CN106137126B - 用于大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置，包括：机架；所述机架上设置有垂直于水平面的第一基板、第二基板；所述第一基板和第二基板相连，且位于同一竖直平面上；所述第一基板和第二基板的水平高度不同；所述第一基板和第二基板的同一侧分别设置有表盘，另一侧分别设置有角度传感器；所述第一基板和第二基板上的表盘的圆心位于同一直线上；所述表盘的圆心处具有贯穿于其所在基板的转轴；所述转轴位于表盘面的一端设置有与表盘面平行指针；所述转轴的另一端与角度传感器的主轴上端固定连接，角度传感器的主轴下端与手臂夹持机构固定连接。本装置通过设计全新的结构，使其可以高精准的完成动觉方位测试工作。

Description

用于大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及运动心理学技术领域，具体的说，是涉及用于大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置及测试方法。

背景技术

动觉属内部感觉，动觉的反馈信息几乎参与所有的感知过程。首先，动觉在人类感知外界事物过程中具有重要作用；其次，动觉与人类的言语活动有密切关系；动觉又经常同其他感觉相联系，如同触觉和压觉联系形成辨别物体软硬、凹凸、光滑等特性的触压觉，可以提供物体形状、大小等信号，帮助我们认识世界；最后，动觉是各种随意运动的基础。正如谢切诺夫所说，人主要是通过肌肉运动来认识和改观客观世界的，人如果没有达到高度精确的动觉，就不可能实现任何严格精确的运动。

动觉是否敏感是选拔运动员、舞蹈演员、杂技演员的重要条件之一。特别是在舞蹈运动中，手臂的准确程度直接影响到舞姿动作的准确性和优美性。因此，常采用动觉方位辨别实验考察动觉感受性的个体差异。了解不同的被测试人手臂动觉方位辨别的差异，方位变化对动觉辨别的影响。

现有技术中，存在部分关于动觉方位辨别装置的研究。从结构上分析，现有的辨别装置主要包括180°半圆形测量尺，在测量尺的中间铰接有一旋转尺，旋转尺上具有用于指向半圆尺的指针。

测试前，然后将半圆尺置于桌面上，半圆尺的底边与桌边平行，被试者坐于桌边，将手肘放在圆心上，中指对准0刻度。然后令被试者观察半圆尺上0°～180°的位置，最后利用眼罩将被试者的眼睛蒙蔽。

被动测试时，主考官以被试者的手肘作为转轴，握住被试者的手腕，然后转动到中指所指的任一度数，让被试者报告感觉移动了多少度，并记录报告度数，同时不告知被试者的结果准确性。按照相同的方法做完10个位置，每个位置2次，共计20次，并记录。

主动测试时，令被试者的手肘作为转轴，然后转动到主考官指定读数。转动完成后报告主考官，主考官观察转动误差，同时不告知被试者的结果准确性。按照相同的方法做完10个位置，每个位置2次，共计20次，并记录。

最后，按照：

相对误差＝平均误差/移动度数；

计算出10个位置的平均误差。以此作为选拔运动员的重要参考依据。

但是，上述的装置，存在一定的缺陷。包括：

(1)受限于半圆尺及旋转尺精度，测试过程中会存在一定的误差。

(2)人工读数存在一定的误差。

(3)被试者的手肘与旋转尺没有相对固定装置，因此在测试过程中易发生手肘脱离旋转尺的情况。

(4)测试过程中中指会发生一定程度的偏移，影响最终结果判断。

(5)现有的测试装置，仅能够测试小臂在水平面上的精准度，对于非水平面、大臂和/或腿部，均无法测试。

因此，如何设计一种具有较高精准度和较高可信度的动觉方位测试装置，来避免客观因素对测试结果造成干扰，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种适用于大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置。本装置通过设计全新的结构，使其可以高精准的完成动觉方位测试工作，并具有较高的可信度。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置，包括：

机架；

所述机架上设置有平行于水平面的第一基板、第二基板；

所述第一基板和第二基板相连，且位于同一平面上；

所述第一基板和第二基板的同一侧分别设置有表盘，另一侧分别设置有角度传感器；

所述第一基板和第二基板上的表盘的圆心位于同一直线上；

所述表盘的圆心处具有贯穿于其所在基板的转轴；

所述转轴位于表盘面的一端设置有与表盘面平行指针；

所述转轴的另一端与角度传感器的主轴上端固定连接，角度传感器的主轴下端与手臂夹持机构固定连接。

优选的，所述指针与红光发射器固定连接。

优选的，所述第一基板、第二基板的一侧分别具有旋钮，基板与旋钮为螺纹配合，旋钮依靠螺纹副将自身顶紧于机架的支撑杆上。

优选的，所述手臂夹持机构包括与所述主轴固定连接的弧形板，弧形板上固定连接有多个绑带。

所述手臂夹持机构即可夹持大臂又可夹持小臂，只需根据需要调整弧形板的规格和绑带的松紧程度即可。

优选的，所述指针的中心线与所述弧形板的中心线相重合。则被试者手臂的方位即与指针的方位基本重合，便于主考官从上方判断被试者手臂的位置。

优选的，所述第一基板、第二基板的非表盘面分别固定连接有承载架，弧形板上具有能够沿所述承载架移动的滚轮。

优选的，所述角度传感器为双出轴角度传感器。

上述的主动动觉方位测试装置，还安装有处理单元，处理单元接收来自角度传感器的信号。

优选的，所述处理单元为PC。

本发明还提供了一种适用于双臂同时测量的大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置，包括：

机架；

所述机架上对称设置有平行于水平面的基板组；

所述基板组包括位于同一水平面上的第一基板、第二基板；

所述第一基板和第二基板相连；

所述第一基板和第二基板的同一侧分别设置有表盘，另一侧分别设置有角度传感器；

所述第一基板和第二基板上的表盘的圆心位于同一直线上；

所述表盘的圆心处具有贯穿于其所在基板的转轴；

所述转轴位于表盘面的一端设置有与表盘面平行指针；

所述转轴的另一端与角度传感器的主轴上端固定连接，角度传感器的主轴下端与手臂夹持机构固定连接。

优选的，所述指针与红光发射器固定连接。

优选的，所述第一基板、第二基板的一侧分别具有旋钮，基板与旋钮为螺纹配合，旋钮依靠螺纹副将自身顶紧于机架的支撑杆上。

优选的，所述手臂夹持机构包括与所述主轴固定连接的弧形板，弧形板上固定连接有多个绑带。

所述手臂夹持机构即可夹持大臂又可夹持小臂，只需根据需要调整弧形板的规格和绑带的松紧程度即可。

优选的，所述指针的中心线与所述弧形板的中心线相重合。则被试者手臂的方位即与指针的方位基本重合，便于主考官从上方判断被试者手臂的位置。

优选的，所述第一基板、第二基板的非表盘面分别固定连接有承载架，弧形板上具有能够沿所述承载架移动的滚轮。

优选的，所述角度传感器为双出轴角度传感器。

上述的主动动觉方位测试装置，还安装有处理单元，处理单元接收来自角度传感器的信号。

优选的，所述处理单元为PC。

在提供上述结构方案的同时，本发明还提供了一种利用上述装置进行测试的方法，进行测试的方法，主要步骤如下：

A、令受试者站在机架上；

B、受试者将手臂固定在手臂夹持机构上；

C、主考官发出指令角度，受试者令手臂转动到指令角度，主考官记录指令角度与手臂实际转动角度的误差；

D、主考官重复步骤C20次；

E、将步骤D所得误差综合相加，除以转动次数，得出平均误差，完成测试。

在提供上述结构方案的同时，本发明还提供了另一种利用上述装置进行测试的方法，进行测试的方法，主要步骤如下：

A、令受试者站在上机架上；

B、受试者将手臂固定在手臂夹持机构上；

C、主考官发出指令角度，受试者令手臂转动到指令角度，处理单元记录指令角度与手臂实际转动角度的误差；

D、主考官重复步骤C20次；

E、处理单元将步骤D所得误差综合相加，除以转动次数，得出平均误差，完成测试。

本发明的有益效果是:

1)本发明可以完成对大小臂侧摆方向的测量，保证测试全程大臂、小臂始终与指针同轴，避免因手臂滑动/脱落造成的误差。缩短测试时间的同时，提高了测试效率；另外，由于可以灵活地调整测试难度，满足了一些高水平运动员的日常测试和训练要求。

2)可以通过红光发射器发出的红光在刻度上的位置辅助识别刻度，识别时主考官从外侧向红光相向看去，可以识别提高精度。

3)基板可以相对于机架移动，对于不同身高臂长的被试者而言，通用性较高。

4)借助角度传感器，能够精确的或者大臂的转动角度。

5)本装置结构简单、高效、实用性强。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中转轴的装配示意图；

图3是本发明中手臂夹持机构的结构示意图；

图4是本发明中手臂夹持机构与承载架的配合图；

图5是本发明中角度传感器的装配示意图；

图6是本发明中联轴器的结构示意图；

图7是本发明中处理单元的结构连接图。

其中：1、机架，2、第一基板，3、第二基板，4、手臂夹持机构，5、支撑杆，6、转轴，7、滚轮，8、指针，9、红光发射器，10、刻度，11、滑轨，12、弧形板，13、挂板，14、承载架，15、绑带，16、滚轮，17、联轴器，18、角度传感器、19、处理单元。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明。

实施例1：一种适用于大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置，其结构如图1-7所示，包括：

机架1与第一基板2、第二基板3；

所述机架1上设置有平行于水平面的第一基板2、第二基板3；

所述第一基板2和第二基板3相连，且位于同一水平面上；

第一基板2和第二基板3与机架的支撑杆5固定连接，第一基板2和第二基板3的侧部与旋钮形成螺纹配合，第一基板2和第二基板3套在所述支撑杆5上，旋钮通过螺纹向支撑杆5移动，直至顶紧于支撑杆5上。

所述第一基板2和第二基板3的一侧设置有表盘，另一侧设置有角度传感器18，表盘上具有刻度10，刻度10具有多个，相邻的2个刻度10的间隔为5°。作为最佳的方案，也可以选择具有360个刻度10的结构，这样就能够更大程度的减少目测误差识别。

所述表盘为带有刻度10的圆形外壳；圆形外壳的圆心处具有贯穿于所在基板2/3的转轴6，所述圆形外壳为凹凸型结构，凹陷部形成圆形滑轨11。所述转轴6的上端与用于指向所述刻度10的指针8固定连接，指针8上安装有用于在滑轨11内滚动的滚轮7，指针8的靠外端，安装有红光发射器9。

其中，所述转轴6的下端与联轴器17的上端固定连接，联轴器17的下端与双出轴结构的角度传感器18的主轴的上部连接，角度传感器18的主轴的下部与手臂夹持机构4固定连接。

再次参考图3-6所示，手臂夹持机构4包括与所述角度传感器18的主轴下端固定连接的弧形板12，弧形板12上规定连接有多根绑带15。绑带15可以是松紧带，也可以是带有粘扣的结构。

同时，所述指针8的中心线与所述弧形板12的中心线相重合。使得大臂和/或小臂在固定好后，大臂和/或小臂主体基本也是与中心线重合，提高测试精度。

从处于整体结构稳定性的角度考虑，所述第一基板2和第二基板3的非表盘面分别固定连接有承载架14，承载架14具有外凸缘，可以令滚轮16沿着外凸缘滚动，其中，滚轮16安装于挂板13上，挂板13与弧形板12固定连接。

所述角度传感器18将角度信号传递至处理单元，处理单元19接收信号并记录，还在显示器上显示。

处理单元19可以为PC。

测试前，令被试者站在机架1上，调整第一基板2的高度和水平位置，并令被试者的大臂置于绑带15内。非常重要的一点在于，需要令转轴6的轴线近乎与肩关节的球窝处重合，则大臂就可以视为以肩关节为圆心进行半圆周运动的杆状构件了。

然后，调整第二基板3的高度和水平位置，并令被试者的小臂置于绑带15内。非常重要的一点在于，需要令转轴6的轴线近乎与肘关节重合，则小臂就可以视为以肘关节为圆心进行半圆周运动的杆状构件了。

测试时，将被试者的眼睛蒙蔽。然后被试者手臂主动转动到主考官的指定角度，主考官观察转动误差，同时不告知被试者的结果准确性。按照相同的方法做完10个位置，每个位置2次，共计20次。

处理单元19记录了相应数据后，根据背景技术中的计算方式求出相对误差，主考官即可判断被试者主动动觉方位的感知精准度，为下一步人才的选拔提供重要的参考。

因为在本实施例中，角度的测量及数据的处理由PC和角度传感器完成，因此可以获得更高效，更精确的数据，进一步的避免客观人为因素造成的误差。

实施例2 一种适用于双臂同时测量的大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置

其基本机构与实施例1相同，不同之处在于，所述机架1上对称设置平行于水平面的两对基板组，每个基板组包括位于同一水平面上的两个基板2、3；可供测试者同时进行双臂的测量，缩短测试时间的同时，提高了测试效率，由于可以进一步增加测试难度，能够满足一些高水平运动员的测试和训练要求。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种适用于大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置，其特征在于，包括：

机架；

所述机架上设置有平行于水平面的第一基板、第二基板；

所述第一基板和第二基板相连，且位于同一平面上；

所述第一基板、第二基板位于机架的支撑杆上，所述第一基板、第二基板的一侧分别具有旋钮，基板与旋钮为螺纹配合，旋钮依靠螺纹副将自身顶紧于支撑杆上；所述第一基板和第二基板的同一侧分别设置有表盘，另一侧分别设置有角度传感器；

所述第一基板和第二基板上的表盘的圆心位于同一直线上；

所述表盘的圆心处具有贯穿于其所在基板的转轴；

所述转轴位于表盘面的一端设置有与表盘面平行的指针；

所述转轴的另一端与角度传感器的主轴上端固定连接，角度传感器的主轴下端与手臂夹持机构固定连接；

所述指针与红光发射器固定连接。

2.根据权利要求1所述的适用于大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置，其特征在于，所述手臂夹持机构包括与所述主轴固定连接的弧形板，弧形板上固定连接有多个绑带。

3.根据权利要求2所述的适用于大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置，其特征在于，所述指针的中心线与所述弧形板的中心线相重合。

4.根据权利要求3所述的适用于大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置，其特征在于，所述第一基板、第二基板的非表盘面分别固定连接有承载架，弧形板上具有能够沿所述承载架移动的滚轮。

5.根据权利要求1所述的适用于大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置，其特征在于，所述的主动动觉方位测试装置，还安装有处理单元，处理单元接收来自角度传感器的信号。

6.一种适用于大臂与小臂侧摆的主动动觉方位测试装置，其特征在于，包括：

机架；

所述机架上对称设置有平行于水平面的基板组；

所述基板组包括位于同一水平面上的第一基板、第二基板；

所述第一基板和第二基板相连；

所述第一基板、第二基板位于机架的支撑杆上，所述第一基板、第二基板的一侧分别具有旋钮，基板与旋钮为螺纹配合，旋钮依靠螺纹副将自身顶紧于支撑杆上；所述第一基板和第二基板的同一侧分别设置有表盘，另一侧分别设置有角度传感器；

所述第一基板和第二基板上的表盘的圆心位于同一直线上；

所述表盘的圆心处具有贯穿于其所在基板的转轴；

所述转轴位于表盘面的一端设置有与表盘面平行指针；

所述转轴的另一端与角度传感器的主轴上端固定连接，角度传感器的主轴下端与手臂夹持机构固定连接；

所述指针与红光发射器固定连接。

7.一种利用权利要求1所述的主动动觉方位测试装置进行测试的方法，其特征在于，步骤如下：

A、令受试者站在机架上；

B、受试者将手臂固定在手臂夹持机构上；

C、主考官发出指令角度，受试者令手臂转动到指令角度，主考官记录指令角度与手臂实际转动角度的误差；

D、主考官重复步骤C20次；

E、将步骤D所得误差综合相加，除以转动次数，得出平均误差，完成测试。

8.一种利用权利要求6所述的主动动觉方位测试装置进行测试的方法，其特征在于，步骤如下：

A、令受试者站在机架上；

B、受试者将手臂固定在手臂夹持机构上；

C、主考官发出指令角度，受试者令手臂转动到指令角度，主考官记录指令角度与手臂实际转动角度的误差；

D、主考官重复步骤C20次；

E、处理单元将步骤D所得误差综合相加，除以转动次数，得出平均误差，完成测试。

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