利用者:加藤勝憲/ゴニオメーター(充実させるための翻訳、特にウルツブルグレーダーのポジショニングなどに使われているのもあるので）
ゴニオメータは、角度を測定するか、オブジェクトを正確な角度位置に回転させることができる機器です。ゴニオメトリーという用語は、2 つのギリシャ語、 γωνία ( gōnía ) '角度' とμέτρον (メトロン) '測定' に由来します。
アストロラーベに基づくゴニオメーターの最初の既知の説明は、1538 年にジェマ フリジウスによって行われました。
アプリケーション
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測量
[編集]セオドライトが発明される前は、ゴニオメーターが測量に使用されていました。測地学への三角測量の適用は、Petri Appiani によるCosmograficus liberの第 2 版 (1533 年) で、 Libellus de locorum describendorum rationeというタイトルのフリシウスによる 16 ページの付録として説明されました。 [1]
コミュニケーション
[編集]Bellini-Tosi 方向探知機は、第一次世界大戦から第二次世界大戦まで広く使用された無線方向探知機の一種です。 2 つの交差したアンテナ、または 2 つの交差したアンテナをシミュレートする 4 つの個別のアンテナからの信号を使用して、2 つのワイヤ ループ間の小さな領域で無線信号を再現しました。オペレーターは、この小さなエリア内で方向探知を実行することにより、ターゲットの電波源までの角度を測定できます。 Bellini-Tosi システムの利点は、アンテナが動かないため、必要なサイズで構築できることです。
装備は大幅に変更されましたが、基本的なテクニックはそのまま使用されています。ゴニオメータは、軍事および民生目的で広く使用されています[2]たとえば、フランスの軍艦デュピュイ ド ロムでの衛星および海軍通信の傍受には、複数のゴニオメータが使用されています。
結晶学
[編集]結晶学では、結晶面間の角度を測定するためにゴニオメーターが使用されます。また、 X 線回折でサンプルを回転させるためにも使用されます。物理学者のマックス・フォン・ラウエとその同僚が 1912 年に行った結晶の原子構造に関する画期的な調査には、ゴニオメーターが関与していました。
光測定
[編集]ゴニオフォトメーターは、特定の角度位置で人間の目に見える光の空間分布 (多くの場合、光度) を測定し、通常はすべての球面角度をカバーします。
医学では
[編集]ゴニオメーターは、最初とその後の可動域を記録するため、労働災害の訪問時に使用され、永続的な障害を判断するために障害評価者によって使用されます。これは、進捗状況を評価するためであり、医療法上の目的でもあります。ワデル徴候（症状の拡大を示す所見）を評価するためのツールです。 )
リハビリテーション療法
[編集]理学療法、作業療法、および運動訓練では、ゴニオメーターが体の四肢および関節の可動域を測定します。これらの測定値は、リハビリテーション プログラムの進行状況を正確に追跡するのに役立ちます。患者の可動域が減少した場合、セラピストは介入を行う前に関節を評価し、ツールを使用して進行状況を監視し続けます。セラピストは、これらの可動域測定を任意の関節で行うことができます。彼らは通常、体の解剖学、特に骨のランドマークに関する知識を必要とします。たとえば、膝関節を測定する場合、セラピストは軸 (回転点) を大腿骨の外側上顆に配置し、固定アームを大腿骨の大転子に合わせます。最後に、セラピストはゴニオメーターの可動アームを腓骨の外果に合わせ、ツールの円形部分の度数スケールを使用して測定値を記録します。ゴニオメータでは、読み取り精度が問題になることがあります。測定内 (測定間) および検査者間 (臨床医間) の信頼性に関する問題は、検査者の経験が減少するにつれて増加する可能性があります。いくつかの研究では、これらの誤差は 5 度から 10 度の間である可能性があることが示唆されています。[要出典]
これらのゴニオメータにはさまざまな形式があり、信頼性が向上すると主張する人もいます。 [3] [4]ユニバーサル標準ゴニオメーターは、1 度刻みのプラスチック製または金属製のツールです。通常、腕の長さは 12 インチ以下であるため、測定のために正確なランドマークを正確に特定することは困難です。伸縮式アームのゴニオメーターはより信頼性が高く、古典的なゴニオメーターのようなプラスチック製の円形軸を備えていますが、アームはどちらの方向にも 2 フィートも伸びます。
最近では、21 世紀になって、スマートフォンアプリケーションの開発者が、ゴニオメータの機能を提供するモバイル アプリケーションを作成しました。これらのアプリケーション (Knee Goniometer や Goniometer Pro など) は、電話の加速度計を使用して関節角度を計算します。最近の調査では、これらのアプリケーションとそのデバイスが、ユニバーサル ゴニオメーターと同じくらいの精度を備えた信頼性の高い有効なツールとしてサポートされています。 [5] [6] [7]
最新のリハビリテーション療法のモーション キャプチャ システムは、ゴニオメトリを実行し、少なくともアクティブな可動範囲を測定します。 [8]精度がゴニオメーターに劣る場合もありますが、モーション キャプチャ システムを使用した角度の測定は、静的な状況とは対照的に、動的な状況での測定に優れています。さらに、従来のゴニオメーターを使用すると、貴重な時間がかかります。臨床的な状況では、手動測定の実行には貴重な時間がかかり、実用的ではない場合があります。
表面科学
[編集]接触角ゴニオメーター
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表面科学では、接触角ゴニオメーターまたはテンシオメーターと呼ばれる機器が、静的接触角、前進および後退接触角、場合によっては表面張力を測定します。最初の接触角ゴニオメーターは、ワシントン DCの米国海軍研究所のWilliam Zismanによって設計され、米国ニュージャージー州の ramé-hart (現在は ramé-hart instrument company) によって製造されました。オリジナルの手動接触角ゴニオメーターは、顕微鏡付き接眼レンズを使用していました。今日の接触角ゴニオメーターは、カメラとソフトウェアを使用して滴の形状をキャプチャして分析するため、動的で高度な研究に適しています。
表面張力
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接触角ゴニオメーター (qv) は、気体中の液体の表面張力、または任意の 2 つの液体間の界面張力も測定できます。 2 つの流体の密度の違いがわかっている場合は、ペンダント ドロップ法によって表面張力または界面張力を計算できます。ゴニオメーター/テンシオメーターと呼ばれることが多い高度な機器には、接触角に加えて、ペンダント ドロップ、逆ペンダント ドロップ、および固着ドロップ法を使用して表面張力と界面張力を測定するソフトウェア ツールが含まれています。遠心付着バランスは、接触角を液滴の表面への付着に関連付けます。ゴニオ反射計は、さまざまな角度で表面の反射率を測定します。
ポジショニング
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ポジショニングゴニオメーターまたはゴニオメトリックステージは、空間内の固定軸を中心にオブジェクトを正確に回転させるデバイスです。リニア ステージに似ていますが、ベースに対して直線的に移動するのではなく、ステージ プラットフォームはプラットフォームの取り付け面の上の固定軸を中心に部分的に回転します。ポジショニング ゴニオメータは通常、ステージ プラットフォームの下側に部分的なウォーム ホイールが固定され、ベースのウォームと噛み合うウォーム ドライブを使用します。ウォーム ギアは、手動で回転させることも、自動位置決めシステムのモーターで回転させることもできます。
ナイフとブレードの刃先角度測定
[編集]レーザー反射ゴニオメーターを使用して、あらゆる種類のシャープエッジブレードの刃先角度を測定します。英国のカトラリー・アンド・アライド・トレード・リサーチ・アソシエーション(CATRA) によって開発された一連のデバイスは、先端の ½° への丸みを含む刃先プロファイルを正確に決定できます。ブレードの刃先角度は、その切断能力と刃先強度を制御する上で重要です。つまり、角度が小さいと、柔らかい材料の切断に最適化された薄く鋭い刃になりますが、角度が大きいと、鋭さは劣りますがより強い厚い刃になります。より硬い材料を切断するのに適しています。
ドクターブレード検査
[編集]グラビアやその他の印刷およびコーティングプロセスで使用されたドクター ブレードは、ゴニオメーター (通常は光源が内蔵されている) で検査して、ブレード エッジの摩耗や正しい角度を調べることができます。機械に設定された角度との差は、過剰な圧力を示している可能性があり、角度の範囲 (「丸み」) は、ブレード ホルダー アセンブリの剛性不足または摩耗を示している可能性があります。
参照
[編集]脚注・参考文献
[編集]- ^ Brezinski, Claude; Tournès, Dominique (2014). André-Louis Cholesky: Mathematician, Topographer, and Army Officer. Basel: Birkhäuser. ISBN 978-3-319-08134-2
- ^ Boucher, Jacqueline (2007年5月3日). “Radio receiver workload accelerates”. army.mil/-news 2007年9月21日閲覧。
- ^ Milanese, Gordon. “Reliability and concurrent validity of knee angle measurement: Smart phone app versus universal goniometer used by experienced and novice clinicians”. Manual Therapy 5: 1–6.
- ^ Jones, Sealey (2014). “Concurrent validity and reliability of the simple goniometer iPhone app compared with the universal goniometer”. Physiotherapy: Theory and Practice 30 (7): 512–516. doi:10.3109/09593985.2014.900835. PMID 24666408.
- ^ Ockendon, Matthew (2012). “Validation of a novel smartphone accelerometer-based knee goniometer”. The Journal of Knee Surgery 25 (4): 341–345. doi:10.1055/s-0031-1299669. PMID 23150162.
- ^ Jones, A (2014). “Concurrent validity and reliability of the simple goniometer iphone app compared with the universal goniometer”. Physiotherapy: Theory and Practice 30 (7): 512–516. doi:10.3109/09593985.2014.900835. PMID 24666408.
- ^ Kuegler, P.; Wurzer, P.; Tuca, A. (2015). “Goniometer-apps in hand surgery and their applicability in daily clinical practice”. Safety in Health 1: 11. doi:10.1186/s40886-015-0003-4etal
- ^ “Markerless Motion Capture. Biomechanical Analysis” (英語). EuMotus.com. 2018年1月15日閲覧。
外部リンク
[編集][[Category:表面科学]] [[Category:理学療法]] [[Category:作業療法]] [[Category:実験器具]]