Устройство для психофизиологических исследований

(11 А 61 В 5/22 50 А РЕТЕНИ одержащее жидод которого соесигнала, и блок анометра.не обеспечивает алогических иссЗэ прот жащее и руж срого соед преобразов ции, Входом разователя.ОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ(57) Использование: для исследования психофизиологических реакций в тех видах деятельности, где синхронное движениекистями обоих рук является обязательнымусловием этой деятельности, например ввидах спорта, где требуются ударные движения при помощи клюшки, придерживаемой двумя руками. Цель; повышениедостоверности результатов исследованийпутем непрерывного контроля асимметриисилы кистей синхронно с величиной силыкисти 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. 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 психозмоционального 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, с костной датчик усилия, вы динен с преобразователем регистрации в виде гидромОднако это устройство достоверности психофизи ледований. отип принято устройство, содеринный датчик усилия, выход коинен с ползунком реостатного ателя сигнала, и блок регистра- подключенный к выходу преоб 179 Б 150Однакоустройство-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 2кистей синхронно с величиной силы веду (фиг,1) выполнены в виде кистевых тензодищей руки. намометров с тензорезисторами (производЦелью изобретения является повыше- ства Киевского завода "Вега" ), показанныхние 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 одномчиной силы кисти ведущей руки. варианте усилители 5 и б. блоки 7 и 8 региПоставленная цель в устройстве для страции и блок питания (на фиг. не показан)психофизиологических исследований, со- выполнены на базе измерительной системыдержащем первый датчик усилия, соединен М 1000,ный с преобразователем сигнала, и блок. Как показано на фиг. 2, индикаторы 7 ирегистрации, достигается тем, что в него 81 выполнены с различной градуировкойвведены 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 меткалителя, 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 соответственно 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 преобладатьход 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 временнойтурная схема устройства с одним из вариан- праворукости (стрелка индикатора 8 отклотов конкретного выполнения каждого нена вправо); либо временной леворукостиблока; на фиг. 3- схема наклейки тензоре- (стрелка индикатора 8 отклонена влево);зисторов на другой из вариантов датчика 35 либо временной равнорукости (стрелка инусилия и соединения их в мостовые схемы, дикатора 81 находится по середине шкалывид 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 81 иллюстрируется случай, когдатчик усилия; 2 - второй датчик усилия; 3 - 40 да сила кисти ведущей руки составляет 50 кгпреобразователь сигнала; 4 - формирова- (показано наиндикаторе 7), сила кистидрутель рэзностного сигнала; 5 - первый уси- гой руки также составляет 50 кг, а величиналитель; 6 - второй усилитель; 7 - первый асимметрии силы кистей (АСК) составляетблокрегистрации;8 - второй блокрегистра кг (показано на индикаторе 81), Измериции: 71-7 в - индикаторы блоков регистра тельная система М 1000 имеет выходы дляции 7 и 8; подключения самописцев 72 и Яр (например7 г- самописцы блоков Регистрации НЗОЗО), а также для подключения АЦП к7 и 8. ЭВМ, что позволяет максимально реэлизоПричемвторойдатчик 2 усилияподклю- вать. высокую точность измерения АСК,чен к формирователю 4 разностного сигна О обеспечиваемую предлагаемым устройстла, который через второй усилитель б связан вом.с вторым блоком 8 регистрации, а датчик 1 В другом варианте выполнения предлаусилия подключен к входу преобразователя гаемого устройства "ДИМА" каждый из каЗсигналаиквходуфррмировэтеля 4 разно- налов - канал силы кистей ведущей рукистного сигнала, Преобразователь сигнала 3 55 (СКр) и канал АСК, содержащий источникчерез первый усилитель 5 подключен к пер- питания, усйлитель и регистратор, выполвому блоку 7 регистрации. нен на авиационном самописце КСТ, выНа фиг, 2-4 В 18 в обозначают тензоре- пускаемом отечественным предприятиемзисторы электрических мостов АСВД и ЕЖ- (г.Краснодар), Достоинством примененияЗИ, в которых диагонали АВ и ЕЖ являются самописцев КСТявляется возможностьполучения результатов исследований на диаграммной ленте в большом масштабе.Так, в канале асимметрии Мена деления 2,5 мм на диаграммной ленте (лента диаграммная складывающая ЛПГС 250, ГОСТ 7826-822, Ом. Реестр М. 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 (СКвр и АСК) осуществляется с высокой точностью (погрешность не более 0,5; от верхнего предела шкал ь 1).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 Вь и Вв к точке "3" соединения резисторов В 6 и Вт.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".В усилителях 5 и 6 сигналы доводятся до уровня, необходимого для работы регистра-.45 эмоции, тем больше сила кисти" (в нашемподходе эмоции еще .более информативно выражены показателем асимметрии силы кистей) оценивать преимущественную склонность либо к деятельности, ориенти 50 рованной на мономануальные, либо на бимануальные движения. 101520253040 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 предложенногоустройства, а также данными, согласно которым устройство "ДИМА" позволяет существенно повысить информативность оценкипсихофизиологических функций и функционального состояния в целом, например, прииспользовании способа оценки функционального состояния в динамике,Предложенное техническое решениебыло успешно применено для исследования психофизиологических функций в тех видахдеятельности, где синхронные движения кистями обеих рук являются обязательным условием этой деятельности; в хоккее сшайбой. Аналогично устройство может быть использовано для психофизиологическихисследований в хоккее с мячом, хоккее натраве, в игре в гольф, словом везде, гдеобязательными являются действия с участием кистей рук, удерживающих клюшку, биту, орган управления транспортом или иным средством. В последнем случае предложенное устройство незаменимодля оценки координационных способностей в синхронных движениях, где конецным исполнительньм звеном являются кисти рук.Наконец, за счет непрерывного контроля асимметрии силы кистей изобретение позволяет помимо известного применениякистевого динамометра для оценки динамики психоэмоционального состояния по принципу "чем выраженнее положительные1796150 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 э ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения достоверности результатов исследований за счет непрерывного контроля асимметрии силы кистей синхронно с величиной силы кисти ведущей руки, в него введены второй датчик усилия, формирователь 8разностного 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.1796150 Составитель И, СедакоТехред М.Моргентал Корректор едакт улла Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 606 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5