專利名稱：用于前庭功能與空間定向訓(xùn)練和評估的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于前庭功能與空間定向訓(xùn)練和評估的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于訓(xùn)練器材技術(shù)領(lǐng)域，一般地涉及個人旋轉(zhuǎn)運動時前庭功能及空間定向方面的訓(xùn)練和評估。
背景技術(shù)：
對于人的前庭器官和空間定向有特殊要求的，如飛行員或航天員在滾轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)運動狀態(tài)下必須對自身和飛行器在空間運動的姿態(tài)、方位保持清醒的認(rèn)識，這種認(rèn)識與實際情況不符會導(dǎo)致空間定向障礙(spatial disorientation, SD)。1994-1997年間美國和加拿大等國報告，軍事飛行因空間定向障礙引發(fā)的嚴(yán)重事故占15% -38%。航空生理學(xué)研究表明在多方向交叉旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的加速度刺激人的前庭器官是誘發(fā)空間定向障礙的原因之一，有時會導(dǎo)致人產(chǎn)生眩暈癥(賈宏博，謝溯江.《空間定向障礙發(fā)生機制的研究進展》[J].中華航空航天醫(yī)學(xué)雜志，2005，4)?？梢妼τ趶氖聫?fù)雜空間活動的人員進行前庭器官功 能和空間認(rèn)知能力訓(xùn)練尤為必要。已有認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)實驗研究結(jié)果顯示，人在進行空間認(rèn)知活動時有專屬的神經(jīng)通路(許琴，羅宇，劉嘉.《方向感的加工機制及影響因素》[J].心理科學(xué)進展，2010，8)，而神經(jīng)科學(xué)、解剖學(xué)研究認(rèn)為人的神經(jīng)通路有可塑性，經(jīng)過系統(tǒng)訓(xùn)練可以在形狀或結(jié)構(gòu)上發(fā)生改變，從而實現(xiàn)對專項能力培養(yǎng)的目的，如鋼琴家負(fù)責(zé)手指運動的大腦皮層區(qū)域神經(jīng)元比常人粗大，神經(jīng)突觸數(shù)量多(尼克爾斯等(美)，楊雄里等(譯).《神經(jīng)生物學(xué)——從神經(jīng)元到腦》[M].科學(xué)出版社，2003，4)。目前采用的如旋轉(zhuǎn)椅、旋轉(zhuǎn)梯、滾輪、秋千等只能進行單向旋轉(zhuǎn)運動訓(xùn)練；最為接近的實用型專利“可控式旋轉(zhuǎn)訓(xùn)練器”，無法對用戶空間運動的軌跡進行記錄，缺少進行空間認(rèn)知方面的專項訓(xùn)練內(nèi)容和評估功能。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能作滾轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、俯仰三個軸向運動，產(chǎn)生不斷變化的線速度、角速度，使用戶在作三軸向運動的同時認(rèn)知客體作一軸向旋轉(zhuǎn)，將用戶進行方位認(rèn)知的空間參照系軸向分離，通過用戶判斷自身或認(rèn)知客體的空間運動姿態(tài)、朝向?qū)τ脩舻那巴スδ芘c空間定向進行訓(xùn)練和評估。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的其部件包括圓環(huán)、支架、座椅、座椅保護裝置、腳瞪A、支架頂盤、傳動桿、支承軸殼、支承軸、光電傳輸控制鍵盤、光發(fā)射器A、光電轉(zhuǎn)換儀A、光發(fā)射器B、光電轉(zhuǎn)換儀B、數(shù)據(jù)處理器、顯示屏。其特征在于圓環(huán)與支架固定連接，支架與支架頂盤固定連接，支架頂盤與傳動桿轉(zhuǎn)動連接，傳動桿與支承軸殼固定連接，支承軸殼與支承軸轉(zhuǎn)動連接，支承軸有底座固定于地面，支承軸高度小于圓環(huán)半徑，座椅和腳蹬A固定連接支架，座椅上有座椅保護裝置，光電傳輸控制鍵盤通過線路連接光發(fā)射器A，光發(fā)射器A有電源與支架頂盤固定連接，光電轉(zhuǎn)換儀A與傳動桿固定連接并面向光發(fā)射器A,光發(fā)射器B有電源與支承軸固定連接,光電轉(zhuǎn)換儀B與支承軸殼固定連接并面向光發(fā)射器B，顯示屏、數(shù)據(jù)處理器與傳動桿固定連接，顯示屏面向座椅，數(shù)據(jù)處理器有電源通過線路連接顯示屏、光電轉(zhuǎn)換儀A、光電轉(zhuǎn)換儀B，數(shù)據(jù)處理器有人機界面，數(shù)據(jù)處理器中有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫，用于存儲由人機界面輸入的用戶信息，用于記錄光電轉(zhuǎn)換儀A、光電轉(zhuǎn)換儀B接收光發(fā)射器A、光發(fā)射器B傳輸?shù)男畔?用于存儲傳輸給顯不屏的各種刺激信號,用于記錄輸出到顯示屏刺激信號的類型和時間，用于存儲數(shù)據(jù)分析模塊處理結(jié)果；信號隨機系統(tǒng)，用于按光電轉(zhuǎn)換儀A、光電轉(zhuǎn)換儀B記錄的旋轉(zhuǎn)角度為條件，隨機從數(shù)據(jù)庫提取刺激信號輸出至顯示屏；數(shù)據(jù)分析模塊，根據(jù)光電轉(zhuǎn)換儀A、光電轉(zhuǎn)換儀B記錄的旋轉(zhuǎn)信息，結(jié)合圓環(huán)半徑、 支承軸高度、支架長短、座椅位置，計算座椅運動軌跡數(shù)據(jù)，根據(jù)座椅運動軌跡數(shù)據(jù)判斷用戶操作光電傳輸控制鍵盤輸入的應(yīng)答信息與顯示屏呈現(xiàn)的刺激信號之間的符合程度；數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)，用于將數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息輸出至人機界面或外接設(shè)備。所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在實現(xiàn)前庭功能與空間定向評估方法上的特征在于所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中每個刺激信號對至少一個下面的特性范疇評估注意、記憶和思維；所述的評估基于用戶每個反應(yīng)時間的平均數(shù)，用戶應(yīng)答正誤率，以及圓環(huán)或座椅旋轉(zhuǎn)速度、角度、圈次進行確定；所述數(shù)據(jù)庫還包含用統(tǒng)計學(xué)方法建立的多個用戶應(yīng)答信息正誤率及反應(yīng)時間的常模數(shù)據(jù)適合于對單個用戶進行評估。所述的用于前庭功能與空間定向訓(xùn)練和評估的系統(tǒng)，其特征在于圓環(huán)是圓形或橢圓形，橢圓形長短半徑之比小于10/11。所述的用于前庭功能與空間定向訓(xùn)練和評估的系統(tǒng)，其特征在于圓環(huán)上有把手與腳蹬B，兩把手連線的中垂線與座椅縱軸夾角范圍為0度至360度。所述的用于前庭功能與空間定向訓(xùn)練和評估的系統(tǒng)，其特征在于支承軸由支承軸殼、支承軸導(dǎo)桿、支承軸螺帽、導(dǎo)桿活塞、支承軸筒、支承軸底座、彈簧A、彈簧B組成，支承軸筒與支承軸底座固定連接，彈簧A置于支承軸筒內(nèi)，導(dǎo)桿活塞底部置于彈簧A上，彈簧B穿過支承軸導(dǎo)桿置于導(dǎo)桿活塞頂部，支承軸螺帽固定于支承軸筒頂部，導(dǎo)桿活塞與支承軸筒內(nèi)壁滑動接觸，支承軸導(dǎo)桿與支承軸螺帽滑動接觸，支承軸殼內(nèi)壁與支承軸筒外壁滑動接觸，支承軸殼頂部與支承軸導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動連接。所述的用于前庭功能與空間定向訓(xùn)練和評估的系統(tǒng)，其特征在于支承軸殼能與外部動力裝置傳動連接。本實用新型的有益效果為利用該系統(tǒng)同時具備滾轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、俯仰運動的特性，結(jié)合系統(tǒng)轉(zhuǎn)動過程中重力、離心力、彈簧張力相互作用帶來的支承軸導(dǎo)桿上下運動，使圓環(huán)、座椅線(角)速度發(fā)生非線性變化，符合前庭器官只對線(角)加速度刺激產(chǎn)生反應(yīng)的生理機制，實現(xiàn)了對前庭功能的訓(xùn)練目的。從空間認(rèn)知的過程看，旋轉(zhuǎn)中分離了用戶自身、客體、環(huán)境三種空間參照系軸的朝向，提供了三維旋轉(zhuǎn)環(huán)境下的復(fù)雜認(rèn)知情境，用顯示屏上呈現(xiàn)的左右向“箭頭”和“？ ”型等刺激信號，實現(xiàn)了對用戶進行自身朝向判定和客體方向判定等11種信息的考察，鍛煉了用戶空間定向?qū)偕窠?jīng)通路。用戶在旋轉(zhuǎn)過程中需要時刻用眼睛跟蹤顯示屏，專注于信息加工，相對于關(guān)注前庭刺激發(fā)生注意轉(zhuǎn)移，可減輕因旋轉(zhuǎn)帶來的生理反應(yīng)主觀體驗強度，有利于克服眩暈癥。上述功能把人完成空間定向的主要生理器官(前庭、眼睛)和心理活動過程(空間認(rèn)知)融為一體訓(xùn)練，可提高從事復(fù)雜空間活動人員的前庭功能和空間認(rèn)知能力，有利于縮短訓(xùn)練進程。
[0017]圖I、圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖I是立體圖、圖2是右視圖；圖3是本實用新型支承軸的局部剖視圖；圖4是本實用新型所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的信息傳輸與加工框架示意圖；圖5是信號隨機系統(tǒng)按光電轉(zhuǎn)換儀記錄的旋轉(zhuǎn)角度產(chǎn)生隨機條件的示意圖；圖I、圖2、圖3的符號及其說明I是把手，2是圓環(huán),3是座椅保護裝置,4是座椅，5是支架，6是腳蹬B，7是光電傳輸控制鍵盤，8是腳蹬A，9是支架頂盤、10是光電轉(zhuǎn)換儀A，11是傳動桿，12是支承軸，13是光電轉(zhuǎn)換儀B，14是光發(fā)射器B，15是支承軸殼，16是數(shù)據(jù)處理器，17是顯示屏，18是調(diào)心軸承，19是光發(fā)射器A，20是支承軸導(dǎo)桿，21是滾子軸承，22是支承軸螺帽，23是滑動軸承A，24是導(dǎo)桿活塞，25是滑動軸承B，26是支承軸筒，27是支承軸底座，28是彈簧A，29是彈簧B。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖闡述本實用新型的實施例。如圖I、圖2所示，光發(fā)射器B14與支承軸底座27固定連接，確定光發(fā)射器B14的朝向后，將支承軸底座27固定于地面。把手I、圓環(huán)2、座椅4、支架5、腳蹬86、腳蹬八8、支架頂盤9固定連接成整體，支架頂盤9與傳動桿11用調(diào)心軸承18轉(zhuǎn)動連接，其功能是支架頂盤9能以傳動桿11為軸轉(zhuǎn)動，支架頂盤9轉(zhuǎn)動軸向與傳動桿11朝向之間可產(chǎn)生角度變化。顯示屏17、數(shù)據(jù)處理器16與傳動桿11固定連接，顯示屏17朝向座椅4，傳動桿11與支承軸殼15固定連接，支承軸殼15與支承軸導(dǎo)桿20用滾子軸承21轉(zhuǎn)動連接，其功能是傳動桿11與支承軸殼15能以支承軸導(dǎo)桿20為軸轉(zhuǎn)動。上述連接方式可產(chǎn)生圓環(huán)2或座椅4以傳動桿11為軸在鉛垂面內(nèi)轉(zhuǎn)動的同時還能以支承軸導(dǎo)桿20為軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，而顯示屏17與圓環(huán)2在水平面共同以支承軸導(dǎo)桿20為軸轉(zhuǎn)動。如圖3所示，支承軸筒26與支承軸底座27固定連接，彈簧A28置于支承軸筒26內(nèi)，導(dǎo)桿活塞24底部置于彈簧A28上，彈簧B29穿過支承軸導(dǎo)桿20置于導(dǎo)桿活塞24頂部；滑動軸承A23固定于支承軸螺帽22內(nèi)壁，滑動軸承A23穿過支承軸導(dǎo)桿20并由支承軸螺帽22固定于支承軸筒26頂部，限制彈簧B29、導(dǎo)桿活塞24滑出支承軸筒26 ;滑動軸承B25固定于支承軸殼15內(nèi)壁下方，滑動軸承B25穿過支承軸筒26外壁，其功能是導(dǎo)桿活塞24可在支承軸筒26內(nèi)上下滑動，支承軸殼15在支承軸導(dǎo)桿20連帶作用下中沿支承軸筒26外壁上下滑動。如圖I、圖2所示，光電傳輸控制鍵盤7通過線路連接光發(fā)射器A19，其功能是傳輸用戶根據(jù)顯示屏17呈現(xiàn)的刺激信號做出的應(yīng)答信息與響應(yīng)時間；光發(fā)射器A19根據(jù)座椅4縱軸朝向固定連接于支架頂盤9中心外圍，光電轉(zhuǎn)換儀AlO相向于光發(fā)射器A19并固定連接于傳動桿11，其功能是通過光電轉(zhuǎn)換裝置記錄支架頂盤9的運動軌跡；光電轉(zhuǎn)換儀B13相向于光發(fā)射器B14并固定連接于支承軸殼15外壁，其功能是通過光電轉(zhuǎn)換裝置記錄支承軸殼15的運動軌跡；光電轉(zhuǎn)換儀A10、光電轉(zhuǎn)換儀B13通過線路連接數(shù)據(jù)處理器16，其功能是同步傳輸信息至數(shù)據(jù)處理器16 ;數(shù)據(jù)處理器16通過線路連接顯示屏17，其功能是將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的刺激信號輸出到顯示屏17 ;數(shù)據(jù)處理器16有人機界面，其功能是用于輸入用戶信息，顯示數(shù)據(jù)分析模塊處理結(jié)果。兩名用戶使用時，打開光發(fā)射器A19、光發(fā)射器B14、數(shù)據(jù)處理器16的電源，啟動數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，輸入用戶A、用戶B個人信息，用戶A先進入座椅4內(nèi)并用座椅保護裝置3固定，雙腳套入腳蹬AS，手握光電傳輸控制鍵盤7，關(guān)注顯示屏17呈現(xiàn)的刺激信號；用戶B進入本系統(tǒng)，雙腳套入腳蹬B6，雙手握把手I ;用戶A、B所受重力使支架頂盤9轉(zhuǎn)動軸向在調(diào)心軸承18的限制范圍內(nèi)下移，并將作用力通過傳動桿11、支承軸殼15傳遞到支承軸導(dǎo)桿20，導(dǎo)桿活塞24壓縮彈簧A28。用戶B通過手拉把手1，腳踩腳蹬B6，有規(guī)律地移動身體重心，使圓環(huán)2以傳動桿11為軸旋轉(zhuǎn)；圓環(huán)2轉(zhuǎn)動中與地面發(fā)生摩擦，產(chǎn)生的摩擦力又使圓環(huán)2以支承軸導(dǎo)桿20為軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。圓環(huán)2旋轉(zhuǎn)時，由于支承軸12的高度小于圓環(huán)2的半徑，用戶A、B在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的離心力作用使支架頂盤9轉(zhuǎn)動軸向上移，并將作用力傳遞到傳動桿11與支承軸殼15的連接點上，作用力方向為由傳動桿11與支承軸殼15連接點向圓環(huán)2圓心的斜直線，作用在連接點上的力分解為沿傳動桿11水平向外與沿支承軸導(dǎo)桿20垂直向上兩個方向，垂直向上的分力拉動支承軸殼15并帶動支承軸導(dǎo)桿20上移，彈簧A28舒張，彈簧B29壓縮，此外還有用戶B操縱圓環(huán)2時的拉力、推力反復(fù)作用，使支承軸導(dǎo)桿20呈隨機性上下震動狀態(tài)，連帶支承軸殼15、傳動桿11、支架5作上下運動，使圓環(huán)2以支承軸導(dǎo)桿20為軸旋轉(zhuǎn)軌 跡成不規(guī)則形，產(chǎn)生持續(xù)加速度對用戶的前庭器官進行刺激。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)啟動后經(jīng)過如圖4的信息傳輸與加工過程光發(fā)射器A19、光發(fā)射器B14發(fā)射的信息經(jīng)光電轉(zhuǎn)換儀A10、光電轉(zhuǎn)換儀B13轉(zhuǎn)換為圓環(huán)2在鉛垂面和水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)運動信息輸入數(shù)據(jù)分析模塊，同時提供給信號隨機系統(tǒng)；信號隨機系統(tǒng)按旋轉(zhuǎn)角度如圖5為條件，隨機從數(shù)據(jù)庫提取刺激信號輸出至顯示屏17供用戶A反應(yīng)；刺激信號包括方向詢問與光簡單反應(yīng)時；用戶A操作光電傳輸控制鍵盤7將應(yīng)答信息通過光電發(fā)射器A19輸入到數(shù)據(jù)分析模塊；數(shù)據(jù)分析模塊根據(jù)旋轉(zhuǎn)信息結(jié)合圓環(huán)2半徑、支承軸12高度、支架5長短、座椅4位置，計算座椅4運動軌跡數(shù)據(jù)，根據(jù)座椅4運動軌跡數(shù)據(jù)判斷用戶應(yīng)答信息與顯示屏呈現(xiàn)的刺激信號之間的符合程度；系統(tǒng)同時記錄用戶A、B的旋轉(zhuǎn)速度、角度、圈次，并將用戶旋轉(zhuǎn)信息、應(yīng)答信息與數(shù)據(jù)庫多用戶常模比對實現(xiàn)對前庭功能和空間認(rèn)知水平的客觀評估。然后將分析結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫供人機界面或外接設(shè)備提取。單用戶使用時，打開光發(fā)射器A19、光發(fā)射器B14、數(shù)據(jù)處理器16的電源，啟動數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，輸入用戶個人信息，用戶進入座椅4內(nèi)并用座椅保護裝置3固定，雙腳分別套入腳蹬AS，手握光電輸控制鍵盤7，關(guān)注顯示屏17呈現(xiàn)的刺激信號；用戶所受重力使支架頂盤9轉(zhuǎn)動軸向在調(diào)心軸承18的限制范圍內(nèi)下移，并將作用力通過傳動桿11、支承軸殼15傳遞到支承軸導(dǎo)桿20，使導(dǎo)桿活塞24下壓縮彈簧A28。將外部動力裝置與支承軸殼15傳動連接，為本系統(tǒng)提供旋轉(zhuǎn)動力，使支承軸殼15以支承軸導(dǎo)桿20為軸旋轉(zhuǎn)，帶動傳動桿11、支架頂盤9、圓環(huán)2以支承軸導(dǎo)桿20為軸旋轉(zhuǎn)；圓環(huán)2由于地面摩擦力的作用產(chǎn)生以傳動桿11為軸轉(zhuǎn)動；用戶在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的離心力作用使支架頂盤9轉(zhuǎn)動軸向上移，并將作用力傳遞到傳動桿11與支承軸殼15的連接點上，作用力方向為由傳動桿11與支承軸殼15連接點向圓環(huán)2圓心的斜直線，作用在連接點上的力分解為沿傳動桿11水平向外與沿支承軸導(dǎo)桿20垂直向上兩個方向，垂直向上的分力拉動支承軸殼15并帶動支承軸導(dǎo)桿20上移，彈簧A28舒張，彈簧B29壓縮，使支承軸導(dǎo)桿20呈隨機性上下震動狀態(tài)，連帶支承軸殼15、傳動桿11、支架5上下運動，使圓環(huán)2以支承軸導(dǎo)桿20為軸旋轉(zhuǎn)軌跡成不規(guī)則形，產(chǎn)生持續(xù)加速度對用戶的前庭器官進行刺激。[0031]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)啟動后經(jīng)過如圖4的信息傳輸與加工過程光發(fā)射器A19、光發(fā)射器B14發(fā)射的信息經(jīng)光電轉(zhuǎn)換儀A10、光電轉(zhuǎn)換儀B13轉(zhuǎn)換為圓環(huán)2在鉛垂面和水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)運動信息輸入數(shù)據(jù)分析模塊，同時提供給信號隨機系統(tǒng)；信號隨機系統(tǒng)按旋轉(zhuǎn)角度如圖5為條件，隨機從數(shù)據(jù)庫提取刺激信號輸出至顯示屏17供用戶A反應(yīng)；刺激信號包括方向詢問與光簡單反應(yīng)時；用戶操作光電傳輸控制鍵盤7將應(yīng)答信息通過光電發(fā)射器A19輸入到數(shù)據(jù)分析模塊；數(shù)據(jù)分析模塊根據(jù)旋轉(zhuǎn)信息結(jié)合圓環(huán)2半徑、支承軸12高度、支架5長短、座椅4位置，計算座椅4運動軌跡數(shù)據(jù)，根據(jù)座椅4運動軌跡數(shù)據(jù)判斷用戶應(yīng)答信息與顯示屏呈現(xiàn)的刺激信號之間的符合程度；系統(tǒng)同時記錄用戶的旋轉(zhuǎn)速度、角度、圈次，并將用戶旋轉(zhuǎn)信息、應(yīng)答信息與數(shù)據(jù)庫多用戶常模比對實現(xiàn)對前庭功能和空間認(rèn)知水平的客觀評估。然后將分析結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫供人機界面或外接設(shè)備提取。上述對本實用新型的描述的目的是解釋本實用新型的宗旨和實際應(yīng)用價值，以上具體實施方式
僅為本實用新型的較佳實例，并不用以限制本實用新型。本實用新型的保護范圍由此處的權(quán)利要求和它們的等價物所定義。
權(quán)利要求1.一種用于前庭功能與空間定向訓(xùn)練和評估的系統(tǒng)，由圓環(huán)(2)、座椅(4)、座椅保護裝置(3)、支架(5)、腳蹬A(S)、支架頂盤(9)、傳動桿(11)、支承軸殼(15)、支承軸(12)、光電傳輸控制鍵盤(7)、光發(fā)射器A(19)、光電轉(zhuǎn)換儀A(IO)、光發(fā)射器B(14)、光電轉(zhuǎn)換儀B(13)、數(shù)據(jù)處理器(16)、顯示屏(17)組成，其特征在于圓環(huán)(2)與支架(5)固定連接，支架(5)與支架頂盤(9)固定連接，支架頂盤(9)與傳動桿(11)轉(zhuǎn)動連接，傳動桿(11)與支承軸殼(15)固定連接，支承軸殼(15)與支承軸(12)轉(zhuǎn)動連接，支承軸(12)有底座固定于地面，支承軸(12)高度小于圓環(huán)(2)半徑，座椅⑷和腳蹬A(S)固定連接支架(5)，座椅(4)上有座椅保護裝置(3)，光電傳輸控制鍵盤(7)通過線路連接光發(fā)射器A(19)，光發(fā)射器A(19)有電源與支架頂盤(9)固定連接，光電轉(zhuǎn)換儀A(IO)與傳動桿(11)固定連接并面向光發(fā)射器A(19)，光發(fā)射器B(14)有電源與支承軸(12)固定連接，光電轉(zhuǎn)換儀B(13)與支承軸殼(15)固定連接并面向光發(fā)射器B(14)，顯示屏(17)、數(shù)據(jù)處理器(16)與傳動桿(11)固定連接，顯示屏(17)面向座椅(4)，數(shù)據(jù)處理器(16)有電源通過線路連接顯示屏(17)、光電轉(zhuǎn)換儀A (10)、光電轉(zhuǎn)換儀B (13)，數(shù)據(jù)處理器(16)有人機界面，數(shù)據(jù)處理器(16)中有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括 數(shù)據(jù)庫，用于存儲由人機界面輸入的用戶信息，用于記錄光電轉(zhuǎn)換儀A、B(10、13)接收光發(fā)射器A、B(19、14)傳輸?shù)男畔ⅲ糜诖鎯鬏斀o顯示屏(17)的各種刺激信號，用于記錄輸出到顯示屏(17)刺激信號的類型和時間，用于存儲數(shù)據(jù)分析模塊處理結(jié)果； 信號隨機系統(tǒng)，用于按光電轉(zhuǎn)換儀A、B (10、13)記錄光發(fā)射器A、B (19、14)的旋轉(zhuǎn)角度信息為條件，隨機從數(shù)據(jù)庫提取刺激信號輸出至顯示屏(17)；數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)，用于將數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息輸出至人機界面或外接設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于圓環(huán)(2)是圓形或橢圓形；橢圓形長短半徑之比小于10/11。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于圓環(huán)(2)上有把手(I)、腳蹬B(6)，兩把手(I)連線的中垂線與座椅(4)縱軸夾角范圍為O度至360度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在干支承軸(12)由支承軸殼(15)、支承軸導(dǎo)桿(20)、支承軸螺帽(22)、導(dǎo)桿活塞(24)、支承軸筒(26)、支承軸底座(27)、彈簧A (28)、彈簧B (29)組成，支承軸筒(26)與支承軸底座(27)固定連接，彈簧A(28)置于支承軸筒(26)內(nèi)，導(dǎo)桿活塞(24)底部置于彈簧A(28)上，彈簧B(29)穿過支承軸導(dǎo)桿(20)置于導(dǎo)桿活塞(24)頂部，支承軸螺帽(22)固定干支承軸筒(26)頂部，導(dǎo)桿活塞(24)與支承軸筒(26)內(nèi)壁滑動接觸，支承軸導(dǎo)桿(20)與支承軸螺帽(22)滑動接觸，支承軸殼(15)內(nèi)壁與支承軸筒(26)外壁滑動接觸，支承軸殼(15)頂部與支承軸導(dǎo)桿(20)轉(zhuǎn)動連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在干支承軸殼(15)能與外部動カ裝置傳動連接。
專利摘要一種用于前庭功能與空間定向訓(xùn)練和評估的系統(tǒng)，屬于訓(xùn)練器材技術(shù)領(lǐng)域，由圓環(huán)、支架、座椅、座椅保護裝置、腳蹬A、支架頂盤、傳動桿、支承軸殼、支承軸、光電傳輸控制鍵盤、光發(fā)射器A、光電轉(zhuǎn)換儀A、光發(fā)射器B、光電轉(zhuǎn)換儀B、數(shù)據(jù)處理器、顯示屏組成。系統(tǒng)提供了一種能作滾轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、俯仰三個軸向運動，產(chǎn)生不斷變化的線速度、角速度，使用戶在作三軸向運動的同時認(rèn)知客體作一軸向旋轉(zhuǎn)，將用戶進行方位認(rèn)知的空間參照系軸向分離，把人完成空間定向的主要生理器官(前庭、眼睛)和心理活動過程(空間認(rèn)知)融為一體進行訓(xùn)練，可以提高和評估從事復(fù)雜空間活動人員的前庭功能和空間認(rèn)知能力，有利于縮短訓(xùn)練進程。
文檔編號A61B5/16GK202637380SQ20122010990
公開日2013年1月2日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者董燕燕, 曲高峰, 劉海燕, 孟威佳, 朱明 , 邢國友, 白利峰, 林景宏, 呂揚, 李秋雪, 林維麗, 唐文文 申請人:董燕燕, 曲高峰, 劉海燕