RU2798899C1 - Method for assessing the functional readiness of the operator for activities provided by fine motor skills of the fingers - Google Patents
Method for assessing the functional readiness of the operator for activities provided by fine motor skills of the fingers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2798899C1 RU2798899C1 RU2022133847A RU2022133847A RU2798899C1 RU 2798899 C1 RU2798899 C1 RU 2798899C1 RU 2022133847 A RU2022133847 A RU 2022133847A RU 2022133847 A RU2022133847 A RU 2022133847A RU 2798899 C1 RU2798899 C1 RU 2798899C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- operator
- fingers
- labyrinth
- keys
- motor skills
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Процессы взаимодействия человека и техники требуют повышенного внимания и контроля в условиях современного производства. В связи с этим для операторского труда характерно ограничению общей двигательной активности и преимущественное использование локальных, малых групп мышц, в частности, пальцев кисти рук.The processes of interaction between man and technology require increased attention and control in the conditions of modern production. In this regard, operator work is characterized by a limitation of general motor activity and the predominant use of local, small muscle groups, in particular, fingers.
В настоящее время известны различные виды операторской деятельности: оператор-наблюдатель, оператор-технолог, оператор-манипулятор, оператор-исполнитель и пр. [Психология труда / под ред. проф. А.В. Карпова. - М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003]. Такая градация операторского труда связана как с обработкой различных видов сигналов: звуковых, визуальных, тактильных и пр., так и с выполнением необходимых управляющих действий.Currently, various types of operator activities are known: operator-observer, operator-technologist, operator-manipulator, operator-executor, etc. [Labor psychology / ed. prof. A.V. Karpov. - M.: Publishing house VLADOS-PRESS, 2003]. Such a gradation of operator work is associated both with the processing of various types of signals: sound, visual, tactile, etc., and with the performance of the necessary control actions.
В частности, для деятельности оператора-манипулятора или оператора-исполнителя большое значение имеет сенсомоторная координация (например, непрерывное слежение за движущимся объектом) и моторные (двигательные) навыки, при этом состояние моторной деятельности кисти, пальцев рук имеет для него главенствующее значение с точки зрения эффективности и безошибочности выполняемой работы. В этой связи на первый план выступают скорость, точность, координация управляющих движений, адекватность и согласованность совершаемых действий с заранее выработанной программой или двигательным стереотипом. Следовательно, оператор-манипулятор (оператор-исполнитель) должен обладать высокой тактильной и мышечно-суставной чувствительностью, способностью к устойчивой моторной работе в максимальном или заданном темпе [Справочник по инженерной психологии / Под ред. Б.Ф. Ломова. М.: Машиностроение, 1982.; Душков Б.А., Королев А.В., Смирнов Б.А.. Основы инженерной психологии. Учебник для студентов вузов. М.: Академический Проект, Екатеринбург: Деловая книга, 2002.; Воронин В. М. Психология решения оперативных задач в больших системах. Диагностика функционального состояния и обучение операторов: монография - Екатеринбург: УрГУПС, 2016].In particular, sensorimotor coordination (for example, continuous tracking of a moving object) and motor (motor) skills are of great importance for the activity of a manipulator or operator, while the state of motor activity of the hand, fingers is of paramount importance for him from the point of view of efficiency and error-free work. In this regard, speed, accuracy, coordination of control movements, adequacy and consistency of the actions performed with a pre-developed program or motor stereotype come to the fore. Therefore, the operator-manipulator (operator-performer) must have high tactile and musculo-articular sensitivity, the ability to sustain motor work at a maximum or predetermined pace [Handbook of Engineering Psychology / Ed. B.F. Lomov. M.: Mashinostroenie, 1982.; Dushkov B.A., Korolev A.V., Smirnov B.A. Fundamentals of engineering psychology. Textbook for university students. M.: Academic Project, Yekaterinburg: Business Book, 2002.; Voronin VM Psychology of solving operational problems in large systems. Diagnostics of the functional state and training of operators: monograph - Yekaterinburg: UrGUPS, 2016].
Известно, что мелкая моторика пальцев руки человека тесно связана с развитием межполушарной специализации и межполушарного взаимодействия и, как следствие, с развитием речи, памяти, внимания и других когнитивных функций, а также с состоянием центральной и периферической нервной системы организма в целом, что определяет его функциональное состояние и работоспособность. Например, при развитии утомления как от физического, так и от умственного труда, характерно снижение автоматичности рабочих движений, нарушается их координация, а также дифференцировка раздражителей (распознавание сигналов), вследствие чего взаимодействие организма с окружающей средой становится менее совершенным, появляются ошибки, являющиеся предпосылками для возникновения аварийных ситуаций [Сапов И.А., Солодков А.С. Состояние функций организма и работоспособности моряков. - Л.: Медицина, 1980].It is known that fine motor skills of human fingers are closely related to the development of interhemispheric specialization and interhemispheric interaction and, as a result, with the development of speech, memory, attention and other cognitive functions, as well as with the state of the central and peripheral nervous system of the body as a whole, which determines its functional state and performance. For example, with the development of fatigue from both physical and mental labor, a decrease in the automaticity of working movements is characteristic, their coordination is disturbed, as well as the differentiation of stimuli (signal recognition), as a result of which the interaction of the body with the environment becomes less perfect, errors appear, which are prerequisites for emergency situations [Sapov I.A., Solodkov A.S. The state of body functions and working capacity of sailors. - L .: Medicine, 1980].
Следовательно, разработка способов оценки состояния мелкой моторики пальцев рук оператора-манипулятора (оператора-исполнителя) для определения его готовности к выполнению профессиональных действий, связанных со стыковкой разъемов, закручиванием резьбовых соединений, вращением ручки регулятора параметров в различных видах устройств и приборов, представляется важной и актуальной задачей.Therefore, the development of methods for assessing the state of fine motor skills of the fingers of the operator-manipulator (operator-executor) to determine his readiness to perform professional actions related to docking connectors, tightening threaded connections, turning the knob of the parameter regulator in various types of devices and devices, is important and actual task.
В ряде существующих методик тестирование мелкой моторики пальцев руки основано на сборе и анализе фактов, отражающих уровень развития различных видов мануальной деятельности. В процессе выполнения таких заданий как рисование, копирование, дорисовывание объектов испытуемый выполняет движения рукой, оцениваемые экспериментатором. При этом очевидно, что оценки параметров носят субъективный качественный характер и дают адекватный результат только при наличии значительного опыта у проводящего тестирование специалиста.In a number of existing methods, testing fine motor skills of the fingers is based on the collection and analysis of facts that reflect the level of development of various types of manual activity. In the process of performing tasks such as drawing, copying, drawing objects, the subject performs hand movements evaluated by the experimenter. At the same time, it is obvious that the estimates of the parameters are of a subjective qualitative nature and give an adequate result only if the specialist conducting the testing has significant experience.
Другой способ оценки мелкой моторики рук заключается в регистрации реакции построения обратных жестов руки, представляющих собой противоположные комбинации согнутых и выпрямленных пальцев на случайные жесты, выводимые на компьютерном терминале [RU 2717365, 23.03.2020]. Недостатком данного способа является его неприспособленность для оценки функциональной готовности оператора к специфическим действиям, обеспечиваемым мелкой моторикой пальцев руки и субъективность оценок качества выполняемых заданий.Another way to assess fine motor skills of the hands is to register the reaction of constructing reverse hand gestures, which are opposite combinations of bent and straightened fingers, to random gestures displayed on a computer terminal [RU 2717365, 03/23/2020]. The disadvantage of this method is its inability to assess the operator's functional readiness for specific actions provided by fine motor skills of the fingers and the subjectivity of assessments of the quality of tasks performed.
Существенно снизить роль субъективного фактора позволяет применение различных технических средств.Significantly reduce the role of the subjective factor allows the use of various technical means.
Известен ряд способов (RU 1776387, 23.11.1992; RU 1777826, 30.11.1992; RU 2008801, 15.03.1994), в которых испытуемым предлагается провести металлическим щупом по вырезанной в панели устройства фигурной щели, не касаясь ее краев. При этом автоматически фиксируются непроизвольные касания, вызванные тремором и нарушениями общей координации движений выполняемых рукой. Общим недостатком перечисленных способов является невозможность их использования для оценки готовности к выполнению специфических профессиональных действий оператором-манипулятором, выполняемых пальцами руки.A number of methods are known (RU 1776387, 11/23/1992; RU 1777826, 11/30/1992; RU 2008801, 03/15/1994), in which the subjects are asked to pass a metal probe along a figured slot cut in the device panel without touching its edges. At the same time, involuntary touches caused by tremor and violations of the general coordination of movements performed by the hand are automatically recorded. A common disadvantage of these methods is the impossibility of using them to assess the readiness to perform specific professional actions by the operator-manipulator, performed by the fingers.
Известен способ диагностики двигательных функций человека (RU 2146494, 20.03.2000), использующий устройство, включающее блок предъявления зрительных стимулов с мишенями-светодиодами, подключенный к источнику питания и пульту с кнопками управления светодиодами, блок регистрации движения руки с пазом, по которому свободно перемещается подвижная рукоять с указателем, шлем с установленными на нем датчиками движения глаз и головы. Также в состав устройства входит блок усилителей и аналого-цифровой преобразовать, входы которого соединены с выходами усилителей, а выходы - с ЭВМ, на которой установлены программы обработки.A known method for diagnosing human motor functions (RU 2146494, March 20, 2000), using a device that includes a visual stimulus presentation unit with LED targets connected to a power source and a remote control with LED control buttons, a hand movement recording unit with a groove through which it moves freely a movable handle with a pointer, a helmet with eye and head movement sensors installed on it. The device also includes an amplifier block and an analog-to-digital converter, the inputs of which are connected to the outputs of the amplifiers, and the outputs to a computer on which processing programs are installed.
В начале эксперимента испытуемый в надетом шлеме с датчиками располагается на операторском месте перед установкой напротив крайнего левого светодиода. Испытуемому предлагается фиксировать на нем свой взор и правой рукой передвижением рукояти по пазу установить указатель напротив него. Затем он должен проследить за скачкообразным перемещением мишени в виде загорающегося светодиода (этим процессом управляет оператор с вынесенного пульта) и наводить указатель на новую мишень так быстро и точно, как только возможно.At the beginning of the experiment, the subject, wearing a helmet with sensors, is located at the operator's position before installation opposite the leftmost LED. The subject is invited to fix his gaze on it and with his right hand, by moving the handle along the groove, set the pointer in front of him. Then he must follow the jumping movement of the target in the form of a light-emitting diode (this process is controlled by the operator from the remote control) and point the pointer at the new target as quickly and accurately as possible.
Регистрируются траектории совместного движения обоих глаз, головы и руки при тесте на скачкообразно предъявляемые зрительные стимулы.The trajectories of the joint movement of both eyes, head and hand are recorded during the test for abruptly presented visual stimuli.
Недостатком данного способа является использование многочисленного дополнительного оборудования, в том числе различных датчиков, шлема, стальной ленты и т.п. Кроме того, использование в составе устройства рукояти позволяет оценивать исключительно движения кисти руки, а не моторику пальцев.The disadvantage of this method is the use of numerous additional equipment, including various sensors, a helmet, a steel band, and the like. In addition, the use of a handle as part of the device makes it possible to evaluate only the movements of the hand, and not the motor skills of the fingers.
В качестве универсального технического средства целесообразно использовать для проведения подобных тестов персональный компьютер.As a universal technical tool, it is advisable to use a personal computer to conduct such tests.
При этом для осуществления тестирования могут применяться компьютеры с подключенными к ним специализированными устройствами либо компьютеры со стандартными устройствами обеспечения интерфейса пользователя. Последний вариант является более предпочтительным в силу своей доступности и дешевизны.In this case, computers with specialized devices connected to them or computers with standard devices for providing a user interface can be used for testing. The latter option is more preferable due to its availability and low cost.
Известен способ, реализованный устройством для контроля психофизиологического состояния оператора по показателям активности движений пальцев во время работы на клавиатуре ЭВМ (RU 2038044, 27.06.1995). Достижение результата обеспечивается особенностями клавиатуры, клавиши которой снабжены магнитами, а также последовательно соединенными интерфейсом, блоком сравнения, сигнализатором и дисплеем. Второй выход блока сравнения соединен с входом блока памяти, введен преобразователь скорости перемещения каждой клавиши в электрический сигнал, подключенный к входу интерфейса. Преобразователь выполнен в виде электропроводящей обмотки, охватывающей клавиши. Обмотка охватывает каждую клавишу.There is a method implemented by a device for monitoring the psychophysiological state of the operator in terms of the activity of finger movements while working on a computer keyboard (RU 2038044, 27.06.1995). The achievement of the result is ensured by the features of the keyboard, the keys of which are equipped with magnets, as well as the serially connected interface, comparison unit, signaling device and display. The second output of the comparison unit is connected to the input of the memory unit, a converter of the speed of movement of each key into an electrical signal is introduced, connected to the input of the interface. The converter is made in the form of an electrically conductive winding covering the keys. The winding covers each key.
Контроль за изменением психофизиологического состояния оператора, обслуживающего ЭВМ, осуществляется благодаря выполнению им своих основных рабочих функций. Испытуемому предлагают выполнить определенный тест, в то время как контроль за изменением его состояния осуществляется с помощью преобразователя скорости перемещения каждой клавиши клавиатуры в электрический сигнал вне зависимости от правильности выполнения теста.Control over the change in the psycho-physiological state of the operator serving the computer is carried out due to the performance by him of his main working functions. The subject is offered to perform a certain test, while the control over the change in his state is carried out using the converter of the speed of movement of each key of the keyboard into an electrical signal, regardless of the correctness of the test.
Недостатком данного способа является направленность исключительно на оценку действий оператора ЭВМ. С его помощью невозможно оценить готовность оператора к деятельности, обеспечиваемой мелкой моторикой пальцев руки.The disadvantage of this method is the focus solely on the assessment of the actions of the computer operator. With its help, it is impossible to assess the operator's readiness for activities provided by fine motor skills of the fingers.
Известен способ диагностики мелкой моторики руки (RU 2314743). Он заключается в выполнении серии субтестов, включающих нажатие пальцами каждой руки отдельно, пальцами обеих рук одновременно в обычном и перекрещенном положениях клавиш на компьютерной клавиатуре.A known method for diagnosing fine motor skills of the hand (RU 2314743). It consists in performing a series of subtests, including pressing the fingers of each hand separately, with the fingers of both hands simultaneously in the normal and crossed positions of the keys on a computer keyboard.
В этом случае регистрируется время выполнения каждого нажатия и его длительность, при этом рассчитывается: суммарное количество нажатий каждым пальцем и суммарное количество нажатий всеми пальцами; долевая активность пальцев как отношение количества нажатий каждым пальцем к суммарному количеству нажатий всеми пальцами; частота нажатий для каждого пальца как отношение количества нажатий за время всего эксперимента ко всему времени эксперимента; суммарное количество нажатий пальцами правой и левой руки и т.п.In this case, the execution time of each press and its duration are recorded, and the following is calculated: the total number of presses by each finger and the total number of presses by all fingers; shared activity of the fingers as the ratio of the number of clicks by each finger to the total number of clicks by all fingers; the frequency of pressing for each finger as the ratio of the number of pressings during the entire experiment to the entire time of the experiment; the total number of clicks with the fingers of the right and left hands, etc.
Данный способ выбран в качестве прототипа. Его недостатком является ориентированность исключительно на оценку эффективности коррекционно-развивающих программ, контроля динамики состояния больных, диагностики готовности ребенка к школе, при этом пальцы задействованы только в однотипных элементарных операциях в виде нажатия на клавиши компьютера.This method was chosen as a prototype. Its disadvantage is its focus solely on assessing the effectiveness of correctional and developmental programs, monitoring the dynamics of the condition of patients, diagnosing the child's readiness for school, while the fingers are involved only in the same type of elementary operations in the form of pressing computer keys.
Решаемая задача состоит в разработке способа, исключающего недостаток прототипа и позволяющего определить функциональную готовность оператора к выполнению действий, связанных с управлением механизмами и оборудованием путем использования точных, мелких движений пальцев рук под визуальным контролем.The problem to be solved is to develop a method that eliminates the disadvantage of the prototype and allows you to determine the functional readiness of the operator to perform actions related to the control of mechanisms and equipment by using precise, small movements of the fingers under visual control.
Технический результат, на решение которого направлено изобретение, заключается в разработке способа, обеспечивающего тестирование мелкой моторики пальцев руки в интересах оценки функциональной готовности человека к специфическим действиям оператора, связанным со стыковкой-расстыковкой разъемов, закручиванием-раскручиванием резьбовых соединений, вращением ручек регуляторов при настройке технологического оборудования, позволяющего объективизировать результаты тестирования и исключающего недостатки прототипа.The technical result, to which the invention is directed, is to develop a method that provides testing of fine motor skills of the fingers in the interests of assessing the functional readiness of a person for specific operator actions related to docking-disconnecting connectors, twisting-unwinding threaded connections, rotating knobs of regulators when setting up a technological equipment that makes it possible to objectify the test results and eliminate the shortcomings of the prototype.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что патентуемый способ оценки функциональной готовности оператора к деятельности, обеспечиваемой мелкой моторикой пальцев руки реализуется в виде выполнения испытуемым теста, заключающегося в нажатии пальцами кисти одной руки клавиш на компьютерной клавиатуре входящей в состав персональной ЭВМ, для тестирования используют стандартные клавиши, предназначенные для перемещения курсора на экране монитора персональной ЭВМ, для осуществления теста с помощью выбранных клавиш перемещают метку по изображенному на экране монитора компьютера 8-образному лабиринту, состоящему из двух колец равного диаметра, размеры лабиринта выбирают находящимися в поле зрения оператора с размерами колец в диапазоне 90 мм - 250 мм по горизонтали и 180 мм - 500 мм по вертикали, перемещаемую метку определяют круглой формы, а ее диаметр не менее 50% от ширины коридора 8-образного лабиринта, при этом тестирование проводят в непрерывном режиме с полным прохождением лабиринта с регистрацией времени выполнения теста и количества ошибок оператора, представляющих собой частичный или полный выход метки за пределы лабиринта.The achievement of the technical result is ensured by the fact that the patented method for assessing the functional readiness of the operator for activities provided by fine motor skills of the fingers is implemented in the form of a test being performed by the test subject, which consists in pressing the keys on the computer keyboard included in the personal computer with the fingers of one hand, standard keys are used for testing , designed to move the cursor on the monitor screen of a personal computer, to carry out the test, using the selected keys, move the label along the 8-shaped labyrinth shown on the computer monitor screen, consisting of two rings of equal diameter, the dimensions of the labyrinth are chosen to be in the operator’s field of vision with the dimensions of the rings in in the range of 90 mm - 250 mm horizontally and 180 mm - 500 mm vertically, the movable mark is determined to be round, and its diameter is not less than 50% of the width of the corridor of the 8-shaped labyrinth, while testing is carried out in a continuous mode with a complete passage of the labyrinth with registration of the test execution time and the number of operator errors, which represent a partial or complete exit of the label outside the labyrinth.
С учетом того, что объективность результатов тестирования обеспечивается применением компьютерных технологий, а наиболее доступный способ при этом предполагает использование компьютеров в стандартной комплектации, становится очевидным, что для диагностики мелкой моторики пальцев руки из всех подключаемых к компьютеру периферийных устройств наиболее подходящим является клавиатура.Taking into account the fact that the objectivity of the test results is ensured by the use of computer technology, and the most accessible method involves the use of computers as standard, it becomes obvious that the keyboard is the most suitable for diagnosing fine motor skills of the fingers of all peripheral devices connected to the computer.
Однако в этом случае, в отличие от способа-прототипа, ключевыми показателями будут являться не безошибочность, количество и время нажатия пальцами руки на те или иные клавиши, а способность тестируемого человека через нажатия клавиш точно и последовательно воспроизводить действия, аналогичные выполняемым им в качестве оператора-манипулятора (оператора-исполнителя). Указанное отличие объясняется, прежде всего, ориентированностью способа-прототипа на оценку эффективности терапевтических и коррекционно-развивающих методик. В то же время предлагаемый способ предназначен для оценки способности объекта исследований к действиям, связанным с манипуляцией мелкими органами управления, а также сборкой изделий из мелких деталей.However, in this case, unlike the prototype method, the key indicators will not be the accuracy, the number and time of pressing the fingers on certain keys, but the ability of the tested person through keystrokes to accurately and consistently reproduce actions similar to those performed by him as an operator. -manipulator (operator-performer). This difference is explained, first of all, by the focus of the prototype method on the evaluation of the effectiveness of therapeutic and correctional-developing techniques. At the same time, the proposed method is intended to assess the ability of the research object to perform actions related to the manipulation of small controls, as well as the assembly of products from small parts.
Известен так называемый деятельностный подход к экспериментальному определению функционального состояния оператора по параметрам выполнения им трудовой деятельности. Как известно, такая деятельность состоит из отдельных задач, этапов, ключевых и элементарных операций, обеспечивающих достижение частных целей труда. Отдельная операция считается успешно выполненной, если ошибки при ее выполнении оператором не превосходят пределы (допуски), определяемые техническими требованиями инструкций. Несоблюдение временных или пространственных соотношений между отдельными действиями приводит к нарушению оптимальности выполнения задачи [Воронин, В. М. Психология решения оперативных задач в больших системах. Диагностика функционального состояния и обучение операторов: монография / В.М. Воронин. - Екатеринбург: УрГУПС, 2016. - 249 с]. Следовательно, по точностным и временным показателям выполнения отдельных трудовых операций, прежде всего ключевых, можно оценивать функциональное состояние оператора и его готовность к осуществлению производственной деятельности в целом.The so-called activity approach to the experimental determination of the functional state of the operator according to the parameters of the performance of his labor activity is known. As you know, such activity consists of separate tasks, stages, key and elementary operations that ensure the achievement of private labor goals. An individual operation is considered to be successfully completed if the errors during its execution by the operator do not exceed the limits (tolerances) determined by the technical requirements of the instructions. Non-observance of temporal or spatial relationships between individual actions leads to a violation of the optimality of the task [Voronin, V. M. Psychology of solving operational problems in large systems. Diagnostics of the functional state and training of operators: monograph / V.M. Voronin. - Yekaterinburg: UrGUPS, 2016. - 249 s]. Consequently, according to the accuracy and time indicators of the performance of individual labor operations, primarily key ones, it is possible to assess the functional state of the operator and his readiness to carry out production activities in general.
Одной из ключевых операций оператора-манипулятора (оператора-исполнителя) является соединение многожильного кабельного разъема в различных устройствах, аппаратуре, оборудовании. Она включает в себя элементарные действия по сближению двух частей разъема при соблюдении их соосности, стыковку частей и фиксацию соединения путем вращения по часовой стрелке резьбового элемента (накидной гайки). Разъединение разъема происходит в обратном порядке: развинчивание накидной гайки, расстыковка, отсоединение частей разъема.One of the key operations of the operator-manipulator (performer-operator) is the connection of a multi-core cable connector in various devices, apparatus, and equipment. It includes elementary actions to bring the two parts of the connector closer together while maintaining their alignment, joining the parts and fixing the connection by turning the threaded element (cap nut) clockwise. The disconnection of the connector occurs in the reverse order: unscrewing the union nut, undocking, disconnecting the parts of the connector.
Для имитации указанных действий, выполняемых большим, указательным, средним и безымянным пальцами кисти руки, целесообразно задействовать клавиши компьютера, находящиеся в одной группе и расположенные друг от друга на расстоянии, позволяющем одновременно нажимать на них пальцами одной кисти руки.To simulate these actions performed by the thumb, index, middle and ring fingers of the hand, it is advisable to use the computer keys that are in the same group and located at a distance from each other that allows you to simultaneously press them with the fingers of one hand.
Наиболее целесообразно в указанных целях использовать клавиши, предназначенные для перемещения курсора вверх, вниз, вправо и влево. Кроме удобного взаимного расположения на них нанесены изображения стрелок с соответствующими направлениями, что позволяет наполнить воспроизводимые действия соответствующей смысловой нагрузкой.It is most expedient for these purposes to use the keys designed to move the cursor up, down, right and left. In addition to a convenient mutual arrangement, they are marked with images of arrows with the corresponding directions, which makes it possible to fill the reproducible actions with the corresponding semantic load.
Суть патентуемого способа заключается в управлении пальцами одной руки перемещением метки по изображенному на экране компьютера 8-образному лабиринту, состоящему из двух вертикально расположенных колец равного диаметра, с помощью выбранных клавиш. Обязательным условием является полный обход меткой всего лабиринта, что позволяет имитировать процесс откручивания и закручивания резьбового соединения.The essence of the patented method is to control the fingers of one hand by moving the label along the 8-shaped labyrinth shown on the computer screen, consisting of two vertically arranged rings of equal diameter, using the selected keys. A prerequisite is a complete bypass of the entire labyrinth by the label, which allows you to simulate the process of unscrewing and tightening the threaded connection.
При этом внешние размеры лабиринта определяются возможностью органа зрения тестируемого без переноса взгляда полностью контролировать перемещения метки на любом его участке. Известно, что наиболее чувствительная область для восприятия зрительного образа находится в пределах α=10°-20° к периферии сетчатки глаза [Обзор методов эргономического представления информации. https://neon@neonstudio.ru.]. Также известно, что при работе на персональном компьютере экран видеомонитора должен находиться на минимальном расстоянии 500 мм и на максимальном 700 мм от глаз пользователя [СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к ПЭВМ и организации работы»]. Исходя из приведенных данных можно определить оптимальный для зрительного восприятия горизонтальный размер лабиринта как длину основания равнобедренного треугольника, две вершины которого располагаются на поверхности монитора, а третья - непосредственно на переносице тестируемого оператора. Соответственно высота, опущенная из третьей вершины, будет составлять h=500-700 мм (расстояние от переносицы до видеомонитора), а принадлежащий ей угол α принимать значения от 10° до 20° (наиболее чувствительная область для зрительного восприятия). Следовательно, длина основания треугольника L=2htg(α/2), а, следовательно, и горизонтальный размер лабиринта составит от 90 мм до 250 мм. Так как лабиринт состоит из двух вертикально расположенных колец равного диаметра, то его вертикальные размеры будут в два раза превышать горизонтальные и составят от 180 мм до 500 мм. При этом очевидно, что по горизонтальной оси лабиринт должен располагаться в центре экрана, а выбор его конкретных горизонтальных, а, следовательно и вертикальных размеров, в решающей степени определяется размерами экрана видеомонитора.At the same time, the external dimensions of the labyrinth are determined by the ability of the testee's organ of vision to completely control the movement of the mark in any of its sections without shifting their gaze. It is known that the most sensitive area for the perception of the visual image is within α=10°-20° to the periphery of the retina [Overview of methods of ergonomic presentation of information. https://neon@neonstudio.ru.]. It is also known that when working on a personal computer, the video monitor screen should be at a minimum distance of 500 mm and a maximum of 700 mm from the user's eyes [SanPiN 2.2.2 / 2.4.1340-03 "Hygienic requirements for a PC and organization of work"]. Based on the above data, it is possible to determine the optimal horizontal size of the labyrinth for visual perception as the length of the base of an isosceles triangle, two vertices of which are located on the surface of the monitor, and the third one is directly on the nose of the tested operator. Accordingly, the height lowered from the third vertex will be h=500-700 mm (the distance from the bridge of the nose to the video monitor), and the angle α belonging to it will take values from 10° to 20° (the most sensitive area for visual perception). Consequently, the length of the base of the triangle L=2htg(α/2), and, consequently, the horizontal size of the labyrinth will be from 90 mm to 250 mm. Since the labyrinth consists of two vertically arranged rings of equal diameter, its vertical dimensions will be twice the horizontal ones and will range from 180 mm to 500 mm. At the same time, it is obvious that the labyrinth should be located in the center of the screen along the horizontal axis, and the choice of its specific horizontal, and, consequently, vertical dimensions, is decisively determined by the dimensions of the video monitor screen.
Размер перемещаемой метки находится в непосредственной зависимости от ширины коридора лабиринта. Так, известно устройство «модуль психомоторных тестов» (дополнительное устройство к УПФТ-1/30 «Психофизиолог», выпускаемое как немедицинское изделие по ТУ 4389-028-24176382-2013), изготовитель «Медиком-МТД» [Трифонова Т.А. «Гигиена и экология человека». / Т.А.Трифонова, Н.В. Мищенко, Н.В. Орешников. - Учебное пособие для СПО. - Издательство Юрайт.- Москва, 2019]. На панели указанного устройства расположена прорезь синусоидальной формы шириной 3 мм, используемая для оценки динамического тремора с помощью щупа диаметром 1,5 мм. Задачей тестируемого является провести щупом от начальной точки прорези до ее конца при минимальном числе касаний боковых стенок. Исходя из сказанного следует, что метка, перемещаемая с помощью клавиш по 8-образному лабиринту должна быть круглой формы, так как поперечное сечение щупа имеет форму круга, а ее диаметр составлять не менее 50% от ширины коридора.The size of the label to be moved is directly dependent on the width of the maze corridor. Thus, the device “module of psychomotor tests” is known (additional device to UPFT-1/30 “Psychophysiologist”, manufactured as a non-medical product according to TU 4389-028-24176382-2013), manufacturer “Medicom-MTD” [Trifonova T.A. "Hygiene and human ecology". / T.A. Trifonova, N.V. Mishchenko, N.V. Oreshnikov. - Study guide for open source software. - Yurayt Publishing House. - Moscow, 2019]. On the panel of this device, there is a sinusoidal slit 3 mm wide, used to assess dynamic tremor using a probe with a diameter of 1.5 mm. The task of the person being tested is to pass the probe from the starting point of the slot to its end with a minimum number of touches on the side walls. Based on the foregoing, it follows that the label moved with the keys along the 8-shaped labyrinth should be round, since the cross section of the probe has the shape of a circle, and its diameter is at least 50% of the width of the corridor.
При выполнении теста компьютер фиксирует время (Т) полного прохождения управляемой оператором метки 8-образного лабиринта и количество ошибок (N), заключающихся в частичном или полном выходе метки за его пределы.When performing the test, the computer records the time (T) for the complete passage of the operator-controlled label of the 8-shaped labyrinth and the number of errors (N) consisting in the partial or complete exit of the label beyond its limits.
Тестирование проходит в два этапа. На первом этапе по каждому исследуемому оператору формируется индивидуальная база фоновых данных, что позволяет определить степень влияния на их значения различных внешних факторов (дня недели, времени суток, освещенности и пр.). Определяется среднее значение X и среднее квадратичное отклонение - σ показателей. Критериальными значениями показателей принимается диапазон X±2σ, т.к. 95,5% зарегистрированных показателей выборки попадают в его пределы. [Урбах В.Ю. Биометрические методы. Изд. «Наука», Москва, 1964 г., 415 с.]. На втором этапе проводится тестирование оператора непосредственно перед выполнением им профессиональных обязанностей, после чего полученные показатели сравниваются со средними значениями его фоновых данных. Отклонение значений показателей T и N от индивидуальных фоновых более чем на 2σ свидетельствует о выраженных изменениях в состоянии мелкой моторики пальцев кисти рук оператора и его функциональной неготовности к выполнению производственных задач.Testing takes place in two stages. At the first stage, an individual background database is formed for each operator under study, which makes it possible to determine the degree of influence of various external factors (day of the week, time of day, illumination, etc.) on their values. The average value of X and the standard deviation - σ of indicators are determined. The range X ± 2σ is taken as the criterion values of the indicators, since 95.5% of the recorded sample indicators fall within its limits. [Urbakh V.Yu. biometric methods. Ed. Nauka, Moscow, 1964, 415 p.]. At the second stage, the operator is tested immediately before the performance of his professional duties, after which the obtained indicators are compared with the average values of his background data. The deviation of the T and N values from the individual background values by more than 2σ indicates pronounced changes in the state of fine motor skills of the operator's fingers and his functional unavailability to perform production tasks.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2798899C1 true RU2798899C1 (en) | 2023-06-28 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1776387C (en) * | 1990-08-03 | 1992-11-23 | Саратовский научно-исследовательский институт сельской гигиены | Device for psychophysiological studies |
| RU2038044C1 (en) * | 1991-05-22 | 1995-06-27 | Сергей Георгиевич Буйнов | Apparatus for monitoring operator's psycho-physiological status |
| RU2314743C1 (en) * | 2006-04-11 | 2008-01-20 | Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук | Method for diagnosing small-amplitude hand movements motor functions |
| RU2717365C1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-03-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный педагогический университет имени П.П. Семенова-Тян-Шанского" (ФГБОУ ВО "ЛГПУ имени П.П. Семенова-Тян-Шанского") | Method for assessing hand fine motor skills |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1776387C (en) * | 1990-08-03 | 1992-11-23 | Саратовский научно-исследовательский институт сельской гигиены | Device for psychophysiological studies |
| RU2038044C1 (en) * | 1991-05-22 | 1995-06-27 | Сергей Георгиевич Буйнов | Apparatus for monitoring operator's psycho-physiological status |
| RU2314743C1 (en) * | 2006-04-11 | 2008-01-20 | Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук | Method for diagnosing small-amplitude hand movements motor functions |
| RU2717365C1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-03-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный педагогический университет имени П.П. Семенова-Тян-Шанского" (ФГБОУ ВО "ЛГПУ имени П.П. Семенова-Тян-Шанского") | Method for assessing hand fine motor skills |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Han et al. | Eye-tracking experimental study investigating the influence factors of construction safety hazard recognition | |
| US10026328B2 (en) | Dynamic differential diagnosis training and evaluation system and method for patient condition determination | |
| Andrzejewska et al. | Comparing the difficulty of tasks using eye tracking combined with subjective and behavioural criteria | |
| JP2015509779A (en) | Ability assessment tool | |
| Brand et al. | Evaluating the data quality of the Gazepoint GP3 low-cost eye tracker when used independently by study participants | |
| Kelemen et al. | Experimental verification of psychophysiological performance of a selected flight personnel and SW: presurvey for transport safety | |
| CA3013267A1 (en) | Method and system for quantitative assessment of visual motor response | |
| Park et al. | Secondary task as a measure of cognitive load | |
| Kim et al. | Applying fractal analysis to pupil dilation for measuring complexity in a process monitoring task | |
| US10043411B2 (en) | Filters and related methods of use in measuring reaction times | |
| CN117789546A (en) | Personnel ability training method, system, electronic equipment and storage medium | |
| Choi et al. | Forecasting personal learning performance in virtual reality-based construction safety training using biometric responses | |
| Kim et al. | Assessing the performance of visual identification tasks using time window-based eye inter-fixation duration | |
| RU2798899C1 (en) | Method for assessing the functional readiness of the operator for activities provided by fine motor skills of the fingers | |
| Iskander et al. | Age-related effects of multi-screen setup on task performance and eye movement characteristics | |
| RU2722453C1 (en) | Diagnostic method of a person's psychophysical state | |
| Francisti et al. | The Use of Internet of Things Technology in the Pedagogical Process. | |
| Bi et al. | Evaluating students’ understanding of statics concepts using eye gaze data | |
| Notaro et al. | Development and demonstration of an integrated EEG, eye-tracking, and behavioral data acquisition system to assess online learning | |
| Chi et al. | Measurement of information processing load and visual load on a dynamic information processing task | |
| Malegiannaki et al. | Can the Trail Making Test be substituted by a 3D computerized visit to a supermarket? Clinical implications | |
| Schmitz-Hübsch et al. | Emotion-performance relationship in safety-critical human-machine systems | |
| Darejeh et al. | A critical analysis of cognitive load measurement methods for evaluating the usability of different types of interfaces: guidelines and framework for Human-Computer Interaction | |
| US20220167895A1 (en) | Method and system for testing cognition by processing the reaction of a subject to stimuli | |
| RU2825116C2 (en) | Method of monitoring professional reliability |