ES2396372A1 - Postural evaluation device. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
- DISPOSITIVO DE EVALUACiÓN POSTURAL POSTURAL EVALUATION DEVICE
- 5 5
- OBJETO DE LA INVENCiÓN OBJECT OF THE INVENTION
- 10 10
- La presente invención pertenece al campo de los dispositivos de medida del movimiento del cuerpo humano o de sus partes, con fines de diagnóstico. The present invention belongs to the field of devices for measuring the movement of the human body or its parts, for diagnostic purposes.
- 15 fifteen
- El objeto principal de la presente invención es un dispositivo de evaluación postural que combina el empleo de goniómetros e inclinómetros electrónicos, mediante el cual se optimiza considerablemente la toma de medida de ángulos e inclinaciones entre diferentes articulaciones o partes del cuerpo humano. The main object of the present invention is a postural evaluation device that combines the use of electronic goniometers and inclinometers, whereby the measurement of angles and inclinations between different joints or parts of the human body is greatly optimized.
- 20 25 3 O 20 25 3 O
- ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN Actualmente existen diversos dispositivos de medida tanto de ángulos (goniómetros) como de inclinación (inclinómetros), mediante los cuales es posible obtener una medición bastante aproximada de la amplitud y/o el rango del movimiento entre dos cuerpos. Estos dispositivos tienen aplicación tanto en el campo industrial como en el campo médico, confiriendo cada vez más importancia como herramientas de reconocimiento médico y diagnóstico. Los inventos más básicos registrados de este tipo para medir ángulos consisten en goniómetros mecánicos, principalmente dos partes móviles de metal o plástico que se giran en torno a un eje común dando la medida del ángulo resultante en una escala milimetrada. BACKGROUND OF THE INVENTION There are currently various measuring devices for both angles (goniometers) and inclination (inclinometers), by which it is possible to obtain a fairly approximate measurement of the amplitude and / or range of motion between two bodies. These devices have application both in the industrial field and in the medical field, conferring increasing importance as medical recognition and diagnostic tools. The most basic recorded inventions of this type for measuring angles consist of mechanical goniometers, mainly two moving parts of metal or plastic that rotate around a common axis giving the measurement of the resulting angle on a millimeter scale.
- La evolución de estos dispositivos ha sido transformarlos en The evolution of these devices has been to transform them into
- sistemas electrónicos para mejorar la resolución y hacer más cómodo su electronic systems to improve resolution and make your
- uso. En este aspecto se han utilizado en el eje del goniómetro distintos use. In this regard they have been used in the axis of the goniometer different
- sistemas de medida, dependiendo del uso final que se le vaya a dar. Un measurement systems, depending on the end use that will be given. A
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- ejemplo serían los goniómetros empleados en aplicaciones industriales example would be the goniometers used in industrial applications
- para medir la perpendicularidad de las paredes, cuyo sistema de medida to measure the perpendicularity of the walls, whose measurement system
- está integrado por un potenciómetro, tal y como muestra el documento It is integrated by a potentiometer, as the document shows
- IT1220663-B. Además, existen otros goniómetros donde lo importante no IT1220663-B. In addition, there are other goniometers where the important thing is not
- es sólo el ángulo resultante sino también la fuerza ejercida para realizar it is only the resulting angle but also the force exerted to perform
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- este ángulo, este aspecto se recoge en la solicitud internacional this angle, this aspect is reflected in the international application
- W02006038822-A1. W02006038822-A1.
- Por otro lado, cuando nos referimos a los inclinómetros, On the other hand, when we refer to inclinometers,
- encontramos varias referencias a estos sistemas, utilizados tanto en We found several references to these systems, used both in
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- medicina como en otros ámbitos. Los inclinómetros más básicos son los Medicine as in other areas. The most basic inclinometers are the
- que utilizan una burbuja dentro de un líquido con alta densidad para así that use a bubble inside a liquid with high density so
- medir la inclinación, tal es el caso del documento CS8208041-A. Estos son measure the inclination, such is the case of document CS8208041-A. These are
- denominados muchas veces como goniómetros que miden el ángulo con la often referred to as goniometers that measure the angle with the
- superficie del suelo, siendo a fin de cuentas inclinómetros. Algunos incluso Soil surface, finally bending inclinometers. Some even
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- están pensados para su uso en la medida de ángulos en articulaciones, ya They are intended for use in the measurement of joint angles, since
- sea mediante sistemas mecánicos o mediante sistemas electrónicos de either by mechanical systems or by electronic systems of
- diversa tecnología como péndulos. La medición de ángulos mediante Different technology like pendulums. The measurement of angles by
- inclinómetros permite, no sólo medir el ángulo de inclinación respecto al inclinometers allows, not only to measure the angle of inclination with respect to the
- suelo, sino también el ángulo relativo entre dos inclinómetros, para así ground, but also the relative angle between two inclinometers, so
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- conocer el ángulo resultante entre dos superficies. Know the resulting angle between two surfaces.
- Asimismo existen diversos dispositivos que integran inclinómetros y There are also various devices that integrate inclinometers and
- goniómetros en uno solo. Se trata siempre de dispositivos mecánicos cuyo Goniometers in one. It is always about mechanical devices whose
- inclinómetro se basa en "niveles de burbuja", dando la inclinación numérica inclinometer is based on "bubble levels", giving the numerical inclination
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- tal y como se describe en la patente americana US20041 07592. En as described in US Patent US20041 07592. In
- algunos casos el inclinómetro únicamente se utiliza a modo de nivel y así In some cases the inclinometer is only used as a level and thus
- saber si una de las partes del goniómetro es perpendicular o paralela al know if one of the parts of the goniometer is perpendicular or parallel to the
- suelo. ground.
- Por otra parte son conocidos aparatos que realizan mediciones de On the other hand, devices that perform measurements of
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- los movimientos de una sola parte del cuerpo, no sirviendo para todas las the movements of a single part of the body, not serving all
- articulaciones de manera genérica. Un claro ejemplo son los dispositivos joints in a generic way. A clear example is the devices
- citados en artículos científicos utilizados para medir los distintos cited in scientific articles used to measure the various
- movimientos de la mano [Raymond W.], los cuales se basan en varias hand movements [Raymond W.], which are based on several
- cuerdas atadas a distintas partes de la mano que mueven varios ropes tied to different parts of the hand that move several
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- potenciómetros situados en la muñeca, consiguiendo así modelizar el potentiometers located on the wrist, thus managing to model the
- movimiento de la mano en tres dimensiones. Existen otras soluciones que hand movement in three dimensions. There are other solutions that
- pueden aplicarse en más articulaciones [Giovanni L.], los cuales utilizan can be applied to more joints [Giovanni L.], which use
- diversos goniómetros electrónicos con varios ejes acoplados various electronic goniometers with several axes coupled
- mecánicamente para, por ejemplo, poder medir la flexo-extensión del codo mechanically to, for example, be able to measure the flexion-extension of the elbow
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- a la vez que se detecta también la prono-supinación de la mano. at the same time that the prono-supination of the hand is also detected.
- En resumen, los goniómetros e inclinómetros existentes In summary, existing goniometers and inclinometers
- actualmente presentan los siguientes inconvenientes: Currently they have the following disadvantages:
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- -Goniómetros e inclinómetros muy básicos y poco precisos, -Goniometers and inclinometers very basic and not very precise,
- basados en escalas milimetradas y "niveles de burbuja", respectivamente. based on millimeter scales and "bubble levels", respectively.
- -Uso de potenciómetros en goniómetros electrónicos, los cuales -Use of potentiometers in electronic goniometers, which
- presentan baja repetitividad en las mediciones tomadas al sobrecalentarse they have low repeatability in the measurements taken when overheating
- y verse afectados por la temperatura. and be affected by the temperature.
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- -Uso de giroscopios o acelerómetros de 1 ó 2 ejes en los -Use of gyroscopes or accelerometers of 1 or 2 axes in the
- inclinómetros electrónicos, los cuales tienen limitaciones para realizar electronic inclinometers, which have limitations to perform
- medidas en varios planos (cabeceo, balanceo, guiñada, etc.). measures in several planes (pitch, roll, yaw, etc.).
- -Dispositivos que combinan goniómetros e inclinómetros, pero -Devices that combine goniometers and inclinometers, but
- siendo dichos inclinómetros de burbuja, no aplicados al campo médico. said bubble inclinometers being, not applied to the medical field.
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- -Imposibilidad de dichos dispositivos para enviar los valores de -Impossibility of such devices to send the values of
- ángulos y/o inclinaciones vía inalámbrica a un ordenador. angles and / or inclinations via wireless to a computer.
- Mediante la presente invención se resuelven los inconvenientes By the present invention the drawbacks are resolved
- anteriormente citados proporcionando un dispositivo de evaluación previously cited providing an evaluation device
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- postural, de especial aplicación en diagnósticos médicos para la medida postural, of special application in medical diagnoses for measurement
- de ángulos y/o inclinaciones entre distintas superficies o articulaciones del of angles and / or inclinations between different surfaces or joints of the
- cuerpo humano, pudiendo emplearse también dicho dispositivo con fines human body, said device can also be used for purposes
- industriales, destacando fundamentalmente por combinar en un mismo industrial, standing out mainly for combining in the same
- encapsulado un goniómetro y un inclinómetro electrónicos, donde para encapsulated an electronic goniometer and inclinometer, where to
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- realizar la medida de ángulos (función goniómetro) se emplea un encoder measure angles (goniometer function) an encoder is used
- magnético, mientras que para la medida de inclinaciones (función magnetic, while measuring inclinations (function
- inclinómetro) se emplea un acelerómetro de tres ejes. inclinometer) a three-axis accelerometer is used.
- Dicho dispositivo permite obtener una mayor repetitividad y Said device allows to obtain greater repeatability and
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- precisión en las medidas realizadas respecto a los aparatos existentes, precision in the measurements made with respect to existing devices,
- además de permitir una toma de medidas en un mayor número de planos, in addition to allowing a measurement in a larger number of planes,
- tales como cabeceo, balanceo, giro vertical u horizontal. such as pitching, balancing, vertical or horizontal rotation.
- El dispositivo de evaluación postural, objeto de la presente The postural evaluation device, object of this
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- invención, es del tipo que comprende dos brazos superpuestos, invention, is of the type comprising two overlapping arms,
- articulados entre sí por uno de sus extremos, de manera que es posible articulated with each other by one of its ends, so that it is possible
- realizar un desplazamiento giratorio de un brazo respecto del otro, perform a rotating displacement of one arm with respect to the other,
- destacando por comprender adicionalmente: standing out for further understanding:
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- un goniómetro electrónico dispuesto en el interior de uno de los an electronic goniometer arranged inside one of the
- brazos, adaptado para medir el ángulo existente entre los dos arms, adapted to measure the angle between the two
- brazos, arms,
- un inclinómetro electrónico dispuesto igualmente dentro de uno an electronic inclinometer also disposed within one
- de los brazos, que mide la inclinación del dispositivo objeto de of the arms, which measures the inclination of the device subject to
- 30 30
- invención en hasta tres planos de orientación diferentes, invention in up to three different orientation planes,
- un dispositivo de alimentación interna, adaptado para an internal power device, adapted to
- proporcionar al goniómetro e inclinómetro la energía necesaria provide the goniometer and inclinometer with the necessary energy
- para su funcionamiento, consistiendo preferentemente en una for operation, preferably consisting of a
- batería recargable, rechargeable battery,
- un sistema de control, dispuesto en el interior de uno de los a control system, arranged inside one of the
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- brazos, que procesa y gestiona la información procedente del arms, which processes and manages information from the
- goniómetro y el inclinómetro, y goniometer and inclinometer, and
- una pantalla digital conectada al sistema de control, siendo a digital display connected to the control system, being
- preferentemente una pantalla de LeO, en la cual se muestran preferably a LeO screen, in which they are shown
- los valores del ángulo y/o inclinación medidos. measured angle and / or inclination values.
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- Preferentemente, el goniómetro electrónico está basado en un Preferably, the electronic goniometer is based on a
- encoder magnético alojado en el interior de uno de los brazos del magnetic encoder housed inside one of the arms of the
- dispositivo objeto de invención, mediante el cual se consigue una mayor device object of the invention, whereby a greater
- repetitividad y exactitud de las medidas de ángulos realizadas. El repeatability and accuracy of the angle measurements performed. He
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- funcionamiento de dicho encoder magnético se basa en la detección de la operation of said magnetic encoder is based on the detection of the
- variación de un campo magnético producido por un imán situado en el variation of a magnetic field produced by a magnet located in the
- interior del brazo que no tiene encoder magnético, de tal manera que al inside of the arm that has no magnetic encoder, so that at
- girar dicho imán solidariamente con el brazo, un polo del imán se aleja del rotate said magnet in solidarity with the arm, a pole of the magnet moves away from the
- encoder magnético mientras que el otro se acerca, provocando esto una magnetic encoder while the other approaches, causing this a
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- variación de campo magnético que es detectada por el encoder magnético. magnetic field variation that is detected by the magnetic encoder.
- Por su parte, el inclinómetro consiste preferentemente en un For its part, the inclinometer preferably consists of a
- acelerómetro de tres ejes, el cual permite la toma de medidas en hasta tres Three-axis accelerometer, which allows measurements to be taken in up to three
- planos o dimensiones diferentes, pudiendo analizar ángulos de inclinación different planes or dimensions, being able to analyze angles of inclination
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- en movimientos de "cabeceo", "balanceo", giros verticales u horizontales del in "pitch", "roll", vertical or horizontal turns of the
- dispositivo objeto de invención. Básicamente, lo que hace este device object of invention. Basically, what does this
- acelerómetro de tres ejes es determinar la componente de la aceleración three-axis accelerometer is to determine the component of acceleration
- provocada por la gravedad que actúa sobre el dispositivo, y a partir de esto caused by the gravity that acts on the device, and from this
- es capaz de medir la inclinación del dispositivo objeto de invención. It is capable of measuring the inclination of the device object of the invention.
- Preferentemente se dispone adicionalmente de unos botones de Preferably there are additional buttons available
- control mediante los cuales un usuario puede acceder y seleccionar las control through which a user can access and select the
- distintas opciones de medida, los cuales se describirán en detalle más different measurement options, which will be described in more detail
- adelante. ahead.
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- Además, se contempla la posibilidad de poder enviar los valores de In addition, the possibility of sending the values of
- los ángulos o inclinaciones obtenidos con el dispositivo objeto de the angles or inclinations obtained with the device object of
- invención en un ordenador o equipo electrónico cualquiera que esté invention in a computer or electronic equipment whatever
- adaptado para el intercambio de datos, ya sea de forma cableada, adapted for data exchange, either wired,
- 10 10
- mediante un conector USB, conector OC o similar; o de forma inalámbrica via a USB connector, OC connector or similar; or wirelessly
- mediante la incorporación de un módulo de comunicaciones inalámbricas by incorporating a wireless communications module
- dispuesto en el interior de uno de los brazos. arranged inside one of the arms.
- Se ha previsto igualmente que el dispositivo objeto de invención It is also provided that the device object of the invention
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- disponga de unos LEOs de iluminación, los cuales permiten dar aviso al have some lighting LEOs, which allow to notify the
- usuario de la ocurrencia de diferentes eventos, como por ejemplo, batería user of the occurrence of different events, such as battery
- agotada o recargando, transferencia de datos, etc. sold out or recharging, data transfer, etc.
- DESCRIPCiÓN DE LOS DIBUJOS DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
- 20 twenty
- Para complementar la descripción que se está realizando y con To complement the description that is being made and with
- objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la in order to help a better understanding of the characteristics of the
- invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de invention, according to a preferred example of practical embodiment of
- la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un it is accompanied as an integral part of said description, a
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- juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha set of drawings where, with an illustrative and non-limiting nature,
- representado lo siguiente: represented the following:
- Figura 1.-Muestra una vista superior del dispositivo de evaluación Figure 1.-Shows a top view of the evaluation device
- postural objeto de invención, en la cual se aprecia al dispositivo postural object of the invention, in which the device is appreciated
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- empleándose como goniómetro, con sus dos brazos formando un ángulo being used as a goniometer, with its two arms forming an angle
- que es el que se desea medir. which is what you want to measure.
Figura 2.-Muestra diferentes vistas del dispositivo empleándose como inclinómetro, donde se aprecian sus dos brazos en posición cerrada, presentando dicho dispositivo movimientos de cabeceo, alabeo y giro vertical. Figure 2.- It shows different views of the device being used as an inclinometer, where its two arms can be seen in a closed position, said device presenting pitching, warping and vertical rotation movements.
De acuerdo con una realización preferente de la invención, mostrada en la figura 1, el dispositivo de evaluación postural (1) According to a preferred embodiment of the invention, shown in Figure 1, the postural evaluation device (1)
10 comprende dos brazos (2, 2') superpuestos, articulados entre sí por uno de sus extremos, de forma que es posible realizar un desplazamiento giratorio de un brazo (2) respecto del otro brazo (2'), destacando fundamentalmente por comprender: 10 comprises two superimposed arms (2, 2 '), articulated with each other by one of its ends, so that it is possible to make a rotating displacement of one arm (2) with respect to the other arm (2'), standing out mainly by understanding:
un goniómetro (3) electrónico dispuesto en el interior de uno de an electronic goniometer (3) arranged inside one of
15 los brazos (2), basado en un encoder magnético adaptado para medir el ángulo existente entre los dos brazos (2, 2'), un inclinómetro (4) electrónico dispuesto igualmente dentro de uno de los brazos (2, 2'), consistente en un acelerómetro de tres ejes que mide la inclinación del dispositivo evaluación postural 15 the arms (2), based on a magnetic encoder adapted to measure the angle between the two arms (2, 2 '), an electronic inclinometer (4) also disposed within one of the arms (2, 2'), consisting of a three-axis accelerometer that measures the inclination of the postural evaluation device
20 (1) en hasta tres planos (10, 11, 12) de orientación diferentes, cabeceo, balanceo y giro vertical, tal y como se representa en la figura 2, un dispositivo de alimentación (5) interna, que en la presente realización consiste en una batería recargable que alimenta al 20 (1) in up to three planes (10, 11, 12) of different orientation, pitching, balancing and vertical rotation, as shown in Figure 2, an internal feeding device (5), which in the present embodiment It consists of a rechargeable battery that powers the
25 goniómetro (3) yal inclinómetro (4), un sistema de control (6), dispuesto en el interior de uno de los brazos (2, 2'), que procesa y gestiona la información procedente del goniómetro (3) y el inclinómetro (4), una pantalla (7) de LeO conectada al sistema de control (6), en 25 goniometer (3) and inclinometer (4), a control system (6), arranged inside one of the arms (2, 2 '), which processes and manages the information from the goniometer (3) and the inclinometer (4), a LeO screen (7) connected to the control system (6), in
30 la cual se muestran los valores del ángulo y/o inclinación medidos, y unos botones de control (8), en esta realización son dos, mediante los cuales un usuario puede acceder a las distintas opciones de medida. 30 which shows the measured angle and / or inclination values, and control buttons (8), in this embodiment are two, by which a user can access the different measurement options.
5 Dicho encoder magnético detecta la variación de campo magnético producido por un imán (13), mostrado en la figura 1. Esta variación del campo magnético es producido como consecuencia de la separación progresiva de los brazos (2, 2') a medida que éstos van girando, de manera que uno de los polos del imán (13) quedará más próximo al 5 Said magnetic encoder detects the variation of the magnetic field produced by a magnet (13), shown in Figure 1. This variation of the magnetic field is produced as a consequence of the progressive separation of the arms (2, 2 ') as they they rotate, so that one of the poles of the magnet (13) will be closer to the
10 encoder magnético, mientras que el otro polo estará más alejado. 10 magnetic encoder, while the other pole will be further away.
De acuerdo con una realización preferente, existen tres modos de obtención de medidas: According to a preferred embodiment, there are three ways of obtaining measures:
15 Medidas estándar: el usuario toma las medidas del ángulo y/o inclinación, y éstos son mostrados instantáneamente en la pantalla (7) digital. 15 Standard measurements: the user takes the angle and / or inclination measurements, and these are displayed instantly on the digital screen (7).
Medidas relativas: el usuario puede obtener medidas Relative measures: the user can obtain measures
20 comprendidas entre dos ángulos de posición o inclinación determinados, por ejemplo, es posible medir un ángulo comprendido entre una superficie que está a 10º Y otra que se encuentra a 30º, dando un ángulo resultante de 20º. 20 between two determined angles of position or inclination, for example, it is possible to measure an angle between a surface that is at 10 ° and another that is at 30 °, giving a resulting angle of 20 °.
25 Medidas ciegas: permite guardar de forma rápida y sencilla las medidas realizadas, guardando automáticamente dichas medidas tras pulsar uno de los botones de control (8), sin que éstas sean mostradas en la pantalla (7). Una vez que el usuario ha terminado de registrar medidas, puede proceder a 25 Blind measurements: allows you to quickly and easily save the measurements made, automatically saving those measurements after pressing one of the control buttons (8), without these being displayed on the screen (7). Once the user has finished registering measurements, he can proceed to
30 observarlas en dicha pantalla (7) tras el accionamiento del otro botón de control (8). 30 observe them on said screen (7) after actuation of the other control button (8).
Asimismo, el dispositivo de evaluación postural (1) permite guardar Also, the postural evaluation device (1) allows saving
o enviar los valores obtenidos de ángulos y/o inclinaciones, en un ordenador o equipo electrónico cualquiera que esté adaptado para el intercambio de datos, ya sea de forma cableada, mediante un conector or send the values obtained from angles and / or inclinations, in any computer or electronic equipment that is adapted for the exchange of data, either wired, through a connector
5 USB, un conector OC, o similar; o de forma inalámbrica mediante la incorporación de un módulo de comunicaciones inalámbricas (9), mostrado en la figura 1, dispuesto igualmente en el interior de uno de los brazos (2, 2'). 5 USB, an OC connector, or similar; or wirelessly through the incorporation of a wireless communications module (9), shown in figure 1, also arranged inside one of the arms (2, 2 ').
10 Para este último caso de envío de datos de forma inalámbrica: se dispone de diferentes modos de envío: 10 For the latter case of sending data wirelessly: different sending modes are available:
Individual: se envía un único valor del ángulo o de la inclinación tomada. Individual: a single value of the angle or inclination taken is sent.
15 En conjunto: se envían conjuntamente el valor del ángulo y de la inclinación. 15 Together: the angle and inclination value are sent together.
Envío de datos en "crudo": envía el valor de la aceleración, tal y Sending data in "raw": sends the acceleration value, as and
20 como es leída por el acelerómetro de tres ejes del inclinómetro (4), para que el ordenador extraiga más información a partir de ella. Asimismo, se puede enviar a la vez el valor del ángulo existente entre los brazos (2, 2') del dispositivo, empleándose éste en función goniómetro (3). 20 as read by the three-axis accelerometer of the inclinometer (4), so that the computer extracts more information from it. Likewise, the value of the angle between the arms (2, 2 ') of the device can be sent at the same time, using it as a goniometer function (3).
25 Por último, en la figura 1 se aprecia que el dispositivo de evaluación postural (1) dispone adicionalmente de un botón de encendido/apagado (14) para su puesta en funcionamiento o desactivación. Finally, in figure 1 it can be seen that the postural evaluation device (1) additionally has an on / off button (14) for its operation or deactivation.
Claims (7)
- --
- "'\ "'\
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- 10 10
Priority Applications (1)
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ES2396372B1 ES2396372B1 (en) | 2013-12-27 |
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---|---|---|---|
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Publication number | Publication date |
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ES2396372B1 (en) | 2013-12-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2396372 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20131227 |