ПРИБОР ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПРОСТОЙ СЕНСОМОТОРНОЙ РЕАКЦИИ

Полезная модель относится к устройствам для диагностики времени выполнения простой сенсомоторной реакции с учетом психофизиологических характеристик испытуемого и предназначена для проведения экспериментальных исследований в научно-исследовательских работах, а также использования в учебном процессе при проведении занятий со школьниками, студентами по дисциплинам инженерно-технического профиля: основы безопасности движения, основы управления автомобилем в сложных дорожно-транспортных условиях, автоматизированные системы управления, автоматизация технологических процессов, робототехника, безопасность в метало- и деревообработке и других близких к указанному профилю, спортсменами игровых видов спорта и рабочими технической направленности. Данная полезная модель применяется для выявления надежности работы оператора (испытуемого) и его профессиональной пригодности при управлении техническими устройствами и механизмами, в случае возникновения различных аварийных, экстремальных ситуаций, а также используется в качестве тренажера на практических занятиях и демонстрации в учебном процессе, для установки на рабочем месте и регистрации временных реакций на раздражители (сигналы) в реальных условиях, и может быть использована в качестве дополнительного средства диагностики при определении психофизиологических характеристик испытуемого, в частности, по темпераменту.
Аналогами представленной полезной модели являются установки для экспериментальных исследований простой сенсомоторной реакции, состоящие из блоков, представленных цифровым печатающим устройством, счетчиком времени реакции, переключателем программы, кнопками включения в сеть, пуска и сброса программы, пультом испытуемого. Данные
установки и приборы нуждаются в специально оборудованном помещении и квалифицированном обслуживание, сложны в изготовлении, имеют значительные габариты, требуют питания от электрической сети.
Все они имеют общие недостатки - отсутствие возможности крепления на рабочем месте, требуют дополнительных технических средств для получения конечных результатов, отсутствие фиксации времени латентного и моторного периодов, отсутствие звукового сигнала начала тестирования с имитацией реальных шумовых воздействий, нерациональное и неэргономичное размещение светосигнальной лампы постоянной мощности светового потока и кнопки ответа, отсутствие возможности смены светокомандной информации в виде экрана, а также возможности размещения светосигнальной информации в оптимальном поле зрения испытуемого, отсутствие возможности задания интервала реакции в ручном и ножном режимах, наличие возможности питания только от сетевого напряжения (220 В).
Наиболее близким аналогом к полезной модели является установка для исследования простой сенсомоторной реакции, состоящая из блоков, представленных печатным устройством и цифровым индикатором с кнопками в режимах «Работа и остановка», к печатному устройству подсоединен пульт испытуемого, с вмонтированными в нем лампочкой и кнопкой ответа (Мишурин В.М., Романов А.Н. Надежность водителя и безопасность движения. - М.: «Транспорт», 1990. - С.40). Эта модель взята нами в качестве прототипа.
Недостатком данной модели является отсутствие возможности установки прибора на различном технологическом оборудовании в системе «человек-машина». Другим недостатком является невозможность фиксации времени реакции латентного и моторного периодов, представленного только общими затратами времени на реакцию (суммарным временем этих реакций). Кроме того, отсутствует возможность подачи звукового сигнала с имитацией реальных шумовых воздействий начала диагностики непосредственно с
установки, что увеличивает временной интервал реакции испытуемого на внешний раздражитель, увеличивая погрешность конечного результата. К тому же, недостатком прибора является необходимость его оснащения дополнительным печатающим устройством, ограничивающим функциональные возможности прибора, заключающиеся в недостаточной приспособленности к условиям диагностики и получения конечного результата количественных критериев испытуемого. Следующим недостатком является отсутствие возможности диагностирования раздельным ножным и ручным приводом (управлением), в зависимости от выбранных условий тестирования, вследствие применения пульта испытуемого, предназначенного только для ручной диагностики одной рукой. Кроме того, недостатком установки является неэргономичная и нерациональная компоновка пульта испытуемого, выполненного в общей рукоятке, которая представлена кнопкой ответа и сигнальной лампой с постоянной мощностью светового потока, что ухудшает зрительное восприятие информационного сигнала и увеличивает скорость реакции испытуемого. К тому же, недостатком установки является отсутствие возможности задания пошагового интервала времени ручной и ножной реакции, что снижает функциональные возможности диагностики. Одним из недостатков установки является отсутствие возможности смены командной информации в виде цифрового, знакового, словесного экрана, что снижает функциональные возможности установки из-за ограниченности области применения, только для диагностики водителей автотранспорта. Другим недостатком является отсутствие возможности смены внешней светосигнальной информации с учетом конструктивных параметров рабочей зоны, в частности, условий видимости при диагностике в транспортной среде, в оптимальном поле зрения испытуемого, а также технических средств управления дорожным движением (светофоры, дорожные знаки, информационные таблицы). Кроме того, отсутствует возможность оптимального размещения внешней светосигнальной информации в
зависимости от антропометрических характеристик испытуемого, ограничиваясь только длиной руки. К тому же, данная установка предназначена для проведения исследований только в стационарных условиях, что существенно сокращает область ее применения в других технических системах и функциональные возможности по определению простой сенсомоторной реакции.
Технической задачей полезной модели является расширение функциональных и улучшение демонстрационных возможностей прибора, эргономичное и рациональное размещение светосигнальных элементов, наличие звукового сигнала с имитацией реальных шумовых воздействий начала тестирования и автоматизированной фиксации затрат времени простой сенсомоторной реакции, расширение возможности работы прибора в ручном и ножном режимах, наличие фиксирующих и крепежных элементов для закрепления на рабочем месте, компактное расположение автоматического цифрового индикатора времени контроля регистраций латентного и моторного периода вмонтированного в общий корпус, наличие возможности изменения пошагового интервала времени реакции в ручном и ножном режимах, расширение возможности смены внешней светокомандной информации с ее рациональным (оптимальной) размещением относительно испытуемого, расширение возможности работы прибора, как от электрической сети, так и автономно.
Технический результат достигается тем, что в известной установке для исследования простой сенсомоторной реакции состоящей из блоков, представленных цифровым печатающим устройством, счетчиком времени реакции, переключателем программы, кнопками включения в сеть, пуска и сброса программы, пультом испытуемого, в основной блок вмонтированы автоматические индикаторы времени реакции латентного и моторного периодов, переключатели пошагового временного интервала реакции ручного и ножного режимов, кнопки подачи звукового сигнала, имитирующего реальные шумовые воздействия, на лицевой панели прибора
размещена динамическая головка звукового сигнала, светосигнальный индикатор питания, к верхней боковой части корпуса, через электропровод посредством штекерного соединения (разъема), подсоединен автоматический цифровой экран сигнализации, имеющий ось с кольцами-зажимами для крепления и смены светопропускаемых фильтров, закрепляемый на регулируемой телескопической стойке-штативе с помощью винта-фиксатора, регулирующего его высоту обзора и плоскость видения относительно испытуемого и контактные датчики регистрации времени реакции в ручном и ножном режимах управления, имеющие крепления в виде магнитов (вакуумных присосок, крепежных лент). В правой боковой части корпуса имеется тумблер для включения и выключения питания, ячейка для установки основного источника питания, штекерный разъем для подсоединения дополнительного источника питания. Задняя панель прибора содержит пазы для подсоединения к ним различных крепежных элементов.
Размещение на лицевой панели автоматических индикаторов времени реакции латентного и моторного периодов позволяет оперативно и визуально фиксировать их временные характеристики, кнопки подачи звукового сигнала, позволяющего воспроизводить реальные шумовые сигналы работающего оборудования и других внешних источников, воспринимаемых слухом, переключателей пошагового временного интервала реакции ручного и ножного режимов, позволяющих производить установку временного интервала в диапазоне от 0,01 до 0,1 сек., что способствует улучшению восприятия, приближая его к реальной жизненной обстановке, рабочей атмосфере и сокращению временных характеристик скорости сенсомоторных реакций. Установка на верхней боковой панели через штекерное соединение контактных датчиков, имеющих крепежные пазы и закрепляемых с помощью магнитов, специальных хомутов, вакуумных присосок, позволяет осуществлять их включение и выключение по командному (раздражающему) сигналу в режимах ручного, ножного или совместного (одновременного) управления, что улучшает функциональные возможности
применимости, и позволяет расширить область исследования зрительно-двигательных координаций при выполнении управляющих действий, а также способствует более эргономичному, компактному и удобному их размещению в рабочей зоне. Это сокращает скорость реакции испытуемого, приближая к реальным. Подключение к боковой (верхней) части с помощью электропровода через штекерный разъем цифрового, знакового, словесного экрана или другой светосигнальной информации (лампа-вспышка, сигналы светофора, габаритные огни, стоп-сигналы, сигнальные лампы), закрепляемого посредством винта-фиксатора, позволяет его перемещать относительно вертикальной и горизонтальной плоскости и регулировать зону обзора визуальной информации. Экран содержит ось с кольцами-зажимами для крепления и смены различных светопропускаемых фильтров, изменяющих зрительное восприятие светокомандной информации на регулируемой телескопической стойке-штативе, позволяющей осуществлять выбор оптимального угла поля зрения согласно антропометрическим характеристикам исследуемого, что расширяет функциональные возможности прибора по диагностике в различных технологических условиях. Размещение на задней панели прибора, как минимум, двух пазов, предназначенных для подсоединения различных крепежных элементов, позволяет расширить его эксплуатационные возможности по размещению в рабочей зоне испытуемого на различном технологическом оборудовании. Расположение на задней панели светосигнального экрана крепежных пазов позволяет размещать его в различных технологических местах без стойки-штатива, что способствует расширению области применимости. Размещение на боковой правой панели ячейки для установки основного источника питания и дополнительного штекерного разъема для подключения внешнего источника питания расширяет эксплуатационные возможности прибора, позволяя осуществлять его работу как автономно, так и через адаптер с выходным напряжением 5 В. Кроме того, прибор компактен и прост в
изготовлении, что способствует более эстетичному его внешнему виду и тем самым расширяет область его применимости.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На фиг.1 изображен общий вид прибора; на фиг.2 показано рабочее положение блока светосигнальной информации (вид справа); на фиг.3 изображены крепежные пазы основного блока (вид сзади).
Прибор для диагностирования простой сенсомоторной реакции состоит из следующих блоков. Основной блок состоит из корпуса 1, на лицевой панели которого выведены кнопка сброса программы 2, кнопка включения светосигнальной информации 3, кнопка подачи звукового сигнала 4, переключатель пошагового временного интервала режима ручной реакции 5, переключатель пошагового временного интервала режима ножной реакции 6, динамическая головка звукового сигнала 7, вмонтированы индикатор суммарного времени простой сенсомоторной реакции 8, индикатор времени латентного периода 9, индикатор времени моторного периодов 10, 11, индикатором включения питания 12. Верхняя панель прибора содержит штекерное гнездо 13, для подключения светосигнальной информации, штекерные гнезда 14, 15, для подключения контактных датчиков регистрации ручной реакции и штекерные гнезда 16, 17, для подключения контактных датчиков регистрации ножной реакции. В правую боковую панель вмонтирована ячейка 18, для установки 5 В основного источника питания и имеется дополнительный штекерный разъем 19, для подключения внешнего источника питания, тумблер включения и выключения прибора 20. Задняя панель корпуса содержит пазы 21, 22, как минимум два, для подсоединения к ним различных крепежных элементов. Второй блок представлен в виде экрана 23, содержащего ось 24 с кольцами-зажимами 25, светопропускаемыми фильтрами 26 и регулируемой телескопической стойкой-штативом 27 с винтом-фиксатором 28, соединенной с основным блоком посредством электропровода 29. Третий блок представлен контактными датчиками 30, 31, регистрации ручной реакции и ножной
реакции 32, 33, закрепляемые с помощью магнитов 34, соединенные с основным блоком через электропровода.
Прибор для диагностирования простой сенсомоторной реакции работает следующим образом.
В лабораторных условиях предварительно к основному блоку подключают, через штекерное гнездо 13, посредством электропровода 29, экран 23, размещенный на регулируемой телескопической стойке-штативе 27, которую помещают на заданное расстояние от испытуемого и регулируют его положение в зависимости от антропометрических характеристик исследуемого, с помощью прижимного винта-фиксатора 28, и устанавливают необходимый светопропускаемый фильтр 26, закрепляемый на оси 24 кольцами-зажимами 25. Далее подключаются через штекерные гнезда 14, 15, 16, 17, контактные датчики регистрации ручной реакции 30, 31 и ножной реакции 32, 33, соответственно. Затем прибор помещают (размещают) в рабочую (ей) зону исследования, закрепив его с помощью крепежных элементов, представленных вакуумными присосками, магнитами, крепежными лентами, с учетом рабочих условий, посредством пазов 21, 22. Контактные датчики регистрации ручной реакции 30, 31 и ножной реакции 32, 33, с помощью магнитов 34, помещают на элементы управления. Далее устанавливают переключатели пошагового временного интервала режима ручной и ножной реакции 5, 6 в начальное положение с интервалом равным 0,01 секунды.
Работа прибора начинается с нажатия на тумблер включения и выключения прибора 20, о чем свидетельствует загорание красным цветом индикатора включения питания 12, после чего загораются индикаторы времени регистрации простой сенсомоторной реакции с нулевым отсчетом и последующим нажатием кнопки подачи звукового сигнала 4, сопровождаемого звуковым сигналом, имитирующим через динамическую головку звукового сигнала 7 реальные условия работы. После истечения заданного интервала времени автоматически включается экран 23, на
котором загорается командная информация. Одновременно начинается отсчет времени латентной реакции на индикаторе времени латентного периода 9, остановка которого происходит, после нажатия испытуемым группы контактных датчиков ручной 30, 31 или ножной 32, 33 моторной реакции. Далее начинается отсчет времени моторной реакции, фиксируемый на индикаторе времени моторного периода 10, от момента снятия управляющих движений до переноса на механизм остановки, окончание которого производится, после контакта с механизмом остановки. Затем начинается отсчет времени моторной реакции, фиксируемый на индикаторе моторного периода 11, осуществляемый от момента нажатия на механизм остановки до полного завершения технологического процесса остановки или движения. Общее время простой сенсомоторной реакции автоматически подсчитывается и показывается на индикаторе суммарного времени простой сенсомоторной реакции 8. После снятия показаний с индикаторов временных характеристик, исследователь производит сброс программы нажатием кнопки сброса программы 2 и отключение звукового сигнала, нажатием на кнопку подачи звукового сигнала 4. Далее переключателями пошагового временного интервала регистрации ручной и ножной реакции 5, 6 задается следующий временной интервал с увеличением на 0,01 секунды, после чего, аналогичным образом, процедура тестирования повторяется.
При монтаже прибора для диагностирования простой сенсомоторной реакции в автомобиле его работа осуществляется аналогичным образом, но в этом случае не включается кнопка подачи звукового сигнала 4, и не подключается светосигнальная командная информация, представленная экраном 23, так как будут применяться существующие внешние командные сигналы реальной обстановки.
Таким образом, прибор для диагностирования простой сенсомоторной реакции можно использовать для проведения экспериментальных исследований в научно-исследовательских работах, в учебном процессе при проведении занятий со школьниками, студентами по дисциплинам
инженерного профиля, спортсменами игровых видов спорта и рабочими ряда технических специальностей, а также для выявления надежности работы оператора и его профессиональной пригодности, в качестве тренажера для установки на рабочих местах, в реальных эксплуатационных условиях и при определении психофизиологических характеристик испытуемого, в частности, по темпераменту.