устройство для самобалансировки тела человеком

Формула изобретения

1. Устройство для самобалансировки тела человеком, содержащее основания, опоры и промежуточные узлы, отличающееся тем, что основания в количестве l, выбраны в пределах 1l120, опоры в количестве m выбраны в пределах 1m120, и промежуточные узлы в количестве n выбраны в пределах n120, основания передают нагрузку на опоры непосредственно либо через промежуточные узлы, часть оснований в количестве ₁, выбранном в пределах 1(l+l₁)/l2, и часть опор в количестве m₁, выбранном в пределах 1(m+m₁)/m2, соединены между собой, часть оснований в количестве l₂, выбранном в пределах 1(l+l₁)/l2, и часть опор в количестве m₂, выбранном в пределах 1(m+m₂)/m2, находятся в непосредственном контакте и конструктивной взаимосвязи друг с другом с обеспечением возможности изменения угла между плоскостями, соответствующими рабочим поверхностям оснований и опор, часть оснований в количестве ₃, выбранном в пределах 1(l+l₃)/l2, часть опор в количестве m₃, выбранном в пределах 1(m+m₃)/m2, и часть промежуточных узлов в количестве n₁, выбранном в пределах 1(n+n₁)/n2, выполнены автономными, причем основания находятся в непосредственном контакте и конструктивной взаимосвязи с промежуточными узлами, которые находятся в непосредственном контакте и конструктивной взаимосвязи с опорами, с обеспечением возможности изменения угла между плоскостями, соответствующими рабочим поверхностям оснований и опор, часть промежуточных узлов в количестве n₂, выбранном в пределах 1(n+n₁)/n2, шарнирно соединяют часть оснований в количестве l₄, выбранном в пределах 1(l+l₄)/l2, с частью опор в количестве m₄, выбранном в пределах 1(m+m₄)/m2, причем эти соединения имеют одну степенью свободы, обеспечивающую возможности изменения угла между плоскостями, соответствующими рабочим поверхностям оснований и опор, часть промежуточных узлов в количестве n₃, выбранном в пределах 1(n+n₃)/n2, шарнирно соединяют часть оснований в количестве l₅, выбранном в пределах 1(l+l₅)/l2, с частью опор в количестве m₅, выбранном в пределах 1(m+m₅)/m2, причем эти соединения имеют две степени свободы, обеспечивающие возможности изменения угла между плоскостями, соответствующими рабочим поверхностям оснований и опор, часть промежуточных узлов в количестве n₄, выбранном в пределах 1(n+n₄)/n2, шарнирно соединяют часть оснований в количестве l₆, выбранном в пределах 1(l+l₆)/l2, с частью опор в количестве m₆, выбранном в пределах 1(m+m₆)/m2, причем эти соединения имеют три степени свободы, обеспечивающие возможности изменения угла между плоскостями, соответствующими рабочим поверхностям оснований и опор, соотношение максимальных L₁ и минимальных L₂ линейных размеров оснований выбрано из неравенства 1(L₁+L₂)/L₁ 2, соотношение максимальных М₁ и минимальных М₂ линейных размеров опор выбрано из неравенства 1(M₁+М₂)/М₁ 2, соотношение максимальных N₁ и минимальных n₂ линейных размеров промежуточных узлов выбрано из неравенства 1(N₁+N₂)/N₁ 2, соотношение максимальных S₁ и минимальных S₂ площадей оснований выбрано из неравенства 1(S₁+S₂)/S₁ 2, соотношение максимальных S₃ и минимальных S₄ площадей опор выбрано из неравенства 1(S₃+S₄)/S₃ 2, при этом выполнены условия: l₁+l₂+l₃+l₄+l₅+l₆ l; m₁+m₂+m₃+m₄+m₅+m₆ m; n₁+n₂+n₃+n₄ n.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть оснований в количестве l₇, выбранном в пределах 1(l+l₇)/l2, со стороны связи и/или контакта с опорами и/или промежуточными узлами имеет форму конуса.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть оснований в количестве l₈, выбранном в пределах 1(l+l₈)/l2, со стороны связи и/или контакта с опорами и/или промежуточными узлами имеет форму сферы.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть оснований в количестве l₉, выбранном в пределах 1(l+l₉)/l2, со стороны связи и/или контакта с опорами и/или промежуточными узлами имеет форму призмы.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть оснований в количестве l₁₀, выбранном в пределах 1(l+l₁₀)/l2, со стороны связи и/или контакта с опорами и/или промежуточными узлами имеет форму цилиндра.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть опор в количестве m₇, выбранном в пределах 1(m+m₇)/m2, со стороны связи и/или контакта с основаниями и/или промежуточными узлами имеет форму конуса.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть опор в количестве m₈, выбранном в пределах 1(m+m₈)/m2, со стороны связи и/или контакта с основаниями и/или промежуточными узлами имеет форму сферы.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть опор в количестве m₉, выбранном в пределах 1(m+m₉)/m2, со стороны связи и/или контакта с основаниями и/или промежуточными узлами имеет форму пирамиды.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть опор в количестве m₁₀, выбранном в пределах 1(m+m₁₀)/m2, со стороны связи и/или контакта с основаниями и/или промежуточными узлами имеет форму призмы.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть опор в количестве m₁₁, выбранном в пределах 1(m+m₁₁)/m2, со стороны связи и/или контакта с основаниями и/или промежуточными узлами имеет форму цилиндра.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть оснований в количестве l₁₁, выбранном в пределах 1(l+l₁₁)/l2, со стороны связи и/или контакта с опорами и/или промежуточными узлами имеет форму пирамиды.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть оснований в количестве l₁₂, выбранном в пределах 1(l+l₁₂)/l2, со стороны связи и/или контакта с опорами и/или промежуточными узлами имеет форму эллипсоида.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть опор в количестве m₁₂, выбранном в пределах 1(m+m₁₂/m2, со стороны связи и/или контакта с основаниями и/или промежуточными узлами имеет форму эллипсоида.

14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть оснований в количестве l₁₃, выбранном в пределах 1(l+l₁₃)/l2, и часть опор в количестве m₁₃, выбранном в пределах 1(m+m₁₃)/m2, соединены произвольными гибкими связями.

15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть промежуточных узлов в количестве n₅, выбранном в пределах 1(n₁+n₅)/n₁ 2, имеет форму шара.

16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть промежуточных узлов в количестве n₆, выбранном в пределах 1(n₁+n₆)/n₁ 2, имеет форму эллипсоида.

17. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть промежуточных узлов в количестве n₇, выбранном в пределах 1(n₁+n₇)/n₁ 2, имеет форму цилиндра.

18. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть промежуточных узлов в количестве n₈, выбранном в пределах 1(n₂+n₃+n₄+n₈)/(n₂+n₃+n₄)2, выполнена в виде крестовины.

19. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть опор в количестве m₁₄, выбранном в пределах 1(m+m₁₄)/m2, выполнена в виде гибких оболочек, наполненных жидкостями или газами с соотношением их объемов максимальных V₁ и минимальных V₂, выбранных из неравенства 1(V₁+V₂)/V₁ 2.

20. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть оснований в количестве l₁₄, выбранном в пределах 1(l+l₁₄)/l2, выполнена в виде гибких оболочек, наполненных жидкостями или газами с соотношением их объемов максимальных v₃ и минимальных V₄, выбранным из неравенства 1(V₃+V₄)/V₃ 2.

21. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть промежуточных узлов в количестве n₉, выбранном в пределах 1(n+n₉)/n2, выполнена в виде гибких оболочек, наполненных жидкостями или газами с соотношением их объемов максимальных V₅ и минимальных V₆, выбранным из неравенства 1(V₅+V₆)/V₅ 2.

22. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть оснований в количестве l₁₅, выбранном в пределах 1(l+l₁₅)/l2, часть опор в количестве m₁₅, выбранном в пределах 1(m+m₁₅)m2, и часть промежуточных узлов в количестве n₁₀, выбранном в пределах 1(n+n₁₀)/n2, выполнены с возможностью их отделения друг от друга.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области жизнедеятельности человека, связанной с необходимостью самобалансировки тела человеком, и может быть использовано в таких сферах как, мебельная промышленность, при изготовлении мебели с изменяющейся конфигурацией опорных поверхностей для профилактики и лечения опорно-двигательного аппарата, тренировки и поддержания жизненного тонуса позвоночника в сидячем положении во время отдыха, на работе, в том числе в невесомости, тренировки вестибулярного аппарата, демонстрации устойчивости, а также в медтехнике.

По подсчетам специалистов человек проводит сидя около 80000 часов в течение только трудовой жизни, что способствует фиксации искривления позвоночника. С этим связаны болезни, которыми по статистике страдает более 80% населения земного шара.

В известных конструкциях табуретов, стульев, кресел функциональным элементом, выполняемым как место для размещения человека в сидячем положении, является основание-сиденье. Основание конструктивно связано с опорой, выполняемой в виде ножек, подставок.

С точки зрения медицины, безвредной для сидящего человека является поза, при которой сохраняется равновесие, естественная кривизна позвоночника и тонус мышц тела. Для формирования и профилактики такой позы необходима тренировка мышц рефлекторно поддерживающих равновесие (самобалансировку) тела человеком. Одним из способов обеспечения такой самобалансировки могут быть условия, при которых таз и позвоночник сидящего человека сохраняют подвижность, соизмеримую со степенью подвижности, например, при ходьбе.

Для профилактики и лечения позвоночника созданы лечебные, лечебно-спортивные и тренировочные устройства и тренажеры.

Известно оздоровительное кресло по патенту RU 2069061, кл. А 47 С 7/00, 1996, в котором спинка шарнирно связана с сиденьем и имеет подлокотники и подмышечники, поддерживающие туловище пользователя. При повороте спинки верхняя часть туловища приподнимается и нагрузка на межпозвонковые диски уменьшается. Это может способствовать уменьшению боли при обострении остеохондроза, но работать сидя с принудительно удерживаемым туловищем затруднительна.

Также известен стул-опора по заявке RU 94031074. А1, кл. А 47 С 9/00, 1996, который предназначен для формирования и укрепления позвоночника и конструктивно выполнен в виде сиденья на стойке. Сиденье зафиксировано на стойке под углом 70-90^o, стойка в точке опоры подвижна. Сидя на стуле-опоре человек самопроизвольно выбирает равновесное положение, что по замыслу автора нормализует осанку и тренирует мышцы спины. При этом проекция центра тяжести человека на опорную поверхность располагается на средней линии треугольника с вершиной в точке опоры. Размер стула-опоры выбирают исходя из антропометрических данных человека.

Однако эта конструкция недостаточно эффективно реализует функцию самобалансировки тела человеком, т.к. равновесное состояние достигается не балансированием тела, а в основном за счет работы мышц ног, на которые распределяется часть веса тела. Сиденье стула-опоры зафиксировано неподвижно относительно стойки, что ограничивает подвижность таза и самопроизвольное балансирование позвоночника. Человеку с нарушениями опорно-двигательного аппарата, например ног, затруднительно использовать это устройство.

Недостатком известных устройств являются относительно низкие их функциональные и технические характеристики, в том числе низкая эффективность самобалансировки.

Наиболее близким аналогом изобретения является устройство по авт. свид. SU 1680050, кл. А 47 С 1/02, 1991, содержащее смонтированный на опорном основании каркас с мягкими элементами, выполненными составными из отдельных частей, каждая из которых имеет средство связи с каркасом, включающим подпружиненную пластину, шарнирно связанную с толкателем из четырех стержней с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно каркаса.

Указанное известное устройство позволяет изменять форму сиденья и, таким образом, способствует повышению дееспособности человека, его эффективному отдыху, лечению и реабилитации.

Однако данная конструкция не решает в полной мере задачи самобалансировки тела человеком, достижения им при сидении положения устойчивого равновесия.

Задачей изобретения является создание конструкции, обеспечивающей принудительное или самопроизвольное принятие человеком при сидении безвредной для позвоночника позы. Для ее решения необходимо: во-первых, ограничить до минимума (желательно до точки) площадь контакта основания с опорой, вынудив человека балансировать, т.е. рефлекторно задействовать мышцы позвоночника и таза; во-вторых, создать условия, чтобы человек длительное время с достаточной комфортностью мог сидеть на основании в статическом состоянии, при котором центр тяжести человека совмещен с вертикалью, проходящей через центр контакта основания с опорой; в-третьих, расстояние от верхней поверхности основания до нижней поверхности опоры (высота устройства) должно быть минимальным для возможности использования устройства совместно с традиционной мебелью (стульями, креслами, табуретами, партами, скамьями и т.п.), но достаточным, чтобы угол поворота основания вокруг контакта с опорой в вертикальной плоскости обеспечивал перекос таза человека во фронтальной плоскости, соответствующий перекосу таза в этой плоскости, например при ходьбе.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи и реализации устройства заключается, с точки зрения механики, в достижении человеком при сидении устойчивого равновесия, т.е. принудительного возвращения в равновесное состояние после отклонения от положения равновесия, в основном, за счет движений тазом и позвоночником.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для самобалансировки тела человеком, содержащем основания, опоры и промежуточные узлы, количество l оснований выбирается из условия 1l120, количество n промежуточных узлов выбирается из условия n120 и количеств m опор выбирается из условия 1m120, при этом основания взаимосвязаны с опорами с возможностью передачи нагрузки на них непосредственно или через промежуточные узлы, часть оснований в количестве l₁, выбранном в пределах 1(l+l₁)/l2, и часть опор в количестве m₁, выбранном в пределах 1(m+m₁)/m2, соединены между собой, часть оснований в количестве l₂, выбранном в пределах 1(l+l₂)/l2, и часть опор в количестве m₂, выбранном в пределах 1(m+m₂)/m2, выполнены в непосредственном контакте и конструктивной взаимосвязи друг с другом с обеспечением возможности изменения угла между плоскостями рабочих поверхностей оснований и опор, часть оснований в количестве l₃, выбранном в пределах 1(l+l₃)/l2, часть опор в количестве m₃, выбранном в пределах 1(m+m₃)/m2, и часть промежуточных узлов в количестве n₁, выбранном в пределах 1(n+n₁)/n2, выполнены автономными, причем основания выполнены в непосредственном контакте и конструктивной взаимосвязи с промежуточными узлами, которые в свою очередь выполнены в непосредственном контакте и конструктивной взаимосвязи с опорами, с обеспечением возможности изменения угла между плоскостями рабочих поверхностей оснований и опор, часть промежуточных узлов в количестве n₂, выбранном в пределах 1(n+n₂)/n2, выполнена с шарнирным соединением части оснований в количестве l₄, выбранном в пределах 1(l+l₄)/l2, с частью опор в количестве m₄, выбранном в пределах 1(m+m₄)/m2, причем эти соединения ограничены одной степенью свободы, с обеспечением возможности изменения угла между плоскостями рабочих поверхностей оснований и опор, часть промежуточных узлов в количестве n₃, выбранном в пределах 1(n+n₃)/n2, выполнена с шарнирным соединением части оснований в количестве l₅, выбранном в пределах 1(l+l₅)/l2, с частью опор в количестве m₅, выбранном в пределах 1(m+m₅)/m2, причем эти соединения имеют две степени свободы, обеспечивающие возможности изменения угла между плоскостями рабочих поверхностей оснований и опор, часть промежуточных узлов в количестве n₄, выбранном в пределах 1(n+n₄)/n2, выполнена с шарнирным соединением части оснований в количестве l₆, выбранном в пределах 1(l+l₆)/l2, с частью опор в количестве m₆, выбранном в пределах 1(m+m₆)/m2, причем эти соединения имеют три степени свободы, с обеспечением возможности изменения угла между плоскостями рабочих поверхностей оснований и опор.

Соотношение максимальных L₁ и минимальных L₂ линейных размеров оснований выбрано из неравенства 1(L₁+L₂)/L₁2, соотношение максимальных M₁ и минимальных М₂ линейных размеров опор выбрано из неравенства 1(М₁+М₂)/М₁2, а соотношение максимальных N₁ и минимальных N₂ линейных размеров промежуточных узлов выбрано из неравенства 1(N₁+N₂)/N₁2, а соотношение максимальных S₁ и минимальных S₂ площадей оснований выбрано из условия 1(S₁+S₂)/S₁2, и соотношение максимальных S₃ и минимальных S₄ площадей опор выбрано из неравенства 1(S₃+S₄)/S₃2, при этом l₁+l₂+l₃+l₄+l₅+l₆l; m₁+m₂+m₃+m₄+m₅+m₆m;

n₁+n₂+n₃+n₄n.

Указанные возможности выбора количества составных элементов позволяют удовлетворить практически все требования решения поставленной задачи, при этом основания взаимосвязаны с опорами с возможностью передачи нагрузки на опоры непосредственно или через промежуточные элементы.

В вариантах выполнения устройства

часть оснований в количестве l₇, выбранном в пределах 1(l+l₇)/l2, которые со стороны связи и/или контакта с опорами и/или промежуточными узлами выполнены в форме конуса,

часть оснований в количестве l₈, выбранном в пределах 1(l+l₈)/l2, которые со стороны связи и/или контакта с опорами и/или промежуточными узлами выполнены в форме сферы,

часть оснований в количестве l₉, выбранном в пределах 1(l+l₉)/l2, которые со стороны связи и/или контакта с опорами и/или промежуточными узлами выполнены в форме призмы,

часть оснований в количестве l₁₀, выбранном в пределах 1(l+l₁₀)/l2, которые со стороны связи и/или контакта с опорами и/или промежуточными узлами выполнены в форме цилиндра,

часть опор в количестве m₇, выбранном в пределах 1(m+m₇)/m2, которые со стороны связи и/или контакта с основаниями и/или промежуточными узлами выполнены в форме конуса,

часть опор в количестве m₈, выбранном в пределах 1(m+m₈)/m2, которые со стороны связи и/или контакта с основаниями и/или промежуточными узлами выполнены в форме сферы,

часть опор в количестве m₉, выбранном в пределах 1(m+m₉)/m2, которые со стороны связи и/или контакта с основаниями и/или промежуточными узлами выполнены в форме пирамиды,

часть опор в количестве m₁₀, выбранном в пределах 1(m+m₁₀)/m2, которые со стороны связи и/или контакта с основаниями и/или промежуточными узлами выполнены в форме призмы,

часть опор в количестве m₁₁, выбранном в пределах 1(m+m₁₁)/m2, которые со стороны связи и/или контакта с основаниями и/или промежуточными узлами выполнены в форме цилиндра,

часть оснований в количестве l₁₁, выбранном в пределах 1(l+l₁₁)/l2, которые со стороны связи и/или контакта с опорами и/или промежуточными узлами выполнены в форме пирамиды,

часть оснований в количестве l₁₂, выбранном в пределах 1(l+l₁₂)/l2, которые со стороны связи и/или контакта с опорами и/или промежуточными узлами выполнены в форме эллипсоида,

часть опор в количестве m₁₂, выбранном в пределах 1(m+m₁₂)/m2, которые со стороны связи и/или контакта с основаниями и/или промежуточными узлами выполнены в форме эллипсоида,

часть промежуточных узлов в количестве n₅, выбранном в пределах 1(n₁+n₅)/n₁2, которые выполнены в форме шара,

часть промежуточных узлов в количестве n₆, выбранном в пределах 1(n₁+n₆)/n₁2, которые выполнены в форме эллипсоида,

часть промежуточных узлов в количестве n₇, выбранном в пределах 1(n₁+n₇)/n₁2, которые выполнены в форме цилиндра,

часть промежуточных узлов в количестве n₈, выбранном в пределах 1(n₂+n₃+n₄+n₈)/(n₂+n₃+n₄)(2, которые выполнены в виде крестовины,

часть оснований в количестве l₁₃, выбранном в пределах 1(l+l₁₃)/l2, и часть опор в количестве m₁₃ выбранном в пределах 1(m+m₁₃)/m2, которые соединены гибкими связями,

часть опор в количестве m₁₄, выбранном в пределах 1(m+m₁₄)/m2, которые выполнены в виде гибких оболочек, наполненных жидкостями или газами с соотношением их максимальных V₁ и минимальных объемов V₂, выбранным из неравенства 1(V₁+V₂)/V₁2,

часть оснований в количестве l₁₄, выбранном в пределах 1(l+l₁₄)/l2, которые выполнены в виде гибких оболочек, наполненных жидкостями или газами с соотношением их максимальных V₃ и минимальных объемов V₄, выбранным из неравенства 1(V₃+V₄)/V₃2,

часть промежуточных узлов в количестве n₉, выбранном в пределах 1(n+n₉)/n2, которые выполнены в виде гибких оболочек, наполненных жидкостями или газами фиг.7с с соотношением их максимальных ₅ и минимальных объемов V₆, выбранным из неравенства 1(V₅+V₆)/V₅2,

часть оснований в количестве l₁₅, выбранном в пределах 1(l+l₁₅)/l2, часть опор в количестве m₁₅, выбранном в пределах 1(m+m₁₅)/m2, и часть промежуточных узлов в количестве n₁₀, выбранном в пределах 1(n+n₁₀)/n2, которые выполнены с возможностью их легкого отделения друг от друга.

Кроме того, часть параметров, определяющих существенные конструктивные особенности устройства для самобалансировки тела человеком, может быть уточнена с помощью корректировочных экспериментальных коэффициентов, например, часть n промежуточных узлов может быть уточнена с помощью - корректировочного экспериментального коэффициента, выбранного в зависимости от вида материалов или геометрической конфигурации конструктивных узлов в пределах 0,311,2, максимальные значения V₁ объемов части опор в количестве m₁₄, которые выполнены в виде гибких оболочек, наполненных жидкостями или газами, могут быть уточнены с помощью - корректировочного экспериментального коэффициента, выбранного в зависимости от вида жидкости или газа, в пределах 0,711,3 и т.п.

На фиг.1 приведены примеры сочетаний оснований и опор через промежуточный узел, выполненный в виде шарнира,

на фиг.2 - примеры сочетаний оснований различной формы с плоскими опорами,

на фиг. 3 - примеры сочетаний опор различной формы с плоскими основаниями,

на фиг.4 - примеры сочетаний оснований и опор одинаковой формы,

на фиг.5 - примеры сочетаний оснований и опор через промежуточный узел,

на фиг.6 - примеры сочетаний оснований и опор через гибкие связи,

на фиг.7 - примеры сочетаний оснований, опор и промежуточных узлов в виде гибких оболочек, заполненных жидкостью или газом.

Конструктивное выполнение устройства показано на примере вариантов единичного элемента, включающего основание, одну опору и один промежуточный узел.

Количественный набор таких единичных элементов будет составлять мягкий элемент мебели, будь то сиденье или матрац.

Практически указанный технический результат достигается реализацией устройства для самобалансировки тела человеком на основании за счет контакта основания непосредственно с опорой или с промежуточным узлом, обеспечивающего ограниченный поворот основания в любом или ограниченном направлении вокруг контакта основания с опорой или с промежуточным узлом. Степень подвижности основания при использовании устройства соизмерима со степенью подвижности таза и позвоночника человека, например, при ходьбе, кроме того, центр тяжести человека совмещен с вертикалью, проходящей через центр контакта основания с опорой или с промежуточным узлом в средней сагиттальной плоскости. При соблюдении перечисленных условий самобалансирование тела человеком за счет таза и позвоночника возможно и без помощи ног. Это выполняется и в положении "стоя" на основании. Для положения "сидя" особенно важным является то, что конструктивная реализация устройства заставляет человека принять безвредную для позвоночника позу, а в положении "стоя" на основании - равновесное состояние.

Конструктивно устройство выполнено в виде основания 1, промежуточного узла 2, расположенного под основанием, и/или опоры 3 (фиг.1-7), расположенной под основанием или промежуточным узлом. Взаимное расположение конструктивных элементов предусматривается таким, при котором обеспечиваются уравновешивание и самобалансировка тела человеком, в основном, за счет движений позвоночника и таза.

Основание 1 (фиг. 1-7) в количестве l, выбранном в пределах 1l120, представляет собой место для размещения на нем человека в позе, обеспечивающей возможность самобалансирования, в основном, за счет движений позвоночника и таза. Нижняя поверхность основания может иметь утолщение с вершиной в центральной части, обеспечивающей ограниченный поворот основания в любом или ограниченном направлении вокруг контакта с опорой (фиг.2 и 4). Вершина низа основания симметрична относительно вертикальной плоскости, проходящей через его центр тяжести.

Промежуточный узел 2 (фиг.1 и 5-7) в количестве n, выбранном в пределах 1(n+l)/l2, расположен между плоскостями опоры и основания и обеспечивает ограниченный поворот основания в любом или ограниченном направлении вокруг контакта с опорой и/или с промежуточным узлом.

Опора 3 (фиг.1-7) в количестве m, выбранном в пределах 1(m+l)/l2, представляет собой площадку и выполнена в плане любой геометрической формы. Верхняя поверхность опоры может иметь утолщение с вершиной в центральной части, обеспечивающей ограниченный поворот основания в любом или ограниченном направлении вокруг контакта с опорой - фиг.3 и 4. Вершина опоры симметрична относительно вертикальной плоскости, проходящей через ее центр.

Параметры устройства целесообразно задать с учетом комфорта пользователя и биомеханики человека, в частности угол поворота основания вокруг контакта с опорой или с промежуточным узлом в вертикальной плоскости полезно принять не менее величины перекоса таза человека во фронтальной плоскости, например, при ходьбе.

По данным В.Н. Сарнадского, С.Я. Вильбергера и Н.Г. Фомичева (см. матер, конф. "Биомедприбор-2000". "Анализ кинематики туловища и позвоночника в процессе ходьбы методом компьютерной оптической топографии. Пилотные исследования", НИИТО МЗ РФ, Россия, г. Новосибирск) перекос таза во фронтальной плоскости при ходьбе составляет 4-7^o.

Для изготовления устройства может быть использован материал или сочетание различных материалов, которые в качестве основания, опоры и промежуточного узла обеспечат его функциональное назначение и безопасность сидящего или стоящего на нем человека.

Таким образом реализация самобалансировки тела человеком на рабочей поверхности основания осуществляется за счет контакта основания непосредственно с опорой или с промежуточным узлом, обеспечивающего ограниченный поворот основания в любом или ограниченном направлении вокруг контакта основания с опорой или с промежуточным узлом. Вектор центра тяжести человека в равновесном состоянии проходит через контакт основания с опорой или с промежуточным узлом в средней сагиттальной плоскости.

Предусматривается несколько положений пользователя на рабочей поверхности основания:

- поза "сидя" - вес туловища сосредоточен на основании, ноги на подставке или полу. Мышцы ног не участвуют в самобалансировке туловища;

- поза "сидя" - вес всего человека сосредоточен на основании, самобалансировка тела человеком за счет движений позвоночника и таза;

- поза "стоя" - вес всего человека сосредоточен на основании, самобалансировка тела человеком за счет движений мышц ног, позвоночника, таза и др.

При выполнении перечисленных условий рефлекторная работа мышц (самобалансирование) начинается сразу после принятия человеком одной из описанных поз, что способствует формированию правильной осанки человека, исправлению дефектов позвоночника, поддержанию его естественной кривизны и жизненного тонуса, тренировке вестибулярного аппарата.

Технический результат использования устройства, заключающийся в характеристике самобалансировки тела человеком, можно определить как соотношение (Е) относительного времени (t₁) совпадения центра тяжести человека с вертикалью, проходящей через центр контакта основания и опоры предложенного устройства с относительным временем (t₂) совпадения центра тяжести человека с вертикальной плоскостью, проходящей через медиану, проведенную в треугольнике из угла, образованного точкой опоры известного устройства, на середину стороны, соединяющей центры следов ног человека, сидящего на известном устройстве

E=t₁/t₂,

где t₁ определяется как отношение времени совпадения (t₁) центра тяжести человека с вертикалью, проходящей через центр контакта основания и опоры предложенного устройства к общему времени наблюдения T₁,

t₁=t₁/T₁;

t₂ определяется как отношение времени совпадения (t₂) центра тяжести человека с вертикальной плоскостью, проходящей через медиану, проведенную в треугольнике из угла, образованного точкой опоры известного устройства, на середину стороны, соединяющей центры следов ног человека, сидящего на известном устройстве, к общему времени наблюдения Т₂,

t₂=t₂/Т₂.

При наблюдении использования человеком предложенного устройства в течение времени Т₁=0,4 часа, t₁ составило 0,35 часа. При наблюдении использования человеком известного устройства в течение времени Т₂=0,5 часа, t₂ составило 0,12 часа. Соотношение (Е), полученное в результате наблюдений, составило Е= 0,875/0,24= 3,6. Таким образом установлено, что использование устройства в 3,6 раза достаточно эффективно. На эффективность использования устройства оказывает влияние также вес элементов его подвижной части. Увеличение веса подвижной части до соизмеримого с весом человека, снижает показатель t₁ до значений 0,23-0,24.

Кроме указанного выше технического результата практическое осуществление заявленных объектов позволяет существенно расширить возможности его использования применительно, например, к различным типам помещений и различным типам бытовой и медицинской мебели, повысить безопасность использования и существенно усилить потребительский, например, лечебный и/или оздоровительный эффект для любого человека, в том числе и для инвалидов с различными дефектами формы тела и воздействовать на отдельные части тела при устранении дефектов его формы.