ТРЕНАЖЕР ПО СТРОГАНИЮ ДРЕВЕСИНЫ РУБАНКОМ ВРУЧНУЮ

Полезная модель относится к средствам обучения и контроля и может быть использована как дидактическое средство обучения в образовательных учреждениях, как для детей, так и для взрослых.
Известен тренажер для обучения опиливанию, описанный в книге А.Ф.Чиркова и A.M.Новикова «Приспособления на занятиях по труду», М., 1970 г.,стр.17.
Известный тренажер включает инструмент (напильник), к торцу которого прикреплен датчик положения в виде зеркальца и направленного на него источника света, закрепленного на экране, служащем регистрирующим устройством.
Недостатком известного тренажера является то, что он не позволяет одновременно сигнализировать о нескольких параметрах выполняемой операции. Это его существенный недостаток, и, кроме того, регистрирующее устройство не позволяет длительно фиксировать правильное положение рубанка и не сохраняет этот результат, что необходимо для контроля действий при обучении. Помимо этого, устройство требует длительной, тщательной подготовки и неудобно в работе.
Известен также тренажер для контроля и приобретения навыка строгания рубанком вручную. (См. книгу А.Ф.Чиркова и А.М.Новикова «Приспособления на занятиях по труду», М., 1970 г., стр.19). Этот тренажер включает в себя инструмент - рубанок, датчик его положения в процессе строгания и регистрирующее устройство. При этом датчик положения включает в себя зеркало размером 40*60 мм, которое крепится к вертикальной стойке, прикрепленной к переднему торцу колодочки рубанка, и направленный на него источник света, которым служит фильмоскоп, расположенный на экране и прикрепленный к подставке - основанию. Высота стойки соответствует уровню полосы объектива на экране.
Источником света служит обычный фильмоскоп. Он крепится к подставке-основанию, изготовленной из листового металла или фанеры. К передней стенке фильмоскопа прикреплен металлический или фанерный экран размером 200*300 м, окрашенный в белый цвет. В нем имеется круглое отверстие для объектива. Поперек экрана нарисована или наклеена яркая полоса шириной 4-5 мм. Экран прикреплен к фильмоскопу так, чтобы можно было его устанавливать в двух положениях: полоса расположена по вертикали, полоса расположена по горизонтали.
Такой рубанок работает совместно с универсальным оптическим экраном. Это приспособление имеет некоторую универсальность, т.к. применяется и при опиливании, строгании, сверлении.
Затем инструмент устанавливают по уровню на одной высоте с полосой на экране. Зеркало поджимают так, чтобы «зайчик» на экране совпал с полосой - это будет правильное положение инструмента при работе. Изображение щели после отражения от зеркала получается на экране. Вращением объектива оно фокусируется. Рукояткой подачи пленки щель поднимают или опускают так, что бы при горизонтальном положении инструмента середина ее изображения находилась на полосе уровня горизонтали.
Учащийся имеет возможность корректировать свои движения, наблюдая отклонения «зайчика» на экране вправо или влево от полосы.
Для любой операции перед началом занятий экран следует закрепить на такую высоту, чтобы объектив с полосой находился на одной высоте с зеркальцем инструмента. Инструмент, в данном случае рубанок, с помощью уровня устанавливают в строго горизонтальное положение. Затем перемещением щели или регулировкой зеркала «зайчик» совмещают с полосой уровня горизонтали.
Расстояние от инструмента до экрана подбирают из следующих соображений: чем оно больше, тем больше отклонение «зайчика» от полосы при одном и том же угле завала рубанка. Эти отклонения не должны быть слишком малыми или выходить за пределы экрана.
Это устройство для обучения пользования рубанком рекомендуется для быстрой ликвидации ошибок учащихся в каком - либо действии, например, завал рубанка. Однако трудовой навык определяется не одним, а несколькими признаками: темпом работы, ритмом, правильным распределением усилий и др. Но данное приспособление не позволяет одновременно сигнализировать о нескольких параметрах выполняемой операции. Это его существенный недостаток; также регистрирующее устройство не позволяет длительно фиксировать правильное положение рубанка и не сохраняет этот результат, что необходимо для контроля действий при обучении. Кроме того, устройство требует длительной, тщательной подготовки и неудобно в работе.
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 строганию древесины рубанком вручную, содержащем 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 снабженный 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 строгания, обеспечивает удобство пользования им.
Занятия на тренажере по строганию древесины ручным способом позволяют полностью имитировать процесс строгания, а компьютерная программа обрабатывает движение мыши и помогает с помощью
персонального компьютера отслеживать действия учащегося при строгании, т.к. на экране монитора компьютера наглядно демонстрируется положение рубанка в момент строгания.
Технический результат - объективный и полный контроль процесса строгания обучающимся, использование новых современных технологий в процессе обучения.
Заявляемый тренажер обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него использованием в качестве датчика положения оптической компьютерной мыши, а в качестве регистрирующего устройства - снабженного специальной программой персонального компьютера, системный блок которого связан кабелем с оптической мышью, 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».
Полезная модель иллюстрируется рисунками, где показаны на:
- фиг.1 - вид сверху рубанка с оптической мышью;
- фиг.2 - вид снизу рубанка с оптической мышью;
- фиг.3 - функциональная схема тренажера.
Тренажер содержит рубанок 1 с закрепленным на нем датчиком 2 положения, связанный с регистрирующим устройством 3. При этом датчик 2 положения представляет собой оптическую мышь, связанную через разъем 4 и кабель 5 с системным блоком 6 снабженного специальной программой персонального компьютера (ПК) 3, монитор которого служит регистрирующим устройством.
Компьютерная программа работает следующим образом. Она предоставляет первое строгание бруска 7 древесины педагогу (мастеру), что обозначено как «идеальный ход». Набрав этот код, педагог (мастер) проводит рубанком 1 по бруску 7, снимает стружку. Все время движения рубанка 1 в руках педагога (мастера) компьютерная программа делит на несколько
контрольных точек, например, 10, и каждой такой точке, т.е. концу отрезка определяет координаты, но не выводит их на экран монитора ПК 3. Затем тем же рубанком 1 строгает этот же брусок 7 учащийся. Но перед этим он вводит код «рабочий ход» и вводит свои инициалы. Теперь компьютерная программа отслеживает движение рубанка 1 в руках учащегося во время строгания этим же рубанком 1 того же самого бруска 7 для объективного сравнения «идеального» и «рабочего» хода, т.е. компьютерная программа расставляет такое же количество контрольных точек, например, те же 10, с координатами на плоскости и по времени. По окончанию движения рубанка 1 программа выводит на экран монитора ПК 3 все эти контрольные точки, как «идеального», так и «рабочего» хода и сравнивает их координаты (положение точки на плоскости и время перемещения от одной контрольной точки к другой). В результате сравнения компьютерная программа делает выводы совпадении или не совпадении координат каждой точки, как результат, выводит оценку учащемуся по пятибалльной шкале и кратко комментирует ее: «торопитесь», «спешите» и т.д. Результаты занятий учащегося на тренажере могут быть сохранены как в памяти компьютера 3, так и распечатаны на бумаге.
Заявляемый тренажер в сравнении с прототипом позволяет избежать учащимся ошибок при строгании древесины вручную и довести приемы строгания до автоматизма. Тренажер обеспечивает полноту и объективность данных слежения за движением рубанка и удобен в работе при строгании рубанком древесины вручную.