級(jí)剪式平臺(tái)立體示意圖。

圖10是該發(fā)明的第五級(jí)剪式平臺(tái)立體示意圖。

圖11是該發(fā)明的整體立體圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

下面配合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明之較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)、功效。另外，本說(shuō)明書(shū)中對(duì)于各級(jí)剪式平臺(tái)其部位在位置描述上采用“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等，對(duì)應(yīng)于使用者在操作本較佳實(shí)施例時(shí)的空間關(guān)系。

如圖1至圖4所示，本發(fā)明所述的基于三維測(cè)力臺(tái)可調(diào)式臺(tái)階系統(tǒng)，由第一級(jí)剪式平臺(tái)100、第二級(jí)剪式平臺(tái)200、第三級(jí)剪式平臺(tái)300、第四級(jí)剪式平臺(tái)400、第五級(jí)剪式平臺(tái)500共同組合而成。所述的第一級(jí)剪式平臺(tái)100由升降臺(tái)底座116、升降臂119、加強(qiáng)筋110、升降調(diào)節(jié)頂絲115、平臺(tái)表面111、測(cè)力臺(tái)112、側(cè)滑槽114、滑槽120組成。所述的第二級(jí)剪式平臺(tái)200由升降臺(tái)底座216、升降臂219、加強(qiáng)筋210、升降調(diào)節(jié)頂絲215、平臺(tái)表面211、測(cè)力臺(tái)212、側(cè)滑槽214、滑槽220組成。所述的第三級(jí)剪式平臺(tái)300由升降臺(tái)底座316、升降臂319、加強(qiáng)筋310、升降調(diào)節(jié)頂絲315、平臺(tái)表面311、測(cè)力臺(tái)312、側(cè)滑槽314、滑槽 320組成。所述的第四級(jí)剪式平臺(tái)400由升降臺(tái)底座416、升降臂419、加強(qiáng)筋410、升降調(diào)節(jié)頂絲415、平臺(tái)表面411、測(cè)力臺(tái)412、側(cè)滑槽414、滑槽420組成。所述的第五級(jí)剪式平臺(tái)500由升降臺(tái)底座516、升降臂519、加強(qiáng)筋510、升降調(diào)節(jié)頂絲515、平臺(tái)表面511、側(cè)滑槽514、滑槽520組成。

如圖4所示在第一級(jí)剪式平臺(tái)100后，有滑槽120，滑槽120的作用是在第一級(jí)剪式平臺(tái)100高度變化的時(shí)候，相應(yīng)的輔助加強(qiáng)筋110的位置調(diào)整，幫助第一級(jí)剪式平臺(tái)100的穩(wěn)固。類(lèi)似的，第二級(jí)剪式平臺(tái)200后，有滑槽220。第三級(jí)剪式平臺(tái)300后，有滑槽320。第四級(jí)剪式平臺(tái)400后，有滑槽420。第五級(jí)剪式平臺(tái)后，有滑槽520。他們所起的作用都是輔助各對(duì)應(yīng)剪式平臺(tái)的穩(wěn)固。

如圖5所示(相對(duì)于圖6至圖10，為較清楚顯示出各級(jí)剪式平臺(tái)組合構(gòu)造，通過(guò)第三級(jí)剪式平臺(tái)爆炸圖進(jìn)行說(shuō)明)，第三級(jí)剪式平臺(tái)300由升降臺(tái)底座316、升降臂319、加強(qiáng)筋310、升降調(diào)節(jié)頂絲315、平臺(tái)表面311、測(cè)力臺(tái)312、側(cè)滑槽314、滑槽320組成。各組件之間(除升降臺(tái)底座316與升降調(diào)節(jié)頂絲315之間、測(cè)力臺(tái)312與平臺(tái)表面311之間)都通過(guò)鉸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)矩317與鉸點(diǎn)固定螺栓318進(jìn)行連接。平臺(tái)表面311中，還含有空槽313，空槽313的作用是便于測(cè)力臺(tái)312的連接。因此，顯而易見(jiàn)的，在其他各級(jí)剪式平臺(tái)中，組件之間連接除說(shuō)明外都采用鉸點(diǎn)選轉(zhuǎn)矩317與鉸點(diǎn)固定螺栓318進(jìn)行連接，第一級(jí)剪式平臺(tái)100、第二級(jí)剪式平臺(tái)200、第三級(jí)剪式平臺(tái)300、第四級(jí)剪式平臺(tái)400都含有空槽313以便各級(jí)剪式平臺(tái)對(duì)應(yīng)的測(cè)力臺(tái)(測(cè)力臺(tái)112、測(cè)力臺(tái)212、測(cè)力臺(tái)312、測(cè)力臺(tái)412)的連接。

實(shí)際操作時(shí)，根據(jù)具體科研要求首先確定臺(tái)層間的高度也就是各級(jí)剪式平臺(tái)的高度，接著先調(diào)節(jié)第一級(jí)剪式平臺(tái)100，通過(guò)調(diào)節(jié)第一級(jí)剪式平臺(tái)100中各組件間的連接件(鉸點(diǎn)選轉(zhuǎn)矩317與鉸點(diǎn)固定螺栓318，升降臂119后側(cè)在側(cè)滑槽114的位置、加強(qiáng)筋110上端在滑槽120的位置)來(lái)使第一級(jí)剪式平臺(tái)固定于預(yù)先選定高度，接著向升降臺(tái)底座116中擰進(jìn)升降調(diào)節(jié)頂絲115，使其與升降臂119后側(cè)接觸。其作用是，通過(guò)升降調(diào)節(jié)頂絲115使第一級(jí) 剪式平臺(tái)100更加穩(wěn)固，若有特殊情況發(fā)生時(shí)，第一級(jí)剪式平臺(tái)100高度也不會(huì)突然下降。然后進(jìn)一步固定測(cè)力臺(tái)112至平臺(tái)表面111上，至此，第一級(jí)剪式平臺(tái)調(diào)節(jié)完畢。同理，第二級(jí)剪式平臺(tái)200至第五級(jí)剪式平臺(tái)500也通過(guò)上述手法調(diào)整完畢。

最終組合各級(jí)剪式平臺(tái)，前后調(diào)整各級(jí)剪式平臺(tái)之間的距離，效果圖如圖11所示。