Кинестезиометр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) И ГОСУДАРСПО ДЕЛ ПИ ЕЛЬСТВУ входам блока кации соедин первый и вто к инди правления, с переключ под о ыходы к и вос од ысшая нерввып. 1,ьство СССРО, 03. 10.7(54 щий эле хоВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЬ 1 ТИЙ К АВТОРСКОМУ СВ(46) 15.12,84, Бюл. Р 46 (72) В.В.Плотников, Е.П.Овсянников Н,А,Кореневский и Т,М,Нечаева (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда в сельском хозяйстве и Курский полит нический институт)(57) 1, КИНЕСТЕЗИОИЕТР, содержанагрузочный элемент с тросиком,ктродвчгатель и блок индикации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, он снабжен вторым электродвигателем, установленньи на опорах рычажным механизмом, двумя, противовесами, шарнирной тягой, соединенной с рычажным механизмом и с штангой, закрепленной на опоре и соединенной с тросиком, и блоком управления, рычажный механизм выполнен в виде двух рычагов с воэможностью перемещения грузов по ним при помощи винта, противовесы расположены на концах рычагов, электродвигатель установлен между каждым противовесом и соответствующей . опорой рычага, первый, второй, третий и соответственно четвертый, пятый и шестой выходы блока управления через первый и второй электродвигатели подключены к первому и второму ключены к седьмому ьмому вх ам блока управления.2. Кинестезиометр по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок управления выполнен в виде триггера реверса, триггеров запуска первого и второго электродвигателей, первого .и второго элементов ИЛИ, первого,вто рого и третьего потенциометров,первой и второй дифференцирующих цепей, сумматора, пдрогового элемента, первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого ключевых элементов,; первый выход триггера реверса соединен с первым и четвертым выходами блока управления, второй и пятый выходы которого подключены к второму выходу триггера реверса, первый и второй входыблока управления соединены соответственно с скользящими контактамипервого и второго потенциометров,каждый из которых подключен соответственно к первому и второму входамсумматора, выход которого соединенс восьмым входом блока управленияи первым входом порогового элемента второй вход которого подключен к седьмому входу блока управления и к скользящему контакту третьего потенциометра, а выход - с первым входом первого и второго элементов ИЛИ вторые входы которых через первый ключевой элемент соединены с общей шиной, которая через второй ключевой элемент подключена к первому вУду триггера запуска первого электро11289 двигателя, второй вход этого триггера соединен с выходом второго элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к первому входу триггера запуска второго электродвигателя и к выходу первой дифференцирующей цепи, которая своим входом соединена с входами третьего и четвертого ключевых элементов, выходы которых соединены с одним выводом первого, второго и третьего потенциометров, с одной клеммой источника опорного напряже ния, с общей шиной и с выходами пя-, того и шестого ключевых элементов, входы которых электрически связаны с входом второй цифференцирующей 02цепи, выход которой соединен стретьим входом первого элемента ИЛИ,выход которого через второй входтриггера запуска второго электродвигателя подключен к шестому выходублока управления, третий выход которого соединен с выходом триггеразапуска первого электродвигателя,входы триггера реверса соответственно через седьмой и восьмой ключевыеэлементы подключены к общей шине,второй вывод третьего потенциометрасоединен с второй клеммой источникаопорного напряжения и вторыми выходами первого и второго потенциометров.роваться на косвенные признаки (шумводы, поступающей в мешочек, егораскачивания и т.д.), изменения веса мешочка возможны лишь в направлении его увеличения, что создает соответствующую психологическую установку (ожидание) испытуемых, влияющуюна результаты измерений, завязываниеглаз рефлекторно изменяет чувствительность кинестетического анализато.ра, вся процедура исследования и регистрации результатов не автоматизированы.Наиболее близким к предлагаемомуявляется кинестезиометр, содержащийнагрузочный элемент с тросиком,электродвигатель и блок индикации.Кроме того, кинестезиометр содержит электромагнитную муфту и регулятор силы тока 21,Изобретение относится к медицинской технике и может найти применение в психологии и физиологии труда, спортивной медицине, а также в смежных областях при оценке психофизиологического состояния человека.Известен кинестезиометр, содержащий нагрузочный элемент в виде полиэтиленового мешочка, с прикреплен-ной к нему маленькой резиновой грушей, мариоттовский сосуд с градуированной стеклянной бюреткой на 100 мл,1 соединенный через тросик резиновыми трубками как с сосудом, содержащим воду, так и с полиэтиленовым мешоч ком, дозированная нагрузка создается весом воды, поступающей из мариоттовского сосуда в полиэтиленовый мешочек, удерживаемый испытуемым в руке за резиновую грушу,испытуемый 20 сидит с завязанными глазами и отмечает моменты изменения веса поли этиленового мешочка, эксперимента- тор по градуированным бюреткам отмечает вес поотупающей воды 11 . Однако этот кинестезиометр громоздок, неудобен при использовании, так как связан с хрупкими стеклянными сосудами, заполняемыми в процес 7 се исследования водой, не обеспечивает чистоты эксперимента, нет гарантии в том, что испытуемый при оценке изменений веса не будет ориентиНедостатками данного устройства являются: наличие высокочастотнойс вибрации на рукоятке нагрузочного элемента, которая неизбежно (в той или иной степени) структурно переда-ется от высокочастотного электродвигателя, создавая помехи, влияющие на точность определения кинестетической чувствительности, зависимость стабильности нагрузки на руку испытуемого от постоянства крутящего момента в электромагнитной муфте, а следовательно от трудно достижи11289 10 змой стабильности электрическогонапряжения на муфте, а также от степени однородности материала муфтыи стабильности его остаточных магнитных свойств, кроме того, в устройстве усилие, развиваемое электромагнитной муфтой, нелинейно зависит от силы тока в обмотках, изготовление муфты требует использования ненамагничивающихся сплавов,что предъявляет высокие требованияк технологии изготовления. Все этоснижает точность измерений кинестетической чувствительности.Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигаетсятем, что кинестезиометр, содержащийнагрузочный элемент с тросиком,электродвигатель и блок индикации, 20дополнительно снабжен вторым электродвигателем, установленным на опорахрычажным механизмом, двумя противовесами, шарнирной тягой, соединенной с рычажным механизмом и с 25штангой, закрепленной.на опоре и соединенной с тросиком,и блоком управления, рычажный механизм выполненв виде двух рычагов с возможностьюперемещения грузов по ним при помощи З 0винта, противовесы расположены наконцах рычагов, электродвигательустановлен между каждым противовесоми соответствующей опорой рычага,первый, второй, третий и соответственно четвертый, пятый и шестой выходы блока управления через первыйи второй электродвигатели подключены к первому и второму входам блокауправления, блок индикации соединен 40с переключателем, первый и второйвыходы которого подключены к седьмому и восьмому входам блока управления.Кроме того, в кинестезиометре 43блок управления выполнен в виде.триггера реверса,. триггеров запуска первого и второго электродвигателей,первого и второго элементов ИЛИ, первого, второго и третьего потенцио - 50метров, первой и второй дифференцирующих цепей, сумматора, пороговогоэлемента, первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого,седьмого и восьмого ключевых элементов, первый выход триггера реверсасоединен с первым и четвертым выходами блока управления, второй и пятый 02 4выходы которого подключены к второму выходу триггера реверса, первый и второй входы блока управления соединены соответственно с скользящими контактами первого и второго потенциометров, каждый из которых подключен соответственно к первому и второму входам сумматора, выход которого соединен с восьмым входом блока управления и первым входом порогового элемента, второй вход которого подключен к седьмому входу блока управления и к скользящему контакту третьего потенциометра, а выход - к первым входам первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых через первый ключевой элемент соединеныс общей шиной, которая через второй ключевой элемент подключена к первому входу триггера запуска первого электродвигателя, второй вход этого триггера соединен с выходом второго элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к первому входу триггера запуска второго электродвигателя и к выходу первой дифференцирующей.цепи, которая своим входом соединена с входами третьего и четвертого ключевых элементов,. выходы которых соединены с одним выводом первого, второго и третьего потенциометров, с одной клеммой источника .опорного напряжения, с общей шиной и с выходами пятого и шестого ключе-. вых элементов, входы которых электрически связаны с входом второй дифференцирующей цепи, выход которой соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход которого че-. рез второй вход триггера запуска второго электродвигателя подключен к шестому выходу блока управления, третий выход которого соединен с выходом триггера запуска первого электродвигателя, входы триггерареверса соответственно через седьмой и восьмой ключевой элементы подключены к общей шине, второй вывод третьего потенциометра соединен с второй клеммой источника опорного напряжения и вторыми выходами перво" го и второго потенциометров.На фиг. 1 изображена структурнаясхема кинестезиометра, на фиг. 2 -схема блока управления.Кинестезиометр содержит нагрузоч"ный элемент 1, тросик 2, штангу 3,первую опору 4, рычажный механизм 5, 1128.90220 состоящий из первого 6 и второго 7 рычагов, которые установлены соответственно на второй 8 и третьей 9 опорах, первый 10 и второй 11 противовесы, первый 12 и второй 13 электро двигатели, первый 14 и второй 15 винты, первый 16 и второй 17 грузы, шарнирную тягу 18, блок 19 индикации с переключателем 20 и блок управления 21.Блок управления 21 содержит триггер 22 реверса, триггер 23 запуска первого электродвигателя, триггер 24 запуска второго электродвигателя, первый элемент ИЛИ 25, второй эле мент ИЛИ 26, первый 27, второй 28 и третий 29 потенциометры, первую 30 и вторую 31 дифференцирующие цепи, сумматор 32, пороговый элемент 33, первый 34, второй 35, третий 36 четвертый 37, пятый 38, шестой 39,седьмой 40 и восьмой 41 ключевые элементы.Кинестезиометр работает следующим образом.Пусть первый груз 16 перемещается вращающим винтом 14 по грузовому плечу рычага 6 рычажного механизма 5. Усилие от груза 16, возникающее на грузовом .плече рычага 6 рычажногоЗО механизма 5 относительно опоры 8, передается через шарнирную тягу 18 на свободный конец штанги 3. Другой конец штанги 3 шарнирно закреплен в опоре 4. Далее усилие передается через тросик 2 на нагрузочный.элемент 1 и руку испытуемого. Вращение первого 14 и второго 15 винтов осуществляется первым 12 и вторым 13 электродвигателями постоянного тока ф 1 с понижающими редукторами, Уравновешивание первого 6 и второго 7 рычагов рычажного механизма 5 осуществляется первым .10 и вторым 11 противовесами в момент, когда первый. 16 и второй 17 грузы находятся в нулевом положении (крайнее правое на фиг. 1). Информация о нагрузке на нагрузочном элементе 1 поступает .к исследователю из блока управления 21 путем регистрации положения первого 16 и второй 17 грузов со скользящими контактами относительного первого 27 и второго 28 потенциометров, включенных в цепь опорного напряжения. Начало работы кинестезиометра определяется нажатием на первый ключевой элемент 34 (кнопку УО), который установит триггеры23 и 24 запуска первого 12 и второго 13 электродвигателей в состояние"0". Электродвигатели остановлены,Переключатель 20 устанавливают вположение 1 (фиг.2) и блок 19 индикации оказывается подключенным ктретьему потенциометру 29, задающему величину усилия, относительнокоторого измеряется чувствительностьчеловека к изменению нагрузки, Увеличение или уменьшение нагрузкиопределяется триггером 22 реверсав зависимости от предварительногонажатия на седьмой 40 и восьмой 41ключевые элементы, После включениявторого ключевого элемента 35 (нажатием кнопки "Пуск" ), триггер 23 запуска первого электродвигателя 12устанавливается в состояние "1",включая первый электролвигатель 12.который начинает вращаться в сторону,определяемую состоянием триггера 22реверса. При этом меняется положениескользящего контакта первого потенциометра 27 и, следовательно, в результате изменения сигналов на сумматоре 32 и на третьем потенциометре29 пороговый элемент 33 вырабатываетимпульс, устанавливающий триггеры23 и 24 запуска первого и второгоэлектродвигателей в состояние "0",Первый электродвигатель 12 останавливается и вес фиксируется в соответствии с заданным на третьемпотенциометре 29 значением, Еслипервый груз 16 обеспечивает усилиеменьше заданного, то после достижения скользящим контактом первогопотенциометра 27 максимального перемещения четвертый ключевой элемент37 з,амыкается и через первую дифференцирующую цепь 30 и второй элемент ИЛИ 26 триггер 23 запускапервого электродвигателя устанавливается в состояние "О", что остановит первый электродвигатель 12.Триггер 24 запуска электродвигателяустановится в состояние "1", запуская второй электродвигатель 13, ина сумматор 32 поступает добавочное напряжение со скользящего контакта второго потенциометра 28.Скользящий контакт второго потенциометра 28 будет перемещаться покане сработает пороговыйэлемент 33,после чего через вторую дифференцирующую цепь 31 и первый элемент7 112890 ИЛИ 25 триггер 24. запуска. второго электродвигателя установится в состояние "0"После повторного включения второго ключевого элемента 35 (нажатием кнопки Пуск), в зависимости от состояния триггера 22 реверса, будет про" водиться уменьшение или увеличение нагрузки до момента реакции испытуемого на включение первого ключевого О элемента 34 (кнопку УО). При этом электродвигатели 12 и 13 остановятся, фиксируя вес, при котором было почувствовано изменение. При переводе переключателя 20 в положение15 2 8"2" блок 19 индикации позволяет измерить эту величину. Возврат на- грузки в исходное состояние осуществляется при срабатывании седьмого 40 и второй 35 ключевых элементов (нажатием, кнопок Ум и Пуск). Когда замкнутся контакты четвертого 37 и шестого 39 ключевых элементов электродвигатели 12,и 13 остановятся.Предлагаемое устройство является конструктивно простым, не требует при изготовлении сложной технологии или дефицитных материалов, обеспечивает высокую точность измерений и автоматизацию исследования,писное й "Патент", г. Узтород, ул. Проектна фиНИИПИ Государствен по делам изобрете35, Москва, Ж, Ра 7го комитета СССй и открьггийскан наб д. 4