DE69016607T2

DE69016607T2 - Gerät zur Messung der Momentanleistung beim Strecken der Beine.

Info

Publication number: DE69016607T2
Application number: DE69016607T
Authority: DE
Inventors: Masao Ito; Kunimasa Tsuchiya
Original assignee: Combi Corp
Current assignee: Combi Corp
Priority date: 1989-11-22
Filing date: 1990-11-22
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2010-11-23
Also published as: JPH03165744A; ATE117888T1; ES2070246T3; EP0430067A1; EP0430067B1; CA2030502A1; CA2030502C; JPH0515457B2; DE69016607D1; US5260870A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die zum Messen der physischen Stärke einer Person verwendet wird. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die dynamisch die von einem einzigen Beinmuskel abgegebene Momentanleistung mißt, und zwar über die Leistung der Testperson beim Strecken des Beines. Die vorliegende Erfindung überwacht auch Bewegungsformen, indem die Momentanleistung einer Mehrgelenk- Bewegung, beispielsweise eines vertikalen Sprungs, gemessen wird.
Die folgenden Probleme wurden bei herkömmlichen physischen Stärketests, beispielsweise bei einem Test für einen vertikalen Sprung, bei einem Test für einen Auf-und-Nieder- Sprung und bei einem Test für einen Rückenmuskel beobachtet.
(1) Es ist schwierig, die Testergebnisse mit einer synthetischen Bewertung zu verbinden, da verschiedene Funktionen getrennt gewertet werden.
(2) Bewertungsstandards sind mehrdeutig. Beispielsweise ist der Bewertungsstandard hinsichtlich eines vertikalen Sprungs die Höhe, in die jemand springen kann; jedoch ist dies ein Index der Leistungsfähigkeit und ist eine indirekte und ersatzrnäßige Bewertung der physischen Stärke.
(3) Es gibt keinen standardisierten wissenschaftlichen Beweis, der einen Index der Leistungsfähigkeit (d.h. den vertikalen Sprung einer Person) zur physischen Stärke in Beziehung setzt.
(4) Oft müssen die Testpersonen ungewöhnliche Bewegungen mit einer großen Belastung ausführen, was oft eine Verletzung zur Folge hat.
Vor kurzem hat ein erhöhtes Interesse für die physische Stärke eine Nachfrage für ein Verfahren und eine Vorrichtung erzeugt, die die physische Stärke leicht, sicher und genau messen kann. Ferner ist eine Studie durchgeführt worden, die einen Index der physischen Stärke aufgrund der Leistungstheorie erzeugt.
Bei der Leistungstheorie wird die physische Stärke als die Kapazität der Energie (Integrationswert der Leistung) gemessen, oder die Leistung wird als ein Index gemessen. Formen der Leistungsentwicklung werden gemäß der Energieentwicklungsmechanismen (d.h. spezifischen Muskeln) in einem lebenden Körper klassifiziert. Innerhalb jeder Entwicklungsform wird der obere Grenzwert der Leistung gemessen, während der entsprechende Energieentwicklungsmechanismus (Muskel) überwacht wird. Dieser gemessene obere Wert wird als ein Index der physischen Stärke in dem entsprechenden Energieentwicklungsmechanismus verwendet.
Insbesondere werden die Meßungen in der folgenden Weise ausgeführt:
(a) Energiemechanismus gemäß vorhandenem-Sauerstoff Dauer: unendlich
Bewertung der oberen Grenzleistung: verfügbare Leistung bei 75 % der maximalen Wärmerate, etc. Hauptfaktor zur Energieerzeugung: Sauerstoff
(b) Anoxämie-Energiemechanismus vom Milchsäure-Typ
Dauer: ungefähr 30 Sekunden
Bewertung der oberen Grenzleistung:
durchschnittliche Leistung, kritische Leistung, etc.
Hauptfaktor zur Energieerzeugung: Glykogen
(c) Anoxämie-Energiemechanismus vom Nicht-Milchsäure-Typ
Dauer: ungefähr 7 Sekunden
Bewertung der oberen Grenzleistung: der optimale Wert, der durch die Geschwindigkeit und der sich entwickelnden Kraft der Spitzenleistung um ungefähr 5 bis 6 Sekunden bestimmt wird.
Hauptfaktor zur Energieerzeugung: chemische Energie vom ATP-CP-Typ.
Im Zusammenhang mit den voranstehenden Energiemechanismen (a) und (c) ist durch den Anmelder der vorliegenden Erfindung (Japanische Patentveröffentlichung Nr. 42694/89) eine Meßvorrichtung unter Verwendung eines Fahrradergometers vorgeschlagen worden und "AEROBIKE" und "POWERMAX" (die beide registrierte und anhängige Warenzeichen der Konbi Corporation sind; wobei das erstere die japanische Warenzeichenregistrierung Nr. 1840771 und die letztere die japanische Warenzeichenveröffentlichung Nr. 42348/86 ist) sind bekannt, auf die die obigen Techniken angewendet werden.
Der Energiemechanismus des Beispiels (b) kann mit einem Wingate-Test ausgeführt werden. Eine Vorrichtung zum Messen einer Momentanleistung der Testperson verwendet einen Fahrradergometer, da die Pedalbewegung analog zu einer gewöhnlichen Laufbewegung ist und rhythmisch ist. Die Leistung kann in effizienter Weise erzeugt werden, wobei sich wenige Verletzungen ergeben.
Andererseits ist in Hinsicht auf eine kontinuierliche Beinmuskel-Leistungsübung oder eine andere ähnliche Mehrgelenkübung auch die Momentanleistung eines einzelnen Beinmuskels ein wichtiger Faktor, beispielsweise wenn man im täglichen Leben schnell ein Hindernis vermeidet. Eine Vorrichtung ist bekannt, die die Momentanleistung einer einzelnen Beinmuskelentwicklung mißt, wie beispielsweise in dem japanischen offengelegten (Kokai) Gebrauchsmuster a Anmeldung Nr. 18103/88 offenbart ist. In dieser Anmeldung wird eine Streckleistung eines Beins durch einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder aufgenommen und die physikalische Stärke der Testperson wird entsprechend der Daten von dem Zylinder gemessen.
Jedoch ist bei der voranstehend erwähnten Beinstreck- Meßvorrichtung die Einstellung des Zylinder sehr schwierig. Da die Last sich entsprechend der Geschwindigkeit verändert ist es zusätzlich schwierig, die Momentanleistung genau zu messen.
Wenn der hydraulische Zylinder verwendet wird, ist zusätzlich die Ansprechzeit des hydraulischen Drucks langsam, was eine genaue Meßung verhindert.
Aus der EP-A-0 267 071 ist eine Trainingseinrichtung bekannt, die eine Antriebseinheit umfaßt, um die Bewegung eines Seils zu bremsen, wenn das Seil aus der Antriebseinheit herausgezogen wird.
Aus der NL-A-8 203 228 ist eine Vorrichtung zum Messen der Beinmuskelkraft bekannt. Die Vorrichtung umfaßt einen Sitz, auf dem eine Testperson plaziert wird, eine sich nach vorne erstreckende Gleitschiene und eine Fußplatte. Die Fußplatte wird unbewegbar gehalten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung, die zur Lösung der voranstehenden Probleme durchgeführt wurde, besitzt als Aufgabe die genaue Meßung (auf Grundlage einer Leistungstheorie) einer Momentanleistung, während instabile Faktoren des Meßsystems so weit wie möglich beseitigt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Messen einer während einer Beinstreckbewegung erzeugten Momentanleistung gelöst, wobei die Vorrichtung umfaßt:
einen Sitz, auf dem eine Testperon plaziert wird;
eine sich nach vorne erstreckende Gleitschiene;
eine Fußplatte;
dadurch gekennzeichnet, daß
der Sitz über einer Antriebssystemeinheit vorgesehen ist; sich die Gleitschiene von der Antriebssystemeinheit nach vorne erstreckt; wobei die Fußplatte verschiebbar mit der Gleitschiene verbunden ist, wobei die Fußplatte im Ansprechen auf eine Beinstreckbewegung der Testperson in eine Vorwärtsrichtung gleitet; und durch
ein in der Antriebssystemeinheit vorgesehenes Seil, wobei das Seil mit der Fußplatte verbunden ist und aus der Antriebssystemeinheit im Ansprechen auf die Vorwärtsschiebebewegung der Fußplatte herausgelassen wird;
eine Übertragungseinrichtung, die durch das Seil mit dem Heraus lassen des Seils aus der Antriebssystemeinheit gedreht wird;
eine Pulverbremse, die durch die Übertragungseinrichtung gedreht wird;
eine Fußlast-Sensoreinrichtung, die auf der Fußplatte angebracht ist, um eine während des Betriebs der Vorrichtung entwickelte Fußlast zu detektieren;
eine Umdrehungsfrequenz-Sensoreinrichtung, die in der Antriebssystemeinheit vorgesehen ist, um eine Umdrehungsfrequenz der Pulverbremse zu detektieren;
eine Verarbeitungseinrichtung zur Berechnung einer Durchschnittsgeschwindigkeit, einer durchschnittlichen Muskelleistung, einer durchschnittlichen Leistung und einer Spitzenleistung, die während einer durch die Testperson ausgeführten Beinstreckoperation erzeugt wird, wobei die Verarbeitungseinrichtung die Berechnungen in Abhängigkeit von Detektionssignalen von der Fußlast-Sensoreinrichtung und der Umdrehungsfrequenz-Sensoreinrichtung durchführt; und
eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen von durch die Verarbeitungseinrichtung berechneten Verarbeitungsdaten.
Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Messen der Momentanleistung eines Beinstreckmuskels vorgesehen, bei der eine Pulverbremse verwendet wird, um den Einfluß der Trägheit auf die Leistungsmeßung herabzusetzen. Im Vergleich mit der herkömmlichen Leistungsmeßung aufgrund des Anoxämie- Energiemechanismus vom Nicht-Milchsäure-Typ verkürzt die vorliegende Erfindung die zum Wegdrücken einer Fußplatte benötigte Zeit, wodurch die Belastung der Meßung auf die Testperson herabgesetzt wird.
Bei der Vorrichtung zum Messen einer Momentanleistung eines Beinstreckmuskels ist die zur Erzeugung der Last verwendete Einrichtung nicht hydraulisch oder ein Dynamo-Typ, sondern eine Pulverbremse mit einer Charakteristik, wobei ein Drehmoment der Pulverbremse nicht von der Umdrehungsfrequenz davon abhängt, da die Größe der durch diese Einrichtungen erzeugte Last sich mit der Fußandrückgeschwindigkeit verändert. Anstelle davon erzeugt die vorliegende Erfindung eine Last mit einem konstanten Drehmoment, wobei ein Betrag des konstanten Drehmoments als ein Gewicht einer Testperson entsprechend einer Bremskraft der Fußplatte angesehen wird, und zwar unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Testperson ihr Gewicht durch die Beine der Testperson unabhängig von der Fußandrückgeschwindigkeit aufrecht erhält, wodurch die Meßung stabilisiert wird.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Bei einer Vorrichtung zum Messen einer Momentanleistung eines Beinstreckmuskels wird der Winkel der Fußplatte automatisch entsprechend dem Betrag der Beinstreckung verändert. Bis jetzt war der Winkel der Fußplatte konstant, was bewirkte, daß die Fußandruckkraft wegen einer Änderung in dem Neigungswinkel der Fußsohle während der Beinstreckung instabil war.
Bei der vorliegenden Erfindung wird für den Lastmechanismus mit konstantem Drehmoment und geringer Trägheit die Pulverbremse verwendet und die Momentanleistung wird gemessen, indem die Fußplatte mit der vollen Leistung der Testperson für eine sehr kurze Zeit getreten wird. Da ein Tritt ausgeübt wird, was eine natürliche Übungsform ist, kann deshalb die physische Belastung auf die Testperson verringert werden, die Meßung der Beinstreckung der Testperson ist einfacher und die Genauigkeit der Momentanleistungsmeßung ist höher. In Hinsicht auf die Bewegungsformen kann wegen des obigen Tretens mit voller Leistung die Momentanleistung der dynamischen sich einzeln entwickelnden Mehrgelenkbewegung, beispielsweise eines vertikalen Sprungs gemessen werden.

KURUBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Gesamtaufbaus einer Vorrichtung zum Messen der Momentanleistung eines Beinstreckmuskels, die gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;
Fig. 2 und 3 jeweils perspektivische Ansichten von wichtigen Abschnitten in einer Antriebseinheit;
Fig. 4 einen Seitenaufriß des Gesamtaufbaus;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Steuerpults; und
Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Steuerabschnitts einschließlich einer Verarbeitungseinheit.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

Ein Beispiel einer Vorrichtung zum Messen der Momentanleistung einer Beinstreckung, die eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet, wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
In den Zeichnungen wird der Gesamtaufbau der Vorrichtung zum Messen einer Momentanleistung einer Beinstreckung mit der Bezugzahl 1 bezeichnet. Die Vorrichtung 1 umfaßt einen über einer Antriebssystemeinheit 2 vorgesehenen Sitz 3, auf dem die Testperson M plaziert werden soll. Eine Gleitschiene 4 erstreckt sich von der Antriebssystemeinheit 2 nach vorne und eine Fußplatte 5 gleitet entlang der Gleitschiene 4 in die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung. Der Winkel der Neigung der Fußplatte 5 ist gemäß einer Veränderung des Winkels der Fußsohle der Testperson M, welche durch die Ausstreckung der Beine des Subjekts verursacht wird, veränderlich. Eine in der Antriebssystemeinheit 2 angebrachte Trommel 7 weist ein darum gewickeltes Seil 6 auf, welches im Ansprechen auf die Vorwärtsgleitbewegung der Fußplatte 5 herausgelassen wird. Eine Rückholfeder 8 ist auf der Seite der Trommel 7 angebracht, um das herausgelassene Seil 6 wieder auf die Trommel 7 aufzuwickeln. Wie in den Zeichnungen gezeigt weist die Rückholfeder 8 die Form einer zylindrischen Feder auf. Eine Übertragungseinrichtung 9 wird zum Drehen der Trommel 7 und der Pulverbremse 10 in eine Richtung verwendet. Ein Fußlastsensor 11 ist auf der Fußplatte 5 angebracht, um die entwickelte Fußlast (Kraft) zu erfassen, wenn die Testperson M ihre/seine Beine ausstreckt.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch einen Umdrehungsfrequenzsensor 12a, der auch wie in Figur 2 gezeigt auf der Seite der Pulverbremse 10 vorgesehen ist, um die Umdrehungsfrequenz der Pulverbremse 10 zu erfassen. Der Umdrehungsfrequenzsensor 12a und der Fußlastsensor 11 sind mit einer Verarbeitungseinheit 13 verbunden, die (auf Grundlage der Leistungstheorie) die Durchschnittsgeschwindigkeit (m/Sek.), die durchschnittliche Fußandruckkraft (kg), die durchschnittliche Leistung (W) und die Spitzenleistung (W) berechnet, wenn die Testperson M seine/ihre Beine ausstreckt. Eine Anzeigeeinrichtung 14 zeigt visuell und hörbar Daten an, die durch die Verarbeitungseinheit 13 (im folgenden als "Mikrocomputer" bezeichnet) verarbeitet werden. Diese Anzeigeeinrichtung 14 umfaßt eine LED-Anzeigeeinrichtung 14a, einen Summer 14b und etc., wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt.
Da die Pulverbremse 10 eine Lastfunktion mit konstantem Drehmoment und geringer Trägheit aufweist, kann sie genaue Daten bereitstellen, die der physischen Stärke (d.h. der Fußandruckkraft) der Testperson proportional sind. Deshalb wird die Pulverbremse der vorliegenden Erfindung als die Lasteinrichtung verwendet.
Die Gleitschiene 4 umfaßt rechte und linke horizontale Gleitschienen 4a und 4a (Figur 1), und eine geneigte Gleitschiene 4b, die zentral angeordnet und nach oben in eine Vorwärtsrichtung geneigt ist. Eine Führungsrolle 5b, die auf einem unteren Ende einer Stütze 5a angebracht ist, die auf der Rückseite der Fußplatte 5 angebracht ist, ist in der geneigten Führungsschiene 4b so aufgenommen, daß der Aufrichtungswinkel der Fußplatte 5, die entlang der Führungsschiene 4 in die Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen verschiebbar ist, verändert werden kann. Ferner sind Griffe 31 vorgesehen, die von der Testperson M zur Stabilisation ihrer Sitzhaltung ergriffen werden.
Wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, umfaßt die Übertragungseinrichtung 9, die die Drehung der Trommel 7 an die Pulverbremse 10 überträgt, ein auf einer Drehwelle 7a der Trommel 7 angebrachtes Zahnrad 9a und ein Freilaufrad 9c, welches durch eine um das Zahnrad 9a verlaufende Kette 9b in eine Richtung gedreht wird. Die Übertragungseinrichtung 9 umfaßt ferner ein auf einer Drehwelle des Freilaufrads 9c angebrachtes Zahnrad 9d und ein Zahnrad 9f, welches durch eine um das Zahnrad 9d laufende Kette 9e gedreht wird. Die Drehwelle des Zahnrads 9f dient ferner als eine Abtriebswelle der Pulverbremse 10.
Wie in den Figuren 1 und 5 gezeigt, ist die LED- Anzeigeeinrichtung 14a und der Summer 14b, die visuell und hörbar die Durchschnittsgeschwindigkeit (m/Sek.), die durchschnittliche Fußandruckkraft (kg), die Durchschnittsleistung (W) und die Spitzenleistung (W) anzeigen, auf einem Steuerpult 15 angebracht, welches auf dem vorderen Ende der Gleitschiene 4 angebracht ist. Ein Umdrehungsfrequenzimpuls von einem Kodierer 12b, der sich auf einer Achse der Pulverbremse 10 befindet, werden über den Umdrehungsfrequenzsensor 12a an einen Impulszähler 16 (Figur 6) geliefert, der die eingegebenen Impulse bei Abtastintervallen zählt und dem Mikrocomputer 13 digitale Daten entsprechend der Geschwindigkeit, mit der sich die Fußplatte 5 bewegt, liefert.
Wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt, werden auch Daten von den Schaltern 17a und 17b an den Mikrocomputer 13 gesendet, von dem eine vorgegebene Verarbeitung auf Grundlage der Leistungstheorie ausgeführt wird, so daß die Durchschnittsgeschwindigkeit (m/Sek.), beispielsweise eine Horizontalkomponente einer Momentangeschwindigkeit der Fußplatte 5, wenn die Testperson ihre Beine in eine ausgestreckte Position bringt, wird durch die Zeitperiode von einer angewinkelten Position bis zur ausgestreckten Position ihrer Beine gemittelt, die durchschnittliche Fußandruckkraft (kg), beispielsweise wird eine Momentan-Fußandruckkraft eines Ausgangs des Lastsensors 11 in der gleichen voranstehend beschriebenen Weise gemittelt, die Durchschnittsleistung (W), die in der gleichen voranstehend beschriebenen Weise gemittelt wird, die Spitzenleistung (W), etc. auf der Anzeigeeinrichtung 14 angezeigt werden. Der Mikrocomputer 13 führt ferner einen vorgegebenen Strom an die Pulverbremse 10 über eine Konstantspannungs-Energieeinheit 18, und zwar in Abhängigkeit einer Strom-Drehmomentkurve mit einer Lastkennlinie, die gemessen wurde, damit eine Kraft eines durch eine Tastenoperation bestimmten vorgebenen Gewichts auf die Fußplatte 5 ausgeübt wird. Die verschiedenen Daten des Mikrocomputers 13 werden über eine Interfaceschaltung 19, die die Meßergebnisse verwaltet, an einen (nicht dargestellten) auptcomputer geliefert.
In Figur 5 bezeichnet eine Bezugszahl 20 einen Zeitnehmerindikator, eine Bezugszahl 21 einen Eingabeschalter, eine Bezugszahl 22 einen Startschalter, eine Bezugszahl 23 einen Rücksetzschalter, eine Bezugszahl 24 einen Bereitschaftsschalter, eine Bezugszahl 25 einen Drucker und eine Bezugszahl 26 eine Tastatur mit zehn Tasten. Die verschiedenen Daten der Testperson M werden über diese Schalter eingegeben, so daß die gewünschten Parameter gesetzt werden können.
Die Vorgehensweise einer Verwendung und der Betrieb der voranstehend beschriebenen Vorrichtung zum Messen einer Momentanleistung einer Beinstreckoperation, die gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, wird nachstehend ausführlich beschrieben.
(1) Zunächst gibt die Testperson M, bevor sie sich auf den Sitz 3 setzt, hinsichtlich ihrer physischen Stärke, ihrer Übungserfahrung und etc. über die Schalter auf dem Steuerpult 15 für die Messung erforderliche Parameter (d.h. ihr Gewicht usw.) ein.
(2) Dann setzt sich die Testperson M in geeigneter Weise auf den Sitz 3 und bewegt die Fußplatte 5, die sich nach oben über die Gleitschiene 4 erstreckt, auf sich zu. Die Testperson M knickt ihre Beine ab und plaziert ihre Füße auf der Fußplatte 5, wobei sie mit ihren Händen die rechten und linken Griffe 31 fest ergreift. Wenn der Summer 14b einen Ton erzeugt, führt die Testperson mit ihren Beinen in einer Vorwärtsrichtung einen kräftigen Tritt aus, um so die Fußplatte 5 in Richtung auf die Vorderseite der Gleitschiene 4 hin zu drücken. Als Ergebnis des Tretens der Fußplatte 5 wird das mit der Fußplatte 5 verbundene Seil 6 kräftig herausgelassen, so daß die Trommel 7 entgegen der Vorspannung der Rückholfeder 8 gedreht wird. Die Drehung der Trommel 7 wird an die Pulverbremse 10 über die Übertragungseinrichtung 9 übertragen, das heißt über das Zahnrad 9, die Kette 9b, das Freilaufrad 9c, das Zahnrad 9d, die Kette 9e und das Zahnrad 9f.
(3) Durch die obige Prozedur ist das erste Treten der Fußplatte 5 beendet.
(4) Wenn die Testperson M ihre ausgestreckten Beine in die anfängliche abgeknickte Position bringt, wird das herausgelassene Seil 6 unter Vorspannung der Rückholfeder 8 wieder auf die Trommel 7 aufgewickelt, so daß die Fußplatte automatisch in die ursprüngliche Position zurückgeführt wird, wodurch eine unerwünschte Lockerung des Seils 6 vermieden wird.
(5) Danach wird die voranstehend beschriebene Tretbewegung eine vorgegebene Anzahl von Malen innerhalb einer vorgegebenen Zeitperiode wiederholt.
(6) Die während der voranstehend erwähnten Tretbewegung durch die ausgestreckten Beine ausgeübte Fußandrucklast wird durch den Fußlastsensor 11 genau erfaßt. Ferner wird die Drehung der Pulverbremse 10 durch den Umdrehungsfrequenzsensor 12 genau erfaßt. Diese Erfassungssignale werden dem Mikrocomputer 13 eingegeben, und auf Grundlage der Leistungstheorie mißt der Mikrocomputer 13 die Durchschnittsgeschwindigkeit (m/Sek.), die durchschnittliche Fußandruckkraft (kg), die Durchschnittsleistung (W) und die Spitzenleistung (W) zu der Zeit, wenn die Testperson M ihre/seine Beine ausstreckt. Diese Daten werden auf der LED- Anzeigeeinrichtung 14a, die auf dem Steuerpult 15 vorgesehen ist, angezeigt und von dem Drucker 25 ausgegeben.
(7) Die voranstehend beschriebene Tretübung ist beendet, wenn der Summer 14d anzeigt, daß die vorgegebene Zeitperiode vorüber ist.
Wie voranstehend beschrieben wird die Pulverbremse als der Lastmechanismus mit konstantem Drehmoment und niedriger Trägheit verwendet und die Momentanleistung wird gemessen, indem der Fußplatte über eine sehr kurze Zeit mit der vollen Leistung der Testperson ein Tritt versetzt wird.
Da es sich um das Versetzen eines Tritts handelt, was eine natürliche Übungsform ist, ist deshalb eine physische Belastung der Testperson gering, die Beinmessung ist leicht und die Meßgenauigkeit ist hoch. In Hinsicht auf die Bewegungsformen können wegen dem obigen Treten mit voller Leistung die Momentanleistung der dynamischen, sich einzeln entwickelnden Mehrgelenk-Bewegung, beispielsweise eines vertikalen Sprungs, gemessen und andere verschiedene Vorteile erzielt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Messen einer Momentanleistung, die während einer Beinstreckbewegung erzeugt wird, wobei die Vorrichtung umfaßt:

einen Sitz (3), auf dem eine Testperson (41) plaziert wird;

eine Gleitschiene (4), die sich nach vorne erstreckt;

eine Fußplatte (5);

dadurch gekennzeichnet, daß

der Sitz (3) über einer Antriebssystemeinheit (2) vorgesehen ist; wobei sich die Gleitschiene (4) von der Antriebssystemeinheit (2) nach vorne erstreckt; die Fußplatte (5) mit der Gleitschiene verschiebbar verbunden ist, wobei die Fußplatte im Ansprechen auf eine Beinstreckbewegung der Testperson in eine Vorwärtsrichtung gleitet; und durch

ein Seil (6), welches in der Antriebssystemeinheit (2) vorgesehen ist, wobei das Seil (6) mit der Fußplatte (5) verbunden und im Ansprechen auf die Vorwärtsgleitbewegung der Fußplatte (5) aus der Antriebssystemeinheit (2) herausgelassen wird;

eine Übertragungseinrichtung (9), die mit dem Herauslassen des Seils aus der Antriebssystemeinheit (2) durch das Seil (6) gedreht wird;

eine Pulverbremse (10), die durch die Übertragungseinrichtung (9) gedreht wird;

eine Fußlast-Sensoreinrichtung (11), die auf der Fußplatte (5) angebracht ist, um eine sich während eines Betriebs der Vorrichtung entwickelnde Fußlast zu detektieren;

eine Umdrehungsfrequenz-Sensoreinrichtung (12a), die in der Antriebssystemeinheit (2) vorgesehen ist, um eine Umdrehungsfrequenz der Pulverbremse (10) zu erfassen;

eine Verarbeitungseinrichtung (13) zur Berechnung einer Durchschnittsgeschwindigkeit, einer durchschnittlichen Fußandruckkraft, einer Durchschnittsleistung und einer Spitzenleistung, die während einem durch die Testperson ausgeführten Beinstreckvorgang erzeugt werden, wobei die Verarbeitungseinrichtung (13) die Berechnungen in Abhängigkeit von Detektionssignalen von der Fußlast- Sensoreinrichtung (11) und der Umdrehungsfrequenz- Sensoreinrichtung (12a) durchführt; und

eine Anzeigeeinrichtung (14) zum Anzeigen von Verarbeitungsdaten, die durch die Verarbeitungseinrichtung berechnet werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (6) auf einer Trommel (7) so aufgewickelt wird, daß sich die Trommel (7) dreht, während das Seil (6) im Ansprechen auf die Gleitbewegung der Fußplatte (5) herausgelassen wird, wobei die Drehung der Trommel (7) an die Übertragungseinrichtung (9) übertragen wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (6) mittels einer Rückholfeder (8) wieder auf die Trommel (7) aufgewickelt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Neigungswinkel (α) der Fußplatte entsprechend einer Veränderung eines Winkels einer Fußsohle der Testperson, welche im Ansprechen auf die Gleitbewegung der Fußplatte bewirkt wird, veränderlich ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschiene (4) in einer Vorwärtsrichtung nach oben geneigt ist, so daß die Gleitschiene (4) die Veränderung des Neigungswinkels (α) der Fußplatte (5) bewirkt, wenn die Fußplatte entlang der Gleitschiene (4) gleitet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverbremse (10) einen Lastwiderstand mit konstantem Drehmoment und geringer Trägheit gegenüber der Fußplatte (5) vorsieht, so daß die Pulverbremse (10) den Trägheitseinfluß auf die durch die Verarbeitungseinrichtung durchgeführten Berechnungen verringert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (13) ein Steuersignal an die Pulverbremse (10) überträgt, um den durch die Pulverbremse (10) erzeugten Lastwiderstand zu steuern.