Устройство для психофизиологических исследований

 

Использование: для исследования психофизиологических реакций в тех видах деятельности , где синхронное движение кистями обоих рук является обязательным условием этой деятельности, например в видах спорта, где требуются ударные движения при помощи клюшки, придерживаемой двумя руками. Цель: повышение достоверности результатов исследований путем непрерывного контроля асимметрии силы кистей синхронно с величиной силы кисти ведущей реки. Сущность изобретения: в устройство для психофизиологических исследований введены второй датчик усилия, формирователь разностного сигнала , первый и второй усилители и дополнительный блок регистрации, соответственно соединенные между собой и с первым датчиком усилия, подключенным к преобразователю сигнала силы кисти ведущей руки. Положительный эффект: за счет обеспечения возможности непрерывного контроля асимметрии силы кистей дополнительно оказалось возможным (помимо известной оценки динамики психоэмоционального состояния , при улучшении которого отмечается проявление резерва усилий по принципу чем сильнее выражены эмоции, тем больше силы кисти) оценивать пригодность к занятиям видами спорта, ориентированными либо на моно-, либо бимануальное движение, например на синхронные бросковые движения в хоккее с шайбой на льду, в игре в гольф, повысить информативность оценки динамики психофизиологических функций. 4 ил. ел

COK)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4777589/14 (22) 05.01,90 (46) 23.02.93, Бюл. № 7 (75) И.А.Седаков, В.А.Галайчук, Л.И.Гудзенко, Б.И.Гутник, В,И,Ничипорук и А,П.Чуприков (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1.426540, кл, А 61 В 5/22, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ (57) Использование: для исследования психофизиологических реакций в тех видах деятельности, где синхронное движение кистями обоих рук является обязательным условием этой деятельности, например в видах спорта, где требуются ударные движения при помощи клюшки, придерживаемой двумя руками. Цель: повышение достоверности результатов исследований путем непрерывного контроля асимметрии силы кистей синхронно с величиной силы кисти ведущей реки, Сущность изобретения: в устройство для психофизиологичеИзобретение относится к психофизиологии, в частности к устройствам для исследования динамики силовых движений, и может быть использовано для оценки динамики психоэмоционального состояния в диапазоне нормы, для оценки координационных способностей в условиях психофизиологического тестирования в рамках видов деятельности, где синхронные движения— сжатия кистей рук являются обязательным условием этой деятельности, например в хоккее, а также для оценки функционального сОстояния как в диапазоне нормы, так и в переходе норма — пограничное состояние.

„.. SU„, 1796150 А1 ских исследований введены второй датчик усилия, формирователь разностного сигнала, первый и второй усилители и дополнительный блок регистрации, соответственно соединенные между собой и с первым датчиком усилия, подключенным к преобразователю сигнала силы кисти ведущей руки, Положительный эффект: за счет обеспечения возможности непрерывного контроля асимметрии силы кистей дополнительно оказалось возможным (помимо известной оценки динамики психоэмоционального состояния, при улучшении которого отмечается проявление резерва усилий по принципу

"чем сильнее выражены эмоции, тем больше силы кисти") оценивать пригодность к занятиям видами спорта, ориентированными либо на моно-, либо бимануальное движение, например на синхронные бросковые движения в хоккее с шайбой на льду, в игре в гольф, повысить информативность оценки динамики психофизиологических функций.

4 ил.

Известно устройство, содержащее жидкостной датчик усилия, выход которого соединен с преобразователем сигнала, и блок регистрации в виде гидроманометра.

Однако это устройство не обеспечивает достоверности психофизиологических исследований.

За прототип принято устройство, содержащее пружинный датчик усилия, выход которого соединен с ползунком реостатного преобразователя сигнала, и блок регистрации, входом подключенный к выходу преобразователя.

1796150

Однакоустройство-прототип необеспе- диагоналями питания (подача питания почивает достоверности психофизиологиче- казана изолиниями под углом 90" стрелкаских исследований, т,к, не предусматривает ми). непрерывного контроля асимметрии силы В образце устройства датчики 1 и 2 кистей синхронно с величиной силы веду- 5 (фиг,1) выполнены в виде кистевых тензодищей руки. намометров с тензорезисторами (производЦелью изобретения является повыше- ства Киевского завода "Вега" ), показанных ние достоверности результатов психофи- нэ фиг. 3 и 4. зиологических исследований путем Преобразователь 3 сигнала и формиисследования при непрерывном контроле "0 рователь 4 разностного сигнала выполнеасимметрии силы кистей синхронно с вели- ны так, как показано нэ фиг, 2, 8 одном чиной силы кисти ведущей руки. варианте усилители 5 и 6. блоки 7 и 8 региПоставленная цель в устройстве для страции и блок питания (на фиг. не показан) психофизиологических исследований, со- выполнены на базе измерительной системы держащем первый датчик усилия, соединен- 15 M 1000, ный с преобразователем сигнала, и блок. Как показано на фиг. 2, индикаторы 7 и регистрации, достигается тем, что в него 81 выполнены с различной градуировкой введены второй датчик усилия, формирова- шкалы. Это связано с тем, что диапазон знатель разностного сигнала, первый и второй чений асимметрий меньше диапазона знэусилители, второй блок регистрации, вход 20 чений силы кистей. которого соединен с выходом второго уси- На фиг, 2 также показано, что метка лителя, вход которого соединен с выходом "ноля" стрелочного индикатора 8> асимметформирователя разностного сигнала, пер- рии (разности) силы кистей находится посевый и второй входы которого соединены со- редине шкалы, слева находятся величины со ответственно с выходами первого и второго 25 знаком "-", справа — со знаком "+". Это недатчиков усилия, выход преобразователя обходимо потому, что: соединен с входом первого усилителя, вы- . 1) у разных людей может преобладать ход которого соединен с входом первого по силе либо левая, либо правая рука; блока регистрации. 2) у одного и того же человека в условиях . На фиг.1 приведена структурная схема 30 покоя и психофизиологического стресса мопредлагаемого устройства; на фиг. 2-струк- жет иметь место состояние либо временной турная схема устройства с одним из вариан- праворукости (стрелка индикатора 8> отклотов конкретного выполнения .каждого нена вправо); либо временной леворукости блока; на фиг. 3- схема наклейки тензоре- (стрелка индикатора 8> отклонена влево); зисторов на другой из вариантов датчика 35 либо временной равнорукости (стрелка ин-. усилия и соединения их в мостовые схемы, дикатора 8 находится по середине шкалы вид на датчики сбоку; фиг. 4 — вид сверху на на метке "ноля". плоские пружины датчиков. При этом на фиг, 2 в показаниях индиНа фиг. 1-4 обозначены; 1 — первый кэторов 7 и 8 иллюстрируется случай, когдатчик усилия; 2 — второй датчик усилия; 3 — 40 да сила кисти ведущей руки составляет 50 кг преобразователь сигнала; 4 — формирова- (показано наиндикаторе7 ), сила кистидрутель рэзностного сигнала; 5 — первый уси- гой руки также составляет 50 кг, а величина литель; 6 — второй усилитель; 7 — первый асимметрии силы кистей (АСК) составляет блок регистрации; 8 — второй блок регистра- О кг (показано на индикаторе 81). Иэмериции; 71-7ö — индикаторы блоков регистра- "5 тельная система M 1000 имеет выходы для ции 7 и 8; подключения самописцев 7 и 8 (например

7 -Sz — самописцы блоков Регистрации H3030), а также для подключения АЦП к

7и 8. ЭВМ, что позволяет максимально реэлизоПричемвторойдатчик2усилияподклю- вать .высокую точность измерения АСК, чен к формирователю 4 разностного сигна- 50 обеспечиваемую предлагаемым устройстла, который через второй усилитель 6 связан вом. с вторым блоком 8 регистрации, а датчик 1 В другом варианте выполнения предлаусилия подключен к входу преобразователя гаемого устройства "ДИМА" каждый из каЗсигналаиквходуфррмирователя4разно- налов - канал силы кистей ведущей руки стного сигнала. Преобразователь сигнала 3 55 (СК р) и канал АСК, содержащий источник через первый усилитель бподключен к пер- питания, усйлитель и регистратор, выполвому блоку 7 регистрации. нен на авиационном самописце КСТ-4, выНа фиг. 2-4 R>..Яэ обозначают тензоре- пускаемом отечественным предприятием зисторы электрических мостов АСВД и ЕЖ- (г.Краснодар), Достоинством применения

ЗИ, в которых диагонали AB и ЕЖ являются самописцев КСТ-4 является воэможность

1796150 получения результатов исследований на диаграммной ленте в большом масштабе.

Так, в канале асимметрии (ена деления

2,5 мм на диаграммной ленте (лента диаграммная складывающая ЛПГС 250, ГОСТ

7826-822, Ом. Реестр N 1723, Шкала 0-.100 АФДБ) может соответствовать от нескольких десятков до нескольких сотен грамм (в зависимости от коэффициента увеличения масштаба) при общей ширине ленты 25 см (по 12,5 см в каждую сторону от средней линии — линии "нулевой" асимметрии), При этом регистрация силы и асимметрии (СК» и АСК) осуществляется с высокой точностью (погрешность не более 0,5 g, от верхнего предела шкалы).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При сийхронном сжатии испытуемым датчиков 1 и 2 усилий соответственно кистями правой и левой рук на упругих элементах датчиков возникают напряжения деформации, В преобразователе 3 напряжение деформации преобразуется в электрический сигнал, амплитуда которого на входе усили.теля 5 пропорциональна усилию, приложенному к датчику 1. В формирователе 4 . разностного сигнала напряжение деформации датчиков 1 и 2 усилий преобразуется в электрический сигнал, амплитуда которого на входе усилителя 6 пропорциональна разности усилий, приложенных к датчикам 1 и.

2. Знак этого электрического сигнала разности в случае преобладания по усилию одной руки соответствует протеканию тока через диагональ мостовой схемы формирователя

4 (фиг.2-4) в направлении от точки "И" соединения резисторов Rg и Яв к точке "3" соединения резисторов Ro и йт.

В случае преобладания по усилию другой руки знак электрического сигнала разности силы кистей изменяется на противоположный (имеет место инверсия знака

АСК или смена знака с условного "плюса" на условный "минус"). Это соответствует протеканию тока через диагональ мостовой схемы формирователя 4 (фиг.2 — 4) в направлении от точки "3" к точке "И".

S усилителях 5 и 6 сигналы доводятся до уровня, необходимого для работы регистра-.

45 эмоции, тем больше сила кисти" (в нашем подходе эмоции еще .более информативно выражены показателем асимметрии силы кистей) оценивать преимущественную склонность либо к деятельности, ориенти50 рованной на мономануальные, либо на бимануальные движения.

40 торов. После прохождения через усилитель

5 сигнал силы ведущей руки фиксируется регистратором 7, Сигнал раз- ности силы кистей фиксируется регистратором 8, Изобретение позволяет повысить достоверность результатов психофизиологических исследований путем непрерывного контроля асимметрии силы кистей синхронно с величиной силы кисти ведущей руки.

Получение выше укаэанного положительного эффекта подтверждается настоящим описанием работы предложенного устройства, а также данными, согласно которым устройство "ДИМА" позволяет существенно повысить информативность оценки психофизиологических функций и функционального состояния в целом, например, при использовании способа оценки функционального состояния в динамике.

Предложенное техническое решение было успешно применено для исследования психофизиологических функций в тех видах деятельности, где синхронные движения кистями обеих рук являются обязательным условием этой деятельности; в хоккее с шайбой. Аналогично устройство может быть использовано для психофизиологических исследований в хоккее с мячом, хоккее на траве, в игре в гольф, словом везде, где обязательными являются действия с участием кистей рук, удерживающих клюшку, биту, орган управления транспортом или иным средством. В последнем случае предложенное устройство незаменимо для оценки координационных способностей в синхронных движениях, где конечным исполнительным. звеном являются кисти рук.

Наконец, за счет непрерывного контроля асимметрии силы кистей изобретение позволявт помимо известного применения кистевого динамометра для оценки динамики психоэмоционального состояния по принципу "чем выраженнее положительные

1796150

Формула изобретения

Устройство для психофизиологических исследований, содержащее первый датчик усилия, выход которого соединен с входом преобразователя сигнала, и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов исследований за счет непрерывного контроля асимметрии силы кистей синхронно с величиной силы кисти ведущей руки, s него введены второй датчик усилия, формирователь

8 разностного сигнала, первый и второй усилители, второй блок регистрации, вход которого соединен с выходом второго усилителя, вход которого соединен с выходом формирователя разностного сигнала, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго датчиков усилия, выход преобразователя сигнала соединен с входом первого усилителя, выход которого соединен с входом первого блока регистрации.

1796 \ Я!

8, Е (

1796150

Составитель И, Седаков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Шулла

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 606 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5