3.1.2 Антропометрлік аспаптар

Антропометрлік зерттеулерді ұласқан және ұласпайтын әдістерін пайдаланады.

Ұласқандарға өлшеуіш аспабы зерттейтін объектпен ұласқа қатысатын әдістерді жатқызады. Алынған ақпарат дискретті, жеке нүктелер координаттары түрінде, және қима контурларын сипаттайтын аналогтық болуы мүмкін. Ұласпайтын әдістерде зерттелетін дененің беті фотограммалар, сәулелік және рентгендік суреттер түрінде алынады. Алынған бейнелерден ақпарат саналып алынады, оларды дифференциалды және интегралдыларға бөледі. Дифференциалдық ақпарат қималар немесе бөліктердің өлшемдері және формалары туралы сипаттама беретін үздіксіз немесе нүктелердің шифраланған координаттар түрінде беріледі.

Интегралдық ақпарат объектінің толық геометриялык сипатын алуға мүмкіндік береді, яғни, оның кеңістік орналасуын, формасын және өлшемдерін.

Ұласқан әдістер кәдімгідей өте қарапайым. Олардың негізгі кемшілігіне өлшеуіш аспаптың ұласқа келген кезендегі қол, табан жұмсақ бұлшық еттер ұлпасын деформациялау, және осыған орай, дәлдігі жоғары мәліметтер алуға қиындық тудыруы жатады. Бұдан басқа, бұл әдістер едауір еңбек сұранымды, өлшеулер көп уақыт қажеттілігін талап етеді де зерттеленетін адамды шаршатады. Ұласпайтын әдістер жоғары өнімдікті, объективті және дұрыс мәліметтерді алуды қамтиды, объектті қимыл-қозғалыс кезінде зерттеуге мүмкіндік береді. Бұл әдіс кемшіліктеріне аппараттардың және бейне алу үрдісінің күрделілігі жатады.

Ұласқан әдістерде келесі аспаптар мен құралдарды пайдаланады.

Плантограф (23.а сурет) табан ізінің суреті (плантограмманы) мен габарит контурлары туралы аналогиялық ақпарат алуға арналған [5]. Аспап поливинилхлоридтық немесе полиэтилендік қабыршық 2 керілген 1 рамкадан тұрады. Рамка 3 тиянақпен топсалар арқылы біріккен. Тиянақтың 4 жұмсақ жастығы бар. Оған штемпельді бояу жағып таза қағазды жатқызады. Плантографпен жұмыс істегенде рамканы тиянаққа жатқызып, табанда қабыршаққа орналастырады да қағазға табан ізінің суретін түсіріп алады.

Электрұласқандық контурографы (23.б сурет) қағазға табанның Габариттік зоналарын айналмалы үшбұрыштықта бекілген

1 инемен көшіруге қолданады. Табанды айналдыра сызу кезінде бұлшық ет ұлпаларының деформациялауына жол бермеу үшін контурографқа, 3 және 4 дабылдауыш лампалы электр схемасы орнықтырылған. Айналма үшбұрыш және табан арасындағы қысым нормальды кезде ине А орынға жайғасады (23.в сурет).

Сурет 23. Ұласқан аспаптар сұлбалары

Бұл кезде бір 4 лампа жанады, ал қысым мүмкіндіктен асып кетсе, ине Б орынға жайғасып 3 лампа жанады.

Табанның қималары туралы аналогиялық ақпаратты контурографтар көмегімен алады.

М.Я. Орловтың вертикальдық конструкциялы контурографы (24.а сурет) тиянықты жылжымалы бекілген ұзын жұқа тілімшелерінің жиынтығынан тұрады.

Тілімшелер горизонтальды орналасқан контурограф (24.б сурет) табанның өкшелік бөлігінің бойлық-өстік қимасының контурына ұқсас контур алуға мүмкіндік береді.

Сурет-24. Контурографтар

Д.Е. Медзерянның контурографының (24.в сурет) конструкциясы мен әрекет принципі жоғарғы аталғандарға ұқсас. Ол табанның көлденең қималарының өлшемдері мен формаларын полярлы координаттарда алуға мүмкіндік береді.

Ұласқандық әдіс пен дискретті ақпаратты алу үшін Ю.П. Зыбин және В.К. Макаричеваның табанөлшеуіш аспабы (25 сурет) пайдаланады. Ол табанның антропометриялық нүктелерін үш координат жүйесінде анықтауға арналған. Табанды өкшенің ең шығыңқы нүктесі және екінші башпай аралық ортасы арқылы өтетін өсі бойынша дәл орналастыру үшін табанөлшеуіштің башпайаралық тетігі және табанның өкшелік бөлігінің жұмсақ бұлшық ет ұлпаларының қысылу дәрежесін бақылайтын дабыл жүйесі бар.

Сурет 25. Ю.П. Зыбин және В.К. Макаричеваның табан өлшеуіші

Табанөлшеуіштің мөлдір тіректін 3 тақтайшасы 1 тиянаққа бекілген 5 башпайаралық тетік өлшеу кезінде екінші және үшінші башпай арасында орналасатын тетік тіректін тақтайшаның саңылауында 13 орнықтырылған. Өлшеніп жатқан табан ұзындығына байланысты тетікті серіппеленген төлке 4 көмегімен бойлық бағдарлаушы 2 бойымен саңылаудың кез келген жеріне жылжытуға болады.

Табанөлшеуішке табанды орналастырған кезде, оны өкшелік тірекке шамалы қысымдап түйістіреді. Өкшенің тіректе қысымды реттейтін 14 дабыл жүйелері орналасқан.

Табанөлшеуіштің (25.б сурет) өлшеуіш жүйесі ұзындық өлшемдерді өлшеуге арналған екі сызғышпен, ені және биіктік өлшемдерді өлшеуге арналған 16 горизонтальдық және 17 вертикальдық сызғыштардан тұрады.

Балтыртабанөлшеуіш (26.а сурет) балтыр мен табанды өкшені әр түрлі биіктікке көтергенде өлшеуге мүмкіндік береді. Табанның өкше биіктігін, 1 шаблонға қондырады.

Аспап тиянағында органикалық шишадан жасалған тақтайша бекітілген. Трафарет бойынша табанның өкше көтеріңкілігіне байланысты ұзындық және ендік өлшемдерінің өзгеруін анықтайды.

Аяқ киімді табанға қалыптастыратын аспапты (26.б сурет), Н.К. Кушнир жасаған. Ол табанның өлшемдерінің өкшені көтергенде және сонымен қатар күш әсерімен өзгеруін анықтауға мүмкіндік береді. Аспап тиянағының 1 плитасында артқы және қаптал қабырғаны өкшеге арналған 4 тірек бекілген, өкше астының 3 тірегі биіктігі өзгеріп тұратын өкшенің тығыздығы табанның шоғырдағы айналым өлшемдерінің өзгеруін тұрақтандыратын 5 өлшеуіш таспалар, 2 шығырлар бекілген. Табанға салынатын күшті өзгертіп тұру үшін 2 шығырлар арқылы 6 арқандар жіберілген, олардың бір сандарына 7 жүктер бекілген, ал қалғандары өлшеуіш таспалармен қосылған.

Табан және балтыр биіктігін анықтайтын өлшеуіш (26.в сурет) миллиметрлік шкалы сызғышты 1 тіреуі бекілген 3 тиянақтан тұрады. Тіреуде антропометрлік нүктелерді анықтауға арналған горизонтальдық 4 сілтегіш 2 қозғалтқышқа бекілген. Ені 5-6 мм өлшеуіш таспа мен табан және қолбасының беттерінің өлшемдерін анықтайды.

Сурет 26. Аяқ-қол өлшейтін аспаптардың сұлбалары

Ж

Сурет 27. Қол

басын өлшеу шаблоны

ылжымалы циркульмен немесе штангенциркуль мен (26.г сурет) қолбасының екі антропометриялық нүктелерінің ең қысқа арақашықтығын анықтайды.

Қолбасын кәдімгі (табиғи), күйінде өлшеу үшін (шамалы иілген саусақтары мен) оны жатқызатын шаблондарды пайдаланады. Шаблондар өлшеніп жатқан қолбасының айналымына тәуелді белгілі қисық бетті болуы тиіс (27 сурет ).

Жоғарыда аталған табан өлшеуіш аспаптардың кемшіліктеріне табанның, балтырдың горизонтальдық қималарының контурларын анықтауға мүмкіндік бермейтіні жатады. Осыған орай, табан және балтырдың горизонтальдық қималарын өлшеу арқылы гео-метриялық ақпараттарын кеңейту мақсаты мен А.Ж. Бопеев, В.А. Фукин және С.Е. Мұнасипов жаңа табанөлшеуіш аспабын жасады [12].

Сурет 28. А.Ж. Бопеев, С.Е. Мунасипов, В.А. Фукинның табанөлшеуіші

Аспап 1 тиянақтан, 3 тұмсықтық және 2 өкшелік тіректерден, табан және балтырдың горизонтальдық қималарын анықтауға арналған құралдан тұрады. Құрал 4 бағыттауыш және олардың бойы мен 5 жылжымалар көмегі мен 7 қысқыштар арқылы бекітілген 9 өлшеуіш білікті 8 рамалы 6 вертикальдық тіреулер жылжиды.

Аспаптың тіректік бетінде табан ұзындық өлшемдерін анықтауға арналған 10 өлшеуіш сызғыштар және табанды дұрыс бағыттауға арналған 11 аспаптың өсі орналасқан.

Табан және балтырды бұл аспап көмегімен өлшеуді келесі кезеңдермен жүргізеді. Табанды тіректік бетке 11 өсі бойынша бағыттап оның ұзындығының басы болып саналатын ауыспалы өкшелік тірек арқылы орналастырады. Өкшелік тіректі зерттелетін табан өлшемдері мен формасына сәйкес таңдап алады.

Табанды дұрыс бағыттау үшін оның өкшесі тірек пен түйісуі, ал екінші башпайаралық аспаптың 11 өсі бойында орналасуы тиіс.

Табан ұзындығы ең ұзын башпайының тұмсықтық тірек пен түйісетін нүкте арқылы анықталып 10 өлшеуіш сызғыштармен өлшенеді.

Табан және балтырдың горизонтальдық қималарының контурларын былай алады.

Вертикальдық тіреулерді горизонталь бойынша тиісті бөлікте орналастырады да 8 тікбұрышты раманы өлшеу жүргізетін биіктікте тұрақтандырады. Раманың 9 өлшеуіш біліктерін табан мен түйіскенше жылжытады. Бұл кезде барлық біліктердің орналасуы табанның горизонтальдық қимасының контурын анықтайды. Әр өлшеуіш біліктің милиметрлік бөліктері өлшеу нәтижелерін жылдам және жеңіл жазып алуына мүмкіндік береді.

Полярлы үш координат жүйесінде табанмен балтырдың горизонтальдық және вертикальдық қималарын 29 суретте көрсетілген аспап арқылы алуға болады. Аспапты М.Х. Дулати атындағы Тараз мемлекеттік университетінің "Былғары, үлбір және былғары бұйымдар технологиясы" кафедрасының т.ғ.к., проф. А.Ж. Бопеев және т.ғ.к., доцент С.Е. Мұнасипов жасаған.

Сурет 29. А.Ж. Бопеев, С.Е. Мунасиповтың табан өлшеуіші

Адам денесін түсіруге арналған фотосуретті антропометриялық зерттеулер әдісі ретінде бірінші болып В.В. Бунак және П.Н. Башкиров ұсынған. Фотографиялық әдіс суреттерге бағынбайтын анатомиялық ерекшеліктерді есепке алып объектіні зерттеуге мүмкіндік береді.

Фотографиялық суреттер адам денесінің және бөліктерінің морфологиялық ерешеліктерін айқын көрсетеді.

Фототабанөлшеуіш аспап айналар жинағынан, фотокамерадан және қысымдайтын электр контактінен тұрады. Антропометрлік мәліметтерді алу мақсаты мен суреттерді өңдегенде электрондық және механикалық құралдарды пайдаланады. Электрондық құралмен өлшеу нәтижелерін алатын қималар 306 суретте, ал 30.в суретте-фотосуретті табанның қаптал, фронталь және плантарлық беттерінен алынған фотосуреттерін өңдеу тәсілі көрсетілген.

В.З. Ильченко (Укр. БӨҒЗИ) жасаған фотоаспап, (30.г сурет) фотоплантограф және фотогабаритограф қиындысы болып табанның габариттік зоналарын анықтауға мүмкіндік береді.

Бұлгарияда қолданылатын фотоаспап (30.д сурет) бір-біріне белгілі бұрышты орналасқан айналардан құрылған төрт оптикалық жүйе мен фотообъективтерден тұрады.

Сурет 30. Фототабанөлшеуіштер сұлбалары

Ю.П. Зыбинның және В.А Фукинның фототабанөлшеуіш аспабының әрекеті фотообъективтың оптикалық жүйесінің фокалдық жазықтығына қима контурын бейнелейтін, зерттеленетін бетке бағытталған жіңішке және параллельді сәуле шоғырының көмегімен алынатын "сәулелік қимасын" жасау болып табылады.

Табанның әр түрлі күйдегі қималарының жиынтығын алып, оның өлшемдерінің өзгеруін бақылауға болады.

Кеңістік-күрделі денелердің өлшемдері мен фотоларын зерттеу және қайта өңдеу үшін стереофотограмметрия әдісін пайдаланады [13].

Бұл әдісті қолданып дененің стереоскопиялық кеңістік суретін алуға болады. Стереоскопиялық деп кеңістікті көлемдік қамауда қамтитын екі бейнені (стереожұпты) атайды. Арнайы аспаптар мен стереожұптарды қараған кезде жеке нүктелердің бейнелері бір-біріне сәйкес келмеуіне әр нүкте қараушыдан әр түрлі тереңдікте орналасқандай елес беріп бір көлемдік бейнені құрайды.

Осы стереофотограмметрия принципі стереофотоөлшеуіштер (32.а-в суреттер) және стереофотоплантографтарда (32.г, 31.д суреттер) пайда-лынады.

Сурет 31. Ю.П. Зыбин және В.А. Фукинның фототабанөлшеуіші

Сурет 32. Растрлық оптикалық жүйелі аспаптар сұлбалары

Олар көлемдік объектілердің суреттерін екі нүктеден екі стереокамералар мен түсіреді де стереосуреттерді біріктіріп қарағанда объектінің көлемдік қабылдауын қамтиды. Стереосуреттер стереоавтограф пен өңделеді. Пашаев Б.С. стереофотоплантографымен алынған табанның із жағының горизонтальдық қималары 33 суретте көрсетілген.

Осы принцип Б.С. Пашаев пен Б.М. Фамицын аспабында (34 сурет) қолданылады. Бұл аспап табан мен балтырдың гипстік бедерлерін стереоскопиялық фотосуреттерде пайдаланады [14].

Сурет 33. Б.С. Пашаев және В.М. Фамицин аспабаның сұлбасы

Сурет 34. Стереоплантограммалар

А

Сурет 35. Голографиялық интерфометрия

әдісі мен көлемдік бейне алу сұлбасы

спап аяқты немесе гипстік бедерді орналастыратын 1 бұрылмалы үстелден 3, тест-объектіден 5, стереофотограмметриялық камералардан 4, жарық рефлекторларынан және 2 экраннан тұрады. Суретке түсіруді: алдыңғы, артқы, қаптал беттің оң және сол жақтарынан орындайды.

Рентгенографикалық әдіспен де адам денесінің қималарын алуға болады. Бірақ, бұл әдісті қолдану адам ағзасына рентген сәулелерінің тигізетін зиянды әсерлерінен шектеледі.

Голографиялық интерферо-метриялық әдісі объектінің көлем-дік бейнесін оптикалық кванттық генераторының (лазердің) сәуле-лерін (35 сурет) қолданып алу мүмкіндігінде негізделген [15].

Әдістің келешегі мол, бірақ, адам денесін жаппай өлшеуге әлі бейімделмеген.

Адамның аяқ және колбасының құрылысын зерттеуге гипстік бедерлер мүмкіндік береді. Гипстік бедерлер табан және қолбасы туралы дискреттік және аналогтық ақпараттарды алуға пайдаланады.