The Laboratory Measuring and Computing System for Stabilometric Studies

УДК 534.7

  • R.M. Utemesov Altai State University (Barnaul, Russia) Email: urm214@mail.ru
  • E.A. Shimko Altai State University (Barnaul, Russia) Email: eashimko65@gmail.com
Keywords: the computer stabilometry, the stabilometric platform, the strain gauge, ADC

Abstract

The article is devoted to the development of the digital measuring and computing system for conducting stabilometric studies. The proposed system is based on an electromechanical stability platform. The block diagram of the developed system is presented. The selection of electronic components for the system is analyzed. The developed system is based on the ATmega328 microcontroller on the Arduino Uno R3 board. The HX711 board is used as an analog-to-digital converter. Strain gauges of 50 kg are used to measure the patients’ pressure forces. The overall design, technological, technical, and operational characteristics of the developed stabilometric platform are presented in the paper. The physical model of the developed system is shown. The operating algorithm is described, and the block diagram for calculation of the main stabilometric indicators (the length of the stabilogram, the modules and directions of the velocities, angular velocities, and dynamic stabilization factors) is presented. There are several examples demonstrating test operations of the developed system. Trial measurements and calculations have shown that the designed system fully meets the technical requirements for stabilometry equipment. The developed measuring and computing system allows registration and calculation of the spatial and temporal characteristics of patients’ motions.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

R.M. Utemesov, Altai State University (Barnaul, Russia)

кандидат технических наук, доцент кафедры общей и экспериментальной физики

E.A. Shimko , Altai State University (Barnaul, Russia)

кандидат педагогических наук, доцент кафедры общей и экспериментальной физики

References

Гроховский С.С., Кубряк О.В. Метрологическое обеспечение стабилометрических исследований // Медицинская техника. 2014. № 4.

Мураенко А.А. Мониторинг состояния человека на основе анализа биодинамических данных, полученных со стабилометрической платформы // Математика и ее приложения: фундаментальные проблемы науки и техники : сб. трудов Всероссийской конф. Барнаул, 24–26 ноября, 2015. Барнаул, 2015.

Соммер У. Программирование микроконтроллерных плат Arduino/Freeduino. СПб., 2012.

Шишов О.В. Проектирование аналого-цифровых контрольно-управляющих микропроцессорных систем. Саранск, 2001.

Тензодатчик: принцип работы, устройство, типы, схемы подключения. URL: https://www.asutpp.ru/tenzodatchik.html (дата обращения: 24.05.2020).

Скворцов Д.В. Стабилометрическое исследование: краткое руководство. М., 2010.

Кручинин П.А. Механические модели в стабилометрии // Российский журнал биомеханики. 2014. Т. 18. № 2.

Lafond D., Duarte M., Prince F. Comparison of three methods to estimate the center of mass during balance assessment // Journal of Biomechanics. 2004. Vol. 37.

Усачев В.И., Артемов В.Г., Кононов А.Ф. Способ оценки функционального состояния человека (ИДС). Патент на изобретение № 2380035. М., 2010 (приоритет от 26.01.2009 г.).

Доценко В.И., Усачев В.И., Морозова С.В., Скедина М.А. Современные алгоритмы стабилометрической диагностики постуральных нарушений в клинической практике // Медицинский совет. 2017. № 8. DOI: 10.21518/2079-701X-2017-8-116-122.

Sliva S.S. Domestic computer stabilography: Engineering standards, functional capabilities, and fields of application // Biomedical Engineering. 2005. № 1. Vol. 39.

Stergiou N., Decker L.M. Human movement variability, nonlinear dynamics, and pathology: Is there a connection? // Human Movement Science. 2011. Vol. 30.

Published
2021-09-10
How to Cite
Utemesov R., Shimko E. The Laboratory Measuring and Computing System for Stabilometric Studies // Izvestiya of Altai State University, 2021, № 4(120). P. 66-70 DOI: 10.14258/izvasu(2021)4-10. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282021%294-10.