CN219071146U - 一种眼运动统合训练的互动式装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及视力健康与视功能训练技术领域，尤其是涉及一种眼运动统合训练的互动式装置。包括机体和操作手柄，所述机体设置有前面板、控制机构，所述前面板上设置有多个LED灯珠，所述LED灯珠与所述控制机构电连接，且所述LED灯珠为可变色LED灯珠，所述操作手柄与所述控制机构配合连接，可以通过人机交互使训练过程具有游戏感和趣味性，实现扫视、追随、定位多种眼运动训练模式，并实现眼外肌运动、神经系统、大脑视觉中枢的统合训练。

Description

一种眼运动统合训练的互动式装置

技术领域

本实用新型涉及视力健康与视功能训练技术领域，尤其是涉及一种眼运动统合训练的互动式装置。

背景技术

视觉，往往是动态的，往往需要去看运动的目标，或者视觉主体需要在运动过程中看清目标。这就需要眼球的运动跟得上物体的运动与身体的运动，始终能动态捕捉视觉目标以保证视网膜黄斑中心凹获得最佳成像，这就是眼运动。

眼运动，其实就是眼球的转动，它是视觉形成不可或缺的一个环节，也是视功能的重要组成部分。

眼运动，是靠每只眼球外面的六条眼外肌来回牵拉实现的。这六条眼外肌分别是：内直肌、外直肌、上直肌、下直肌、上斜肌、下斜肌。

这六条眼外肌，构成了用力方向相反的三对“拮抗肌”。

眼外肌，是眼运动的力量来源。眼运动的能力，也是六条眼外肌的肌肉组织强壮的体现。

眼运动，从双眼眼球的运动方向上，可分为：同向运动、异向运动。

眼运动，从双眼眼球的运动方式上，可分为：扫视、追随、注视。

眼运动的异常和病症，除了与眼外肌有关之外，有时还与神经系统中的动眼神经、滑车神经、外展神经等有关。所以，眼运动的训练不仅仅是眼外肌的训练，同时也是神经系统中相关部分的训练。

在医疗行业和视力保健行业，针对眼球运动的视功能训练，有一种设备叫作“眼外肌训练仪”。目前市场上的各种眼外肌训练仪大同小异，都存在着以下三个共同的缺点与问题：

其一、过于侧重追随功能的训练，而忽视了扫视功能、定位功能的训练，尤其忽视定位功能训练。

其二、过于侧重眼外肌的力量训练，而忽视了眼外肌、神经系统、大脑视觉中枢、肢体的统合训练。

其三、不能够根据训练者眼运动的实际能力，自动匹配、准确匹配适当的训练强度和难度。

实用新型内容

为了解决上述背景技术中提出的技术缺陷，本实用新型提供一种用于眼运动统合训练的互动式装置，可以通过人机交互使训练过程具有游戏感和趣味性，实现扫视、追随、定位多种眼运动训练模式，并实现眼外肌运动、神经系统、大脑视觉中枢、肢体运动的统合训练。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于眼运动统合训练的互动式装置，包括机体和操作手柄，其特征在于，所述机体设置有前面板、控制机构，所述前面板与所述机体固定连接，所述前面板上设置有多个LED灯珠，所述LED灯珠与所述控制机构电连接，且所述LED灯珠为可变色LED灯珠，所述操作手柄与所述控制机构配合连接。

优选的，所述机体设置有公转机构，所述公转机构包括公转环和用于驱动公转环旋转的第一驱动机构，所述公转环与所述机体转动连接，所述公转环上设置有一个或多个视标旋转头和用于驱动视标旋转头旋转的第二驱动机构，所述第一驱动机构和第二驱动机构均与所述控制机构电连接，所述视标旋转头上设置有视力视标，所述视力视标随视标旋转头的每次旋转均以水平线为基准显示为上、下、左、右四个方向其中之一或上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八个方向其中之一。

优选的，所述视标旋转头内设置有背光源。

优选的，所述操作手柄上设置有上、下、左、右四个方向或上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八个方向的方向按键，所述操作手柄与所述LED灯珠配合使用或者与所述视力视标配合使用。

优选的，所述控制机构设置有音频装置、显示屏。

与现有技术相比较，本实用新型提供的视功能训练的翻转镜装置具有如下有益效果：

1、本实用新型，不再局限于追随功能训练，实现了扫视、追随、定位多种眼运动训练模式，并且可以灵活切换与混合训练。

2、本实用新型，使眼运动训练不再局限于眼外肌的力量与速度训练，而是通过“人机互动”的过程，进行视觉系统、眼外肌、神经系统、大脑视觉中枢的统合训练，提升眼、脑、手的相互协调与精确控制能力。

3、本实用新型的操作手柄类似于游戏机按键手柄的设计，使得原本枯燥的训练过程具有了游戏感和趣味性，并且不易造成手部疲劳，大大提升儿童、青少年在训练中的专注度和耐心。

4、本实用新型，可根据训练成绩或增加或减少自动匹配、准确匹配训练难度和强度，以获得最佳的训练效果。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于眼运动统合训练的互动式装置的结构示意图的轴侧视图；

图2为本实用新型的一种用于眼运动统合训练的互动式装置的结构示意图的爆炸视图；

图3为本实用新型的一种用于眼运动统合训练的互动式装置的结构示意图的主视图与俯视图；

图4为本实用新型的一种用于眼运动统合训练的互动式装置的结构示意图的主视图与侧视图；

图中标号：1、机体；2、前面板；21、LED灯珠；3、公转机构；31、公转环；32、视标旋转头；321、视力视标；33、第二驱动机构；34、内齿轮；11、外齿轮；12、第一驱动机构；4、控制机构；41、功能按钮；42、音频装置；43、电源按钮；44、显示屏；5、操作手柄；51方向按键。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域其他技术人员所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

请结合参阅图1、图2、图3和图4，本实用新型提供一种用于眼运动统合训练的互动式装置，包括机体1和操作手柄5，所述机体1设置有前面板2、控制机构4，所述前面板2与所述机体1固定连接，所述前面板2上设置有多个LED灯珠21，所述LED灯珠21与所述控制机构4电连接，且所述LED灯珠21为可变色LED灯珠，所述操作手柄5与所述控制机构4配合连接。

具体的，请结合参阅图1和图3，在本实施例中，所述前面板2上设置的多个LED灯珠21的分布形状呈中央一个“米”字加外圈一个“圆圈”分布。LED灯珠21的分布方式不限于此，在本实用新型基础上，各种LED灯珠的分布方式均在本实用新型的保护范围。

请结合参阅图2和图4，所述机体1设置有公转机构3，所述公转机构3包括公转环31和用于驱动公转环31旋转的第一驱动机构12，所述公转环31与所述机体1转动连接，所述公转环31设置有一个或多个视标旋转头32和用于驱动视标旋转头32进行旋转的第二驱动机构33，所述第一驱动机构12和第二驱动机构33均与所述控制机构4电连接，所述视标旋转头32上设置有视力视标321，所述视力视标321随视标旋转头32的每次旋转均以水平线为基准显示为显示为上、下、左、右四个方向其中之一或上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八个方向其中之一。

具体的，请结合参阅图2和图4，在本实施例中，所述公转环31的背面设置有内齿轮34，所述第一驱动机构12与外齿轮11同轴连接，所述外齿轮11与公转环31背面的内齿轮34相啮合连接，以驱动公转环31旋转。此处除了使用本实施例图中所示的齿轮传动方式之外，还可以使用其它机械传动方式成为另外的实施例。

请结合参阅图1和图2，所述视标旋转头311内设置有背光源。

请结合参阅图1和图2，控制机构4固定安装在机体1上，所述控制机构4设置有音频装置42、显示屏44，另外还包括功能按钮41、电源按钮43。

所述电源按钮43，是电源开关。

所述功能按钮41包括多种功能：训练模式设定按钮、时间设定按钮、训练速度设定按钮、用户设定按钮等。

所述音频装置42具有多种功能：装置工作时伴有的音效、操作时的语音提示、成绩播报等。

所述显示屏44的作用：显示设备工作状态、训练参数、本次训练成绩、历史训练成绩等信息。最主要的作用是显示本次训练成绩，用分数来衡量训练水平，激励训练者的好胜心，增加训练的游戏感和趣味性。

本装置有三种训练模式：扫视训练、追随训练、定位训练。

扫视训练：此模式下，公转机构3不工作，前面板2上的LED灯珠21的初始状态为全部熄灭，训练开始，前面板2上一个随机位置的LED灯珠21点亮一下再熄灭，然后以一定频率发生另外一个不相邻的随机位置的LED灯珠21点亮一下再熄灭，每次点亮的灯珠位置是跳跃的、无规律的。LED灯珠21为可变色的LED灯珠，点亮颜色可以有两种，比如绿色和红色。当某一个LED灯珠21点亮为一种颜色而后并不变色时，训练者目视此LED灯珠21而不做响应；当LED灯珠21先点亮为一种颜色而后又变色为另一种颜色时，训练者点按操作手柄5上相应的方向按键51，将信号反馈给控制机构4。

追随训练：此模式下，公转机构3不工作，前面板2上的LED灯珠21的初始状态为全部熄灭，训练开始，前面板2上某个起始位置的LED灯珠21点亮一下再熄灭，然后相邻位置的LED灯珠21点亮一下再熄灭，灯珠以一定频率、有顺序、有构图、有规律地依次点亮一下再熄灭，周而复始。LED灯珠21为可变色的LED灯珠，点亮颜色可以有两种，比如绿色和红色。当某一个LED灯珠21点亮为一种颜色而后并不变色时，训练者目视此LED灯珠21而不做响应；当LED灯珠21先点亮为一种颜色而后又变色为另一种颜色时，训练者点按操作手柄5上相应的方向按键51，将信号反馈给控制机构4。

定位训练：此模式下，前面板2上的LED灯珠21不工作，公转机构3工作，公转环31进行缓慢旋转，转速和顺逆时针方向都可以通过所述功能按钮41设定与改变。视标旋转头32的初始状态为不工作且背光源熄灭，训练开始，当公转环31旋转到某一个节点位置时停顿一下，停顿位置通常是前面板2上面LED灯珠21的中央“米”与外“圆圈”相交点的位置，视标旋转头32的背光源点亮并且视标旋转头32发生一次旋转，视力视标321随视标旋转头32的每次旋转均以水平线为基准显示为上、下、左、右四个方向其中之一或上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八个方向其中之一，训练者根据所看到视力视标321的方向点按操作手柄5上相应的方向按键51，将信号反馈给控制机构4。视标旋转头32的背光源再次熄灭，公转环31再次缓慢旋转，直到下一节点，周而复始。

请结合参阅图1和图2，所述操作手柄5上设置有上、下、左、右四个方向或上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八个方向的方向按键51，所述操作手柄5与所述LED灯珠21配合使用或者与所述视力视标321配合使用。

具体的，本实用新型的控制机构4采用可编程控制器控制，使训练过程可以实现“人机互动”，所述视力视标321是设备的信号输出端，操作手柄5上的方向按键51是设备的信号输入端。训练者根据自己所看到的LED灯珠21的位置、或者视力视标321的视标方向，来点击操作手柄5上相应的方向按键51，再由可编程控制器进行输出与输入的一致性判断：

视力视标321的视标方向与操作手柄5上面的方向按键51的对应关系非常明确，就是上对上、下对下、左对左、右对右的对应关系。

需要说明的是，LED灯珠21位置与操作手柄5上面方向按键51的对应关系，是依据所点亮LED灯珠21所在区域来确定的。前面板2上的LED灯珠21可以根据“米”字笔划，划分为四个区域或八个区域，分别对应操作手柄5上面方向按键51的四个或八个方向。

如果输出信号与输入信号的一致性判断正确，控制机构4上的电脑软件的计分系统则记录加1分，并将即时成绩显示在显示屏44上；如果判断错误，则不加分。所设定的训练时间结束时，计总分，并将总分成绩显示在显示屏44上。

训练的总分成绩，是以设定时间内一致性对比判断正确的总计次数来衡量。如果总分成绩优秀，设备的电脑系统会记录此成绩并且在下次训练时改变设备初始值，加大训练难度。如果训练成绩略低于合格标准，下一次训练时则维持现有参数继续训练。如果训练成绩远低于合格标准，下一次训练时则改变设备初始值，减少训练难度。

眼运动训练的训练难度在于变化频率与速度：对于扫视功能、追随功能的训练而言，灯珠闪灭、位移变化速度越快，训练难度就越大；对于定位功能的训练而言，公转环停留的时间和视标旋转头背景光点亮的时间越短，训练难度就越大。

本实用新型的工作原理：

眼运动的速度，来自于眼外肌的力量，是六条眼外肌强壮程度的体现。将LED灯珠作为视力标靶来引导扫视功能、追随功能的训练，正是由于连接LED灯珠的电子线路控制具有极高的速度优势，比较适合以速度为重心的训练。

但是，眼运动训练不能一味只追求速度和力量，而忽略眼运动的准确性和控制能力。人的视力分为中心视力与周边视力，周边视力具有分辨率差但是视野宽广的特点，以LED灯珠作为视力标靶的眼运动训练，过程中很容易出现即使眼球转动不到位、看得不够清晰，但训练者依然能够作出准确的目视判断的情况发生，因此，将LED灯珠作为视力标靶，并不适合强调准确性和控制能力的“定位功能”训练。本实用新型采用公转机构3结合视标旋转头32来引导眼运动的定位功能训练，是由于视标旋转头32上的视力视标321大小接近于目力可以分辨清楚的最小视标，必须使用中心视力才能加以辨别，中心视力具有分辨率高但是视野狭窄对眼运动要求高的特点，比较适合以精确控制为重心的眼运动训练。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型专利说明书及附图内容所作的结构、形状、原理、流程所做的等效变化，直接或间接运用在相关技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种眼运动统合训练的互动式装置，包括机体和操作手柄，其特征在于，所述机体设置有前面板、控制机构，所述前面板与所述机体固定连接，所述前面板上设置有多个LED灯珠，所述LED灯珠与所述控制机构电连接，且所述LED灯珠为可变色LED灯珠，所述操作手柄与所述控制机构配合连接，所述机体设置有公转机构，所述公转机构包括公转环和用于驱动公转环旋转的第一驱动机构，所述公转环与所述机体转动连接，所述公转环上设置有一个或多个视标旋转头和用于驱动视标旋转头旋转的第二驱动机构，所述第一驱动机构和第二驱动机构均与所述控制机构电连接，所述视标旋转头上设置有视力视标，所述视力视标随视标旋转头的每次旋转均以水平线为基准显示为上、下、左、右四个方向其中之一或上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八个方向其中之一，所述操作手柄上设置有上、下、左、右四个方向或上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八个方向的方向按键，所述操作手柄与所述LED灯珠配合使用或者与所述视力视标配合使用。

2.根据权利要求1所述的一种眼运动统合训练的互动式装置，其特征在于，所述视标旋转头内设置有背光源。

3.根据权利要求1所述的一种眼运动统合训练的互动式装置，其特征在于，所述控制机构设置有音频装置、显示屏。

Images