ТРЕНАЖЕР ПО ЗАТОЧКЕ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Полезная модель относится к средствам обучения и контроля и может быть использовано как дидактическое средство обучения в образовательных учреждениях, как для детей, так и для взрослых.
Много различных приспособлений по заточке режущего инструмента изготовлено самими педагогами образовательных учреждений. Все они предусматривают фиксацию режущего инструмента каким-либо способом, например, в колодке, Смотрите ксерокопии разных приспособлений, опубликованных на страницах журнала «Левша». Их можно использовать как тренажер по заточке режущего инструмента, когда руки запоминают положение лезвия для рубанка относительно точильного камня. Длительная тренировка дает свои результаты.
Известны тренажеры для обучения пользованию различными слесарными режущими инструментами, такими как рубанок, напильник, плашкой и метчиком и др. О некоторых из них можно прочитать в книге А.Ф.Чиркова и А.М.Новикова «Приспособления на занятиях по труду» М., 1970 г., стр.17. Все эти приспособления тогдашнего периода рекомендуется для быстрой ликвидации ошибок учащихся в каком-либо действии, например, завал плоскости детали, сорванная резьба, испорченная доска, сломанное сверло и др. Эти приспособления фиксируют ошибки учащегося чисто механически, т.к. отсутствует обратная связь: нет подсчета ошибок, не ставится оценка, не прослеживается во времени успехи учащегося, нет записей каждого упражнения и многое другое. Следовательно, не прослеживается большинство признаков, по которым можно определить успешного овладение навыком пользования режущим и другим инструментом. Механизмы устройства этих приспособлений не позволяют одновременно анализировать о нескольких параметрах пользования инструментом. Однако трудовой навык определяется не одним, а несколькими условиями: темпом работы, ритмом, правильным распределением усилий на инструмент, держание инструмента и др. Существенный недостаток таких приспособлений: не позволяют длительно фиксировать правильное положение инструмента в руках учащегося, не сохраняет этот результат, что необходимо для контроля действий при обучении. Кроме того, эти приспособления требует длительной тщательной подготовки и неудобны в работе.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение полноты удобства в работе за счет применения современных информационных технологий.
Известен тренажер по строганию древесины рубанком вручную (см. патент на полезную модель №82912 «Тренажер по строганию древесины рубанком вручную»., автор Раевский Сергей Сергеевич и «остарев Евгений Владимирович). Такой тренажер содержит рубанок с прикрепленным к нему датчиком положения, связанным с регистрирующим устройством, согласно полезной модели, датчик положения представляет собой оптическую компьютерную мышь, а регистрирующим устройством служит снабженной специальной программой персональный компьютер, системный блок которого связан через разъем кабелем с оптической мышью.
Использование в качестве датчика положения оптической компьютерной мыши в совокупности с применением в качестве регистрирующего устройства снабженного специальной программой персонального компьютера, связанными между собой через системный блок, дает возможность повысить объективность и полноту контроля за процессом обучения, обеспечивает удобство пользования им. Занятия на тренажере по строганию древесине вручную позволяет имитировать процесс строгания, а компьютерная программа обрабатывает движение мыши помогает с помощью персонального компьютера отслеживать движения учащегося, т.к. на экране монитора персонального компьютера демонстрируется положение инструмента при пользовании им.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение полноты и объективности контроля за процессом обучения при повышении удобства в работе за счет применения современных информационных технологий.
Основным недостатком прототипа является узкая сфера применения, а именно, специализированное устройство, такое как рубанок, которое к тому же требует доработки, а именно, установки внутрь корпуса колодки рубанка компьютерной мыши и дублирования клавиш. Подготовленный таким образом рубанок требует бережного отношения и используется только как тренажер. Соединительный кабель, который связывает рубанок и системный блок, нелучшим образом влияет на качество обучения.
Тренажер по заточке режущего инструмента предназначен для заточки большого количества режущего инструмента: лезвия ножниц любого типа, зубило, лезвия для рубанка, долото, стамеска, кернер, бородок и др. Все эти режущие инструменты имеют различные углы заточки, а такие режущие инструменты, как зубило, имеют два угла заточки, а так же различные углы при рубке различных металлов. Тренажер позволяет выполнить все эти условия.
Современные информационные технологии позволяют механически отстраниться от системного блока компьютера, например, использование беспроводной компьютерной мыши делает не нужным соединительный кабель между мышью и системным блоком, а расстояние, на котором осуществляется эта связь, уже сегодня равно десяти метрам. Преподаватель может на расстоянии со своего рабочего стола наблюдать на мониторе компьютера за правильностью действий учащегося при выполнении упражнений на тренажере.
Работа на тренажере осуществляется следующим образом: режущий инструмент прикладывается к подручнику и фиксируется, например, пальцами руки, а сам подручник устанавливается на необходимый угол, сверяясь с транспортиром. Здесь же закреплено устройство позиционирования координат (компьютерная мышь), курсор, которой устанавливается на начало горизонтальной линии на мониторе, где положение этой линии на экране монитора соответствует углу заточки режущего инструмента. Сам подручник с прижатым режущим инструментом и устройством позиционирования координат перемещается по направляющей вдоль горизонтальной линии на экране монитора. Любой выход за линию курсора устройства позиционирования координат, как и движение, внутри горизонтальной линии на экране монитора курсора, отслеживается и рисуется в виде черного цвета линии. Итог подводится непосредственно после окончания упражнения на тренажере как оценка по пятибалльной шкале, которая так привычна учащимся. Задание на тренажере можно выполнять сколь угодно много раз. Запись результатов выполнения упражнения сохраняется сколь угодно долго в памяти компьютера и позволяет проследить успехи учащегося в динамике.
Использование в качестве датчика положения устройство позиционирования координат оптической компьютерной мыши в совокупности с применением в качестве регистрирующего устройства снабженной специальной программой персонального компьютера, связанными между собой через системный блок дает возможность повысить объективность и полноту контроля за процессом заточки режущего инструмента, обеспечивает удобство пользования им.
Заявляемый тренажер обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него использованием в качестве датчика положения оптической радиомышки в качестве регистрирующего устройства - снабженного специальной программой персонального компьютера, системный блок которого вязан по радиоканалу с оптической мышью, расширенным списком режущего инструмента обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.
Заявляемый тренажер может найти широкое применение в качестве обучающего устройства в школьном и специальном образовании, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».
Задачей заявляемой полезной модели является повышение полноты и объективности контроля за процессом обучения при повышении удобства в работе за счет применения современных информационных технологий. Поставленная задача решается тем, что в тренажере по заточке режущего инструмента содержащим имитатор заточного камня с электродвигателем на 220 вольт, подручник с прикрепленным к нему датчиком положения и направляющей для движения режущего инструмента мимо заточного камня, связанным с регистрирующим устройством. Датчик положения представляет собой устройство позиционирования координат, связанный с системным блоком и монитором персонального компьютера. В качестве устройства позиционирования координат удобно использовать оптическую радиомышь. А регистрирующим устройством служит у тренажера системный блок персонального компьютера, который снабжен специальной программой. Системные требования к такому компьютеру скромные:
1. Pentuim, 2 MB ОЗУ,
2. Windows 95/98/2000 в режиме 256 цветов,
3. 640*480, дисковод,
4. Звуковая плата,
5. мышь.
Компьютерная программа работает следующим образом. Программа представляет учащемуся установить угол заточки режущего инструмента и на мониторе персонального компьютера появляется яркая цветная полоса, которая демонстрирует идеальный путь для движения подручника с режущим инструментом, последний двигается вверх-вниз и справа на лево. Затем учащийся с помощью клавиш на радиомышки устанавливает курсор радиомышки на эту линию. Плотно закрепив режущий инструмент к подручнику рукой, учащийся двигает подручник вдоль цветной линии. Программа отслеживает движение курсора в рамках цветной линии и показывает после завершения упражнения количество выходов курсора за пределы цветной полосы и показывает результат в процентах. Как итог, учащемуся выставляется оценка по пятибалльной шкале, как самой привычной для учащегося. Подручник устроен таким образом, что позволяет контролировать движение режущего инструмента совместно с подручником одновременно в двух плоскостях. Удерживаемый рукой на плоскости режущий инструмент двигается вдоль направляющей вправо-влево или вверх-вниз.
Радиомышь не связана механически с системным блоком кабелем, а радиус ее действия до 10 метров, что позволяет отслеживать выполнение тренировочных упражнений на мониторе в удобном для просмотра месте или транслировать на экран через видеопроектор для остальных учащихся.
Заявляемый тренажер обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него использованием в качестве датчика позиционирования координат оптической радиомышки, а в качестве регистрирующего устройства - снабженного специальной программой персональный компьютер, системный блок которого не связан кабелем с оптической мышью, и позволяет использовать для занятий на тренажере большое количество разнообразного режущего инструмента, дает возможность повысить объективность и полноту контроля за процессом заточки режущего инструмента.
Заявляемый тренажер может найти широкое применение в качестве обучающего устройства в профессиональном образовании, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».
Полезная модель иллюстрирует рисунком, где показан вид сбоку тренажера.
Тренажер содержит устройство позиционирования координат(1) - оптическая радиомышь, подручник (2) для удержания режущего инструмента рукой, транспортир (3) для визуального выбора угла заточки, подставка под двигатель (4), двигатель (5), точильный камень условно не показан, основание (6), блок электроники (70.
Заявляемый тренажер в сравнении с прототипом предлагает широкий список режущего инструмента для заточки и позволяет избежать учащимся большого количества ошибок при заточке режущего инструмента и довести процесс заточки режущего инструмента до автоматизма. Тренажер обеспечивает полноту и объективность данных слежения за движением инструмента во время заточки режущего инструмента и удобен в работе при обучении заточке режущего инструмента.