Beschreibung des Bewegungsqualitätsmessgerätes

Das Gerät trägt bestimmten biometrischen und biomechanischen Parametern Rechnung, davon ausgehend, berechnet der Computer die verschiedenen Umwandlungen mittels einer im Programm installierten Software.

Das Gerät besteht aus drei verschiedenen Teilen einschließlich der Zubehörteile:

- Der Stuhl besteht aus Metall, der durch Versteifungsstreben am Boden befestigt ist.

Er hat eine Kopfstütze aus Holz und metallische Armlehnen.

- Die empfänglichen Sensoren, die auf dem metallischen Messkreuz aufgebaut wurden, sind durch eine Metallsäule mit dem Stuhl verbunden.

- Der Computer mit entsprechender Software berechnet die verschiedenen Parameter.

Die Spezifikationen bezüglich die Elektronik sowie die Sicherheitsvorschriften, die den einwandfreien Lauf dieses Gerät gewährleisten sollen, werden in den folgenden Abschnitten beschrieben.

1. Die Empfangssensoren

Das Gerät besitzt vier Empfangssensoren, die die Bewegungen des Kopfes dreidimensional mittels Ultraschall erfassen.

Abb. 4.2: Ein Teil des Messstuhls mit Abdeckung

Dieser Ultraschall ist für den Menschen unschädlich. Also besteht kein Anlass zur Sorge um eventuelle Nebenwirkungen, weil keine bestehen bzw. so gut wie null sind.

Diese vier empfänglichen Sensoren sind einzeln in Aluminiumgehäuse eingebaut, die wiederum auf vier Messkreuze (Eisenstangen) montiert sind. Diese vier Messkreuze sind an einem großen zentralen Sendekopf verbunden, der als Abzweigung dient. Das Ganze ist dann an den Rest des Gerätes durch eine Eisensäule in Form eines umgekehrten großen „L“ angehängt, deren horizontaler Teil am Eisenpfosten bzw. am vertikalen Teil der Eisensäulen angelötet ist. Die gelötete Kreuzung heißt Haltewinkel.

An jedem Messkreuz ist ein Klebeband unterschiedlicher Farbe angebracht, um die Sensoren in ihren Funktionen von Bewegungsdetektoren zu unterscheiden. Wenn wir uns an den vier Himmelsrichtungen orientieren, ist das Gehäuse des nördlichen Sensors

durch das rote Klebeband bezeichnet, das südliche durch das blaue Klebeband, das westliche durch das schwarze und das östliche durch das gelbe.

Die Empfangssensoren bilden mit den Messkreuzen, die sie abstützen, einen Winkel von ca. 135°. Damit wollen wir klarstellen, dass die empfänglichen Sensoren, die in den kleinen Gehäusen enthalten sind, nicht direkt im Kontakt mit dem Boden stehen.

Die vier Enden des Messkreuzes sind ein bisschen nach unten geneigt, damit die Sensoren die Kopfbewegungen besser empfangen können. Die Sensoren bilden mit dem Messkreuz einen stumpfen Winkel., um die Auswirkungen von Brechung und Reflexion des Ultraschalls zu vermeiden, da sonst die Qualität der erhaltenen Resultate schlechter wäre. Im Abschnitt Sicherheit und Vorsichtsmassnahmen wird näher darauf eingegangen.

Die Eisensäule endet am Basisteil mit einer dreibeinigen Stütze, die wie ein umgekehrtes großes „V“ aussieht und die Säule verstärken soll. Die gesamte Basis der Eisensäule wird von vier kleinen Füßen gestützt, die selbst von querliegenden Metallstangen gestützt sind. Die zwei Armlehnen liegen auch auf diesen Metallstangen des Basisteils des Gerätes auf. Die Armlehnen sind demontierbar, das heißt, sie können nach Bedarf abgenommen und wieder hingestellt werden, wenn es erforderlich ist.

Auf dem inneren Teil der Eisensäule sind zwei sehr wichtige Dinge zu sehen:

- Am Ende der dreibeinigen Stütze befindet sich in der Mitte eine Art Kopfstütze aus Holz, die von einem weißen Handtuch bedeckt ist, um die Licht- und Ultraschallreflexe zu vermeiden. Dies könnte nämlich die durchgeführten Berechnungen und erhaltenen Resultate verfälschen.

- Die Anzeigenplatte befindet sich im oberen Drittel der Eisensäule in verschiedenen Farben (rot, grün, orange). Jede Farbe spielt bei jeder Manipulation des Gerätes während der Bewegungsaufnahme eine Rolle.

2. Stuhl und Armlehnen

Der Stuhl besteht aus zwei verschiedenen Teilen:

Der erste Teil beschreibt den Maßstab in der vertikalen und der zweite in der horizontalen Skala:

- die motorische Stuhlhöhenverstellung (nicht zu verwechseln mit dem Sockel des Gerätes) ist aus einem einzigen Stahlblock gefertigt. Sie ersetzt die Füße und ist die Stütze für den Stuhl. Sie bewegt sich senkrecht mittels eines hydraulischen Kolbens, der im Mechanismus eingebaut ist. Dieses System ist konzipiert worden, um dem Stuhl zu erlauben, sich an die verschiedenen sitzenden Größen der geprüften Personen anzupassen. Diese Stuhlhöhenverstellung wird auf dem Boden beziehungsweise auf dem Teppichboden platziert. Die Höhe, von oben nach unten und umgekehrt, ist sehr flexibel, so dass die geprüfte Person in einer ergonomisch günstigen Stellung sitzen kann. Die vertikale Umstellung des Stuhles ist halbautomatisch und wird mit Hilfe der Computer-Maus betätigt. Die Daten des

Stuhles sind integrierender Teil der Parameter, zwangsläufig zu liefern, um das Menü der Software zu vervollständigen.

Mit der Maus des Computers kann die Bedienungsperson die vertikale Umstellung des Stuhles steuern, um ihn an die sitzende Größe der geprüften Person anzupassen.

- Die Sitzfläche: Dies ist der Teil, der es der Versuchsperson ermöglicht, sich zu setzen. Die Sitzfläche befindet sich direkt über der motorischen Stuhlhöhenverstellung. Sie ist aus einem glatt polierten und fertigen Holzquadrat gefertigt. Sie wird von einer kurzen, ungefähr 5 Zentimeter hohen Unterlage überragt. Diese spielt eine Rolle bei der Einschränkung der Tiefe der hinteren Sitzfläche beim Sitzen und bietet somit eine Referenz des Winkelmaßes.

Die Sitzlehne hat auf der linken und rechten Seite eine in Zentimeter geteilte Skala, um die Tiefe der Sitzfläche im Sitzen messen zu können. Dieser Wert ist obligatorisch und sehr wichtig. Die Sitzlehne ist integrierter Teil des Softwaremenüs, um die anderen Parameter qualitativ berechnen zu können.

Um eine biometrische Messung durchzuführen, wird mit einem Messband von der Kniekehle bis zum Gesäß in Sitzhaltung gemessen. Der ermittelte Wert wird durch drei geteilt; der berechnete Wert wird nun auf der horizontalen Skala des Sitzes eingetragen und schließlich in den Computer eingegeben. Diese Messung ist entscheidend in der Bewertung des erhaltenen Resultates. Der Sitz ist blau lackiert.

- Die Armlehnen: Es sind zwei Armlehnen (linke und rechte) vorhanden. Sie sind aus Eisen, die stützenden Oberflächen sind jedoch aus lackiertem Holz. Diese Armlehnen können aus ihrer Halterung demontiert werden, falls es nötig ist. Sie sind Blau lackiert und wie der Stuhl mit Handtüchern überzogen. Sie sind am Gerätesockel befestigt und können starkem Druck, der von der Versuchsperson je nach seinem Gewicht ausgeübt wird, standhalten. Sie sehen wie kleine Tore aus.

Abb. 4.3: Der Messstuhl ohne Abdeckung

Anmerkung: Die motorische Stuhlhöhenverstellung, die Sitzfläche sowie die Armlehnen sind Blau angestrichen, während der gesamten Messdauer sind sie jedoch mit weißen Handtüchern überzogen. Damit sollen Störungen während der Strahlensendung sowie Störungen der Lichtbrechung und -reflexion vermieden werden.

3. Der Computer, die Software und Zusätzliches

Der Stuhl ist an den Computer mittels elektrischen Kabeln angeschlossen. Das Gerät ist mit dem Computer steuerbar, das heißt, die Start- und Stop-Knöpfe und Höheneinstellung der Sitzfläche sind vom Computer aus durchzuführen. Die Software spielt eine wichtige Rolle, weil es dem logistischen Teil dieser Untersuchungsmethode entspricht. Die aktuelle angewandte Version ist die 99.0, sie wird jedoch regelmäßig aktualisiert.

Beim Starten der Software wird auf dem Bildschirm ein Gitter gezeichnet, auf dem die Graphik der Bewegung dreidimensional abgebildet wird. Die Zeitperiode (in Sekunden) sowie der Wert der Bewegungsqualität, auch Faktor „Q“ genannt, werden ebenfalls auf dem Bildschirm angegeben.

Abb. 4.4: Der gesamte Messstuhl einschließlich des Computers sowie Sitzposition des Probanden und Versuchsleiter

4.4.1 Aufstellung des Gerätes

Das Gerät ist gegenüber besonderem Lärm wie z.B. Schlüsselklingeln oder Geräuschen von Objekten in der nahen Umgebung sehr empfindlich. Das ist der Grund, weshalb das Tragen eines Helmes während des Tests sowie ein Sicherheitsumkreis obligatorisch wurde.

Das Gerät ist nicht im direkten Kontakt mit dem Boden, sondern mit einem verfeinerten und ausgeglichenen Teppichboden, um einen guten Versuchsablauf zu sichern. Die Decke ist mit einem weißlichen besonderen Stoff verdeckt, um die Reflexion und die Brechung des Ultraschalls zu vermeiden. Der Raum, in dem das Gerät sich befindet, ist in Weiß gestrichen. Eine konstante Raumtemperatur ist erforderlich.

4.4.2 Funktionsweise des Gerätes

Zu Beginn der Untersuchung ist Strom erforderlich. Der Stuhl durch ein Kabel, das an einem Trafo hängt, an den Strom angeschlossen,. Die zweite Steckdose wird vom Computer benutzt. Sobald das Gerät mit Strom versorgt ist, schalten sich die Anzeigeplatten auf dem oberen Teil der Eisensäule ein. Dann schaltet der Versuchsleiter den Computer an und öffnet das Programm „PosMess“. Der Stuhl ist dann betriebsbereit.