一種平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置及測試方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置及測試方法。裝置部分主要包括：上基板；所述上基板與多個支撐桿活動連接；所述上基板的上表面固定連接有圓形外殼，圓形外殼上具有刻度；所述圓形外殼的圓心處具有貫穿于所述上基板的轉(zhuǎn)軸；轉(zhuǎn)軸的上端與用于指向所述刻度的指針固定連接；所述轉(zhuǎn)軸的下端與角度傳感器的主軸上端固定連接，角度傳感器的主軸下端與小臂夾持機(jī)構(gòu)固定連接；所述上基板下方為用于容納被試者手臂與腿部的空間。本裝置通過設(shè)計(jì)全新的結(jié)構(gòu)，可以使得被試者可以坐在上基板的外側(cè)的椅子上令轉(zhuǎn)軸軸線與身體軸線相平行，高精準(zhǔn)的完成動覺方位的測試。
【專利說明】
一種平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置及測試方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于運(yùn)動心理學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置及測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]動覺(kinesthetic sense)也叫運(yùn)動感覺，是對身體各部位的位置和運(yùn)動狀況的感覺，也就是肌肉、腱和關(guān)節(jié)的感覺，即本體感覺。它反映身體各部分的位置、運(yùn)動以及肌肉的緊張程度，是內(nèi)部感覺的一種重要形態(tài)。
[0003]動覺是隨意運(yùn)動的重要基礎(chǔ)，是對自己身體的運(yùn)動和位置狀態(tài)的感覺。當(dāng)關(guān)節(jié)伸屈或肌肉弛縮時(shí)，就會刺激這些感受器，產(chǎn)生神經(jīng)沖動，沿脊髓上行傳導(dǎo)，到大腦皮層的中央前回而產(chǎn)生動覺。
[0004]通過動覺，能使人感知到自己身體的空間位置、姿勢和身體各部分的運(yùn)動情況。人們由于具有高度精確的動覺，才能實(shí)現(xiàn)動作協(xié)調(diào)，完成各種復(fù)雜的運(yùn)動技能。
[0005]在排除視覺的條件下，通過肢體的觸摸運(yùn)動可以正確地知覺物體的大小、形狀和彈性。手在運(yùn)動時(shí)肌肉緊張度的變化，告訴我們物體的種種屬性。
[0006]在隨意運(yùn)動中，由于肌肉運(yùn)動的速度和強(qiáng)度等信號不斷傳入大腦，形成反饋信息，才能實(shí)現(xiàn)大腦對肌肉運(yùn)動的神經(jīng)調(diào)節(jié)，使隨意運(yùn)動成為可能。如果沒有精確的動覺反饋信息，就會造成運(yùn)動失調(diào)。人對客觀世界的正確反映，是各種感覺相互協(xié)調(diào)、相互驗(yàn)證的結(jié)果。動覺在各種感覺的相互協(xié)調(diào)中起著重要的作用。如果沒有動覺和其他感覺的結(jié)合，人的知覺能力就不能得到正常的發(fā)展。
[0007]兒童動覺的感受性隨年齡的增長而提高，一般人常常不能直接覺察到動覺信息，但是對于優(yōu)秀的運(yùn)動員來說，他們對身體肌肉、筋腱和關(guān)節(jié)的運(yùn)動十分敏感，對速度、動作精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性的估量有精細(xì)的自我感受。
[0008]動覺是否敏感是選拔運(yùn)動員、舞蹈演員、雜技演員的重要條件之一。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)中，存在部分關(guān)于動覺方位辨別裝置的研究。從結(jié)構(gòu)上分析，現(xiàn)有的辨別裝置主要包括180°半圓形測量尺，在測量尺的中間鉸接有一旋轉(zhuǎn)尺，旋轉(zhuǎn)尺上具有用于指向半圓尺的指針。
[0010]測試前，然后將半圓尺置于桌面上，半圓尺的底邊與桌邊平行，被試者坐于桌邊，將手肘放在圓心上，中指對準(zhǔn)O刻度。然后令被試者觀察半圓尺上0°-180°的位置，最后利用眼罩將被試者的眼睛蒙蔽。
[0011]被動測試時(shí)，主考官以被試者的手肘作為轉(zhuǎn)軸，握住被試者的手腕，然后轉(zhuǎn)動到中指所指的任一度數(shù)，讓被試者報(bào)告感覺移動了多少度，并記錄報(bào)告度數(shù)，同時(shí)不告知被試者的結(jié)果準(zhǔn)確性。按照相同的方法做完10個位置，每個位置2次，共計(jì)20次，并記錄。
[0012]主動測試時(shí)，令被試者的手肘作為轉(zhuǎn)軸，然后轉(zhuǎn)動到主考官指定讀數(shù)。轉(zhuǎn)動完成后報(bào)告主考官，主考官觀察轉(zhuǎn)動誤差，同時(shí)不告知被試者的結(jié)果準(zhǔn)確性。按照相同的方法做完1個位置，每個位置2次，共計(jì)20次，并記錄。
[0013]最后，按照:
[0014]相對誤差=平均誤差/移動度數(shù)；
[0015]計(jì)算出10個位置的平均誤差。以此作為選拔運(yùn)動員的重要參考依據(jù)。
[0016]但是，上述的裝置，存在一定的缺陷。包括:
[0017](I)受限于半圓尺及旋轉(zhuǎn)尺精度，測試過程中會存在一定的誤差。
[0018](2)人工讀數(shù)存在一定的誤差。
[0019](3)被試者的手肘與旋轉(zhuǎn)尺沒有相對固定裝置，因此在測試過程中易發(fā)生手肘脫離旋轉(zhuǎn)尺的情況。
[0020](4)測試過程中中指會發(fā)生一定程度的偏移，影響最終結(jié)果判斷。
[0021](5)現(xiàn)有的測試裝置，僅能夠測試小臂在水平面上的精準(zhǔn)度，對于非水平面、大臂和/或腿部，均無法測試。
[0022]因此，如何設(shè)計(jì)一種具有較高精準(zhǔn)度和較高可信度的動覺方位測試裝置，來避免客觀因素對測試結(jié)果造成干擾，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0023]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置。本裝置通過設(shè)計(jì)全新的結(jié)構(gòu)，使其可以高精準(zhǔn)的完成動覺方位測試工作，并具有較高的可信度。
[0024]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0025]—種平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置，包括:
[0026]上基板；
[0027]所述上基板與多個支撐桿活動連接；
[0028]所述上基板的上表面固定連接有圓形外殼，圓形外殼上具有刻度；
[0029]所述圓形外殼的圓心處具有貫穿于所述上基板的轉(zhuǎn)軸；
[0030]轉(zhuǎn)軸的上端與用于指向所述刻度的指針固定連接；
[0031]所述轉(zhuǎn)軸的下端與角度傳感器的主軸上端固定連接，角度傳感器的主軸下端與小臂夾持機(jī)構(gòu)固定連接；
[0032]所述上基板下方為用于容納被試者手臂與腿部的空間，使得被試者可以坐在上基板的外側(cè)的椅子上令轉(zhuǎn)軸軸線與身體軸線相平行完成動覺方位的測試。
[0033]優(yōu)選的，所述指針與紅光發(fā)射器固定連接。
[0034]優(yōu)選的，所述上基板的外側(cè)具有旋鈕，上基板與旋鈕為螺紋配合，旋鈕依靠螺紋副將自身頂緊于支撐桿上。
[0035]優(yōu)選的，所述小臂夾持機(jī)構(gòu)包括與所述主軸固定連接的弧形板，弧形板上固定連接有多個綁帶。
[0036]優(yōu)選的，所述指針的中心線與所述弧形板的中心線相重合，則被試者小臂的方位即與指針的方位基本重合，便于主考官從上方判斷被試者小臂的位置。
[0037]優(yōu)選的，所述上基板的下表面固定連接有承載架，弧形板上具有能夠沿所述承載架移動的滾輪。
[0038]優(yōu)選的，所述角度傳感器為雙出軸角度傳感器。
[0039]上述的主動動覺方位測試裝置，還包括處理單元，處理單元接收來自角度傳感器的信號。
[0040]優(yōu)選的，所述處理單元為PC。
[0041]在提供上述結(jié)構(gòu)方案的同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種利用上述裝置進(jìn)行測試的方法，進(jìn)行測試的方法，主要步驟如下:
[0042]A、令被試者坐在上基板的一側(cè)；
[0043]B、被試者將手臂固定在小臂夾持機(jī)構(gòu)上；
[0044]C、主考官發(fā)出指令角度，被試者令手臂轉(zhuǎn)動到指令角度，主考官記錄指令角度與手臂實(shí)際轉(zhuǎn)動角度的誤差；
[0045]D、主考官重復(fù)步驟C20次；
[0046]E、將步驟D所得誤差綜合相加，除以轉(zhuǎn)動次數(shù)，得出平均誤差，完成測試。
[0047]在提供上述結(jié)構(gòu)方案的同時(shí)，本發(fā)明還提供了另一種利用上述裝置進(jìn)行測試的方法，進(jìn)行測試的方法，主要步驟如下:
[0048]A、令被試者坐在上基板的一側(cè)；
[0049]B、被試者將手臂固定在小臂夾持機(jī)構(gòu)上；
[0050]C、主考官發(fā)出指令角度，被試者令手臂轉(zhuǎn)動到指令角度，處理單元記錄指令角度與手臂實(shí)際轉(zhuǎn)動角度的誤差；
[0051 ] D、主考官重復(fù)步驟C20次；
[0052]E、處理單元將步驟D所得誤差綜合相加，除以轉(zhuǎn)動次數(shù)，得出平均誤差，完成測試。
[0053]本發(fā)明的有益效果是:
[0054](I)具有小臂夾持機(jī)構(gòu)，能夠保證測試全程小臂始終與指針同軸，避免因小臂滑動/脫落造成的誤差。
[0055](2)可以通過紅光發(fā)射器發(fā)出的紅外光在刻度上的位置輔助識別刻度，識別時(shí)主考官從外側(cè)向紅外光相向看去，可以識別提尚精度。
[0056](3)上基板可以上下移動，對于不同身高臂長的被試者而言，通用性較高。
[0057](4)借助角度傳感器，能夠精確的或者小臂的轉(zhuǎn)動角度。
【附圖說明】
[0058]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059]圖2是本發(fā)明中轉(zhuǎn)軸的裝配示意圖；
[0060]圖3是本發(fā)明中小臂夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0061 ]圖4是本發(fā)明中小臂夾持機(jī)構(gòu)與承載架的配合圖；
[0062]圖5是本發(fā)明中角度傳感器的裝配示意圖；
[0063]圖6是本發(fā)明中聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0064]圖7是本發(fā)明中電路部分的原理圖；
[0065]其中:1、支撐桿，2、上基板，3、旋鈕，4、下部空間，5、圓形外殼，6、轉(zhuǎn)軸，7、滾輪，8、指針，9、紅光發(fā)射器，10、刻度，11、滑軌，12、弧形板，13、掛板，14、承載架，15、綁帶，16、滾輪，17、銷孔，18、凸緣，19、聯(lián)軸器，20、角度傳感器，21、處理單元。
【具體實(shí)施方式】
[0066]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0067]實(shí)施例:一種平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1-7所示，包括:
[0068]水平設(shè)置的上基板2，上基板2的側(cè)部與旋鈕3形成螺紋配合，上基板2套在所述支撐桿I上，旋鈕3通過螺紋向支撐桿I移動，直至頂緊于支撐桿I上，來限制上基板2上下移動。
[0069]上基板2下方，為下部空間4，下部空間4用于容納被試者的腿部。
[0070]所述上基板2的上表面固定連接有圓形外殼5，圓形外殼5上具有刻度10，刻度10具有多個，相鄰的2個刻度10的間隔為5°。作為最佳的方案，也可以選擇具有360個刻度10的結(jié)構(gòu)，這樣就能夠更大程度的減少目測誤差識別。
[0071]所述圓形外殼5的圓心處具有貫穿于所述上基板2的轉(zhuǎn)軸6，圓形外殼5為凹凸型結(jié)構(gòu)，外側(cè)為凸緣18，凹陷部形成圓形滑軌11。所述轉(zhuǎn)軸6的上端與用于指向所述刻度10的指針8固定連接，指針8上安裝有用于在滑軌11內(nèi)滾動的滾輪7，指針8的靠外端，安裝有紅光發(fā)射器9。
[0072]其中，所述轉(zhuǎn)軸6的下端與聯(lián)軸器19的上端固定連接，聯(lián)軸器19的下端與雙出軸結(jié)構(gòu)的角度傳感器20的主軸的上部通過銷軸連接，銷軸貫穿聯(lián)軸器19上的銷孔17，角度傳感器20的主軸的下部與小臂夾持機(jī)構(gòu)固定連接。
[0073]再次參考圖3-6所示，小臂夾持機(jī)構(gòu)包括與所述角度傳感器20主軸下端固定連接的弧形板12，弧形板12上規(guī)定連接有多根綁帶15。綁帶15可以是松緊帶，也可以是帶有粘扣的結(jié)構(gòu)。
[0074]同時(shí)，所述指針8的中心線與所述弧形板12的中心線相重合。使得小臂在固定好后，小臂主體基本也是與中心線重合，提高測試精度。
[0075]從處于整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的角度考慮，所述上基板2的下表面固定連接有承載架14，承載架14具有外凸緣，可以令滾輪16沿著外凸緣18滾動，其中，滾輪16安裝于掛板13上，掛板13與弧形板12固定連接。
[0076]所述角度傳感器20將角度信號傳遞至處理單元，處理單元21接收信號并記錄，還在顯示器上顯示。處理單元21可以為PC。
[0077]測試前，在上基板2的外側(cè)放置一把椅子，然后令被試者坐好。被試者的一只手臂放在上基板2上，另一只手臂置于綁帶15內(nèi)，然后調(diào)整上基板2的高度。非常重要的一點(diǎn)在于，需要令轉(zhuǎn)軸6的軸線近乎與手肘的打彎處重合，則小臂就可以視為以手肘為圓心進(jìn)行半圓周運(yùn)動的桿狀構(gòu)件了。
[0078]被試者坐好后，其身體軸線就近乎與轉(zhuǎn)軸的軸線平行(即兩個軸線均垂直于水平面)。
[0079]測試時(shí)，將被試者的眼睛蒙蔽。然后被試者手肘主動轉(zhuǎn)動到主考官的指定角度，主考官觀察轉(zhuǎn)動誤差，同時(shí)不告知被試者的結(jié)果準(zhǔn)確性。按照相同的方法做完10個位置，每個位置2次，共計(jì)20次。
[0080]處理單元21記錄了相應(yīng)數(shù)據(jù)后，根據(jù)【背景技術(shù)】中的計(jì)算方式求出相對誤差，主考官即可判斷被試者主動動覺方位的感知精準(zhǔn)度，為下一步人才的選拔提供重要的參考。
[0081]因?yàn)樵诒緦?shí)施例中，角度的測量及數(shù)據(jù)的處理由PC和角度傳感器完成，因此可以獲得更高效，更精確的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步的避免客觀人為因素造成的誤差。
[0082]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置，其特征在于，包括: 上基板； 所述上基板與多個支撐桿活動連接； 所述上基板的上表面固定連接有圓形外殼，圓形外殼上具有刻度； 所述圓形外殼的圓心處具有貫穿于所述上基板的轉(zhuǎn)軸； 轉(zhuǎn)軸的上端與用于指向所述刻度的指針固定連接； 所述轉(zhuǎn)軸的下端與角度傳感器的主軸上端固定連接，角度傳感器的主軸下端與小臂夾持機(jī)構(gòu)固定連接； 所述上基板下方為用于容納被試者手臂與腿部的空間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置，其特征在于，所述指針與紅光發(fā)射器固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置，其特征在于，所述上基板的外側(cè)具有旋鈕，上基板與旋鈕為螺紋配合，旋鈕依靠螺紋副將自身頂緊于支撐桿上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置，其特征在于，所述小臂夾持機(jī)構(gòu)包括與所述主軸固定連接的弧形板，弧形板上固定連接有多個綁帶。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置，其特征在于，所述指針的中心線與所述弧形板的中心線相重合。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置，其特征在于，所述上基板的下表面固定連接有承載架，弧形板上具有能夠沿所述承載架移動的滾輪。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置，其特征在于，所述角度傳感器為雙出軸角度傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行于人體軸線的主動動覺方位測試裝置，其特征在于，還包括處理單元，處理單元接收來自角度傳感器的信號。9.一種利用權(quán)利要求1所述的主動動覺方位測試裝置進(jìn)行測試的方法，其特征在于，步驟如下: A、令被試者坐在上基板的一側(cè)； B、被試者將手臂固定在小臂夾持機(jī)構(gòu)上； C、主考官發(fā)出指令角度，被試者令手臂轉(zhuǎn)動到指令角度，主考官記錄指令角度與手臂實(shí)際轉(zhuǎn)動角度的誤差； D、主考官重復(fù)步驟C20次； E、將步驟D所得誤差綜合相加，除以轉(zhuǎn)動次數(shù)，得出平均誤差，完成測試。10.—種利用權(quán)利要求8所述的主動動覺方位測試裝置進(jìn)行測試的方法，其特征在于，步驟如下: A、令被試者坐在上基板的一側(cè)； B、被試者將手臂固定在小臂夾持機(jī)構(gòu)上； C、主考官發(fā)出指令角度，被試者令手臂轉(zhuǎn)動到指令角度，處理單元記錄指令角度與手臂實(shí)際轉(zhuǎn)動角度的誤差； D、主考官重復(fù)步驟C20次；E、處理單元將步驟D所得誤差綜合相加，除以轉(zhuǎn)動次數(shù)，得出平均誤差，完成測試。
【文檔編號】A61B5/11GK105962900SQ201610436756
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】胡冬梅, 劉曉屹
【申請人】山東師范大學(xué)