本實(shí)用新型涉及運(yùn)動心理學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是涉及模擬失重狀態(tài)下大臂與小臂側(cè)擺的主動動覺方位測試裝置。

背景技術(shù)：

動覺屬內(nèi)部感覺，動覺的反饋信息幾乎參與所有的感知過程。首先，動覺在人類感知外界事物過程中具有重要作用；其次，動覺與人類的言語活動有密切關(guān)系；動覺又經(jīng)常同其他感覺相聯(lián)系，如同觸覺和壓覺聯(lián)系形成辨別物體軟硬、凹凸、光滑等特性的觸壓覺，可以提供物體形狀、大小等信號，幫助我們認(rèn)識世界；最后，動覺是各種隨意運(yùn)動的基礎(chǔ)。正如謝切諾夫所說，人主要是通過肌肉運(yùn)動來認(rèn)識和改觀客觀世界的，人如果沒有達(dá)到高度精確的動覺，就不可能實(shí)現(xiàn)任何嚴(yán)格精確的運(yùn)動。

動覺是否敏感是選拔運(yùn)動員、舞蹈演員、雜技演員的重要條件之一。特別是在舞蹈運(yùn)動中，手臂的準(zhǔn)確程度直接影響到舞姿動作的準(zhǔn)確性和優(yōu)美性。因此，常采用動覺方位辨別實(shí)驗(yàn)考察動覺感受性的個體差異。了解不同的被測試人手臂動覺方位辨別的差異，方位變化對動覺辨別的影響。

現(xiàn)有技術(shù)中，存在部分關(guān)于動覺方位辨別裝置的研究。從結(jié)構(gòu)上分析，現(xiàn)有的辨別裝置主要包括180°半圓形測量尺，在測量尺的中間鉸接有一旋轉(zhuǎn)尺，旋轉(zhuǎn)尺上具有用于指向半圓尺的指針。

測試前，然后將半圓尺置于桌面上，半圓尺的底邊與桌邊平行，被試者坐于桌邊，將手肘放在圓心上，中指對準(zhǔn)0刻度。然后令被試者觀察半圓尺上0°～180°的位置，最后利用眼罩將被試者的眼睛蒙蔽。

被動測試時，主考官以被試者的手肘作為轉(zhuǎn)軸，握住被試者的手腕，然后轉(zhuǎn)動到中指所指的任一度數(shù)，讓被試者報告感覺移動了多少度，并記錄報告度數(shù)，同時不告知被試者的結(jié)果準(zhǔn)確性。按照相同的方法做完10個位置，每個位置2次，共計(jì)20次，并記錄。

主動測試時，令被試者的手肘作為轉(zhuǎn)軸，然后轉(zhuǎn)動到主考官指定讀數(shù)。轉(zhuǎn)動完成后報告主考官，主考官觀察轉(zhuǎn)動誤差，同時不告知被試者的結(jié)果準(zhǔn)確性。按照相同的方法做完10個位置，每個位置2次，共計(jì)20次，并記錄。

最后，按照：

相對誤差＝平均誤差/移動度數(shù)；

計(jì)算出10個位置的平均誤差。以此作為選拔運(yùn)動員的重要參考依據(jù)。

但是，上述的裝置，存在一定的缺陷。包括：

(1)受限于半圓尺及旋轉(zhuǎn)尺精度，測試過程中會存在一定的誤差。

(2)人工讀數(shù)存在一定的誤差。

(3)被試者的手肘與旋轉(zhuǎn)尺沒有相對固定裝置，因此在測試過程中易發(fā)生手肘脫離旋轉(zhuǎn)尺的情況。

(4)測試過程中中指會發(fā)生一定程度的偏移，影響最終結(jié)果判斷。

(5)現(xiàn)有的測試裝置，僅能夠測試小臂在水平面上的精準(zhǔn)度，對于非水平面、大臂和/或腿部，均無法測試。

(6)現(xiàn)有的測試裝置，令測試部位在轉(zhuǎn)動過程中，始終受重力影響，存在一定的誤差。

因此，如何設(shè)計(jì)一種具有較高精準(zhǔn)度和較高可信度的動覺方位測試裝置，來避免客觀因素對測試結(jié)果造成干擾，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種模擬失重狀態(tài)下用于大臂與小臂側(cè)擺的主動動覺方位測試裝置。本裝置通過設(shè)計(jì)全新的結(jié)構(gòu)，使其可以高精準(zhǔn)的完成動覺方位測試工作，并具有較高的可信度。

為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種模擬失重狀態(tài)下用于大臂與小臂側(cè)擺的主動動覺方位測試裝置，包括：

上部開口的中空腔體；

所述中空腔體中設(shè)置有機(jī)架；

所述機(jī)架上設(shè)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連，且位于同一平面上；

所述第一基板和第二基板的同一側(cè)分別設(shè)置有表盤，另一側(cè)分別設(shè)置有角度傳感器；

所述第一基板和第二基板上的表盤的圓心位于同一直線上；

所述表盤的圓心處具有貫穿于其所在基板的轉(zhuǎn)軸；

所述轉(zhuǎn)軸位于表盤面的一端設(shè)置有與表盤面平行指針；

所述轉(zhuǎn)軸的另一端與角度傳感器的主軸上端固定連接，角度傳感器的主軸下端與手臂夾持機(jī)構(gòu)固定連接。

優(yōu)選的，所述指針與紅光發(fā)射器固定連接。

優(yōu)選的，所述第一基板、第二基板的一側(cè)分別具有旋鈕，基板與旋鈕為螺紋配合，旋鈕依靠螺紋副將自身頂緊于機(jī)架的支撐桿上。

優(yōu)選的，所述手臂夾持機(jī)構(gòu)包括與所述主軸固定連接的弧形板，弧形板上固定連接有多個綁帶。

所述手臂夾持機(jī)構(gòu)即可夾持大臂又可夾持小臂，只需根據(jù)需要調(diào)整弧形板的規(guī)格和綁帶的松緊程度即可。

優(yōu)選的，所述指針的中心線與所述弧形板的中心線相重合。則被試者手臂的方位即與指針的方位基本重合，便于主考官從上方判斷被試者手臂的位置。

優(yōu)選的，所述第一基板、第二基板的非表盤面分別固定連接有承載架，弧形板上具有能夠沿所述承載架移動的滾輪。

優(yōu)選的，所述角度傳感器為雙出軸角度傳感器。

上述的主動動覺方位測試裝置，還安裝有處理單元，處理單元接收來自角度傳感器的信號。

優(yōu)選的，所述處理單元為PC。

本實(shí)用新型還提供了一種模擬失重狀態(tài)下用于雙臂同時測量的大臂與小臂側(cè)擺的主動動覺方位測試裝置，包括：

上部開口的中空腔體；

所述中空腔體中設(shè)置有機(jī)架；

所述機(jī)架上對稱設(shè)置有平行于水平面的基板組；

所述基板組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連；

所述第一基板和第二基板的同一側(cè)分別設(shè)置有表盤，另一側(cè)分別設(shè)置有角度傳感器；

所述第一基板和第二基板上的表盤的圓心位于同一直線上；

所述表盤的圓心處具有貫穿于其所在基板的轉(zhuǎn)軸；

所述轉(zhuǎn)軸位于表盤面的一端設(shè)置有與表盤面平行指針；

所述轉(zhuǎn)軸的另一端與角度傳感器的主軸上端固定連接，角度傳感器的主軸下端與手臂夾持機(jī)構(gòu)固定連接。

優(yōu)選的，所述指針與紅光發(fā)射器固定連接。

優(yōu)選的，所述第一基板、第二基板的一側(cè)分別具有旋鈕，基板與旋鈕為螺紋配合，旋鈕依靠螺紋副將自身頂緊于機(jī)架的支撐桿上。

優(yōu)選的，所述手臂夾持機(jī)構(gòu)包括與所述主軸固定連接的弧形板，弧形板上固定連接有多個綁帶。

所述手臂夾持機(jī)構(gòu)即可夾持大臂又可夾持小臂，只需根據(jù)需要調(diào)整弧形板的規(guī)格和綁帶的松緊程度即可。

優(yōu)選的，所述指針的中心線與所述弧形板的中心線相重合。則被試者手臂的方位即與指針的方位基本重合，便于主考官從上方判斷被試者手臂的位置。

優(yōu)選的，所述第一基板、第二基板的非表盤面分別固定連接有承載架，弧形板上具有能夠沿所述承載架移動的滾輪。

優(yōu)選的，所述角度傳感器為雙出軸角度傳感器。

上述的主動動覺方位測試裝置，還安裝有處理單元，處理單元接收來自角度傳感器的信號。

優(yōu)選的，所述處理單元為PC。

在提供上述結(jié)構(gòu)方案的同時，本實(shí)用新型還提供了一種利用上述裝置進(jìn)行測試的方法，進(jìn)行測試的方法，主要步驟如下：

A、令受試者站在機(jī)架上；

B、受試者將手臂固定在手臂夾持機(jī)構(gòu)上；

C、主考官發(fā)出指令角度，受試者令手臂轉(zhuǎn)動到指令角度，主考官記錄指令角度與手臂實(shí)際轉(zhuǎn)動角度的誤差；

D、主考官重復(fù)步驟C20次；

E、將步驟D所得誤差綜合相加，除以轉(zhuǎn)動次數(shù)，得出平均誤差，完成測試。

在提供上述結(jié)構(gòu)方案的同時，本實(shí)用新型還提供了另一種利用上述裝置進(jìn)行測試的方法，進(jìn)行測試的方法，主要步驟如下：

A、令受試者站在機(jī)架上；

B、受試者將手臂固定在手臂夾持機(jī)構(gòu)上；

C、主考官發(fā)出指令角度，受試者令手臂轉(zhuǎn)動到指令角度，處理單元記錄指令角度與手臂實(shí)際轉(zhuǎn)動角度的誤差；

D、主考官重復(fù)步驟C20次；

E、處理單元將步驟D所得誤差綜合相加，除以轉(zhuǎn)動次數(shù)，得出平均誤差，完成測試。

本實(shí)用新型的有益效果是:

1)通過被試者置于水中，模擬失重狀態(tài)，來降低重力對手臂轉(zhuǎn)動過程中的影響。

2)本實(shí)用新型可以完成對大小臂側(cè)擺方向的測量，保證測試全程大臂、小臂始終與指針同軸，避免因手臂滑動/脫落造成的誤差?？s短測試時間的同時，提高了測試效率；另外，由于可以靈活地調(diào)整測試難度，滿足了一些高水平運(yùn)動員的日常測試和訓(xùn)練要求。

3)可以通過紅光發(fā)射器發(fā)出的紅光在刻度上的位置輔助識別刻度，識別時主考官從外側(cè)向紅光相向看去，可以識別提高精度。

4)基板可以相對于機(jī)架移動，對于不同身高臂長的被試者而言，通用性較高。

5)借助角度傳感器，能夠精確的或者大臂的轉(zhuǎn)動角度。

6)本裝置結(jié)構(gòu)簡單、高效、實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型在去掉殼體狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型中轉(zhuǎn)軸的裝配示意圖；

圖4是本實(shí)用新型中手臂夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型中手臂夾持機(jī)構(gòu)與承載架的配合圖；

圖6是本實(shí)用新型中角度傳感器的裝配示意圖；

圖7是本實(shí)用新型中聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實(shí)用新型中處理單元的結(jié)構(gòu)連接圖。

其中：1、機(jī)架，2、第一基板，3、第二基板，4、手臂夾持機(jī)構(gòu)，5、支撐桿，6、轉(zhuǎn)軸，7、滾輪，8、指針，9、紅光發(fā)射器，10、刻度，11、滑軌，12、弧形板，13、掛板，14、承載架，15、綁帶，16、滾輪，17、聯(lián)軸器，18、角度傳感器、19、處理單元,，20、中空腔體(透明材料)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1：一種模擬失重狀態(tài)下適用于大臂與小臂側(cè)擺的主動動覺方位測試裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1-8所示，包括：

上端開口的中空腔體22，所述中空腔體22內(nèi)設(shè)置有機(jī)架1；

機(jī)架1與第一基板2、第二基板3；

所述機(jī)架1上設(shè)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相連，且位于同一平面上；

第一基板2和第二基板3與機(jī)架的支撐桿5固定連接，第一基板2和第二基板3的側(cè)部與旋鈕形成螺紋配合，第一基板2和第二基板3套在所述支撐桿5上，旋鈕通過螺紋向支撐桿5移動，直至頂緊于支撐桿5上。

所述第一基板2和第二基板3的一側(cè)設(shè)置有表盤，另一側(cè)設(shè)置有角度傳感器18，表盤上具有刻度10，刻度10具有多個，相鄰的2個刻度10的間隔為5°。作為最佳的方案，也可以選擇具有360個刻度10的結(jié)構(gòu)，這樣就能夠更大程度的減少目測誤差識別。

所述表盤為帶有刻度10的圓形外殼；圓形外殼的圓心處具有貫穿于所在基板2/3的轉(zhuǎn)軸6，所述圓形外殼為凹凸型結(jié)構(gòu)，凹陷部形成圓形滑軌11。所述轉(zhuǎn)軸6的上端與用于指向所述刻度10的指針8固定連接，指針8上安裝有用于在滑軌11內(nèi)滾動的滾輪7，指針8的靠外端，安裝有紅光發(fā)射器9。

其中，所述轉(zhuǎn)軸6的下端與聯(lián)軸器17的上端固定連接，聯(lián)軸器17的下端與雙出軸結(jié)構(gòu)的角度傳感器18的主軸的上部連接，角度傳感器18的主軸的下部與手臂夾持機(jī)構(gòu)4固定連接。

再次參考圖4-7所示，手臂夾持機(jī)構(gòu)4包括與所述角度傳感器18的主軸下端固定連接的弧形板12，弧形板12上規(guī)定連接有多根綁帶15。綁帶15可以是松緊帶，也可以是帶有粘扣的結(jié)構(gòu)。

同時，所述指針8的中心線與所述弧形板12的中心線相重合。使得大臂和/或小臂在固定好后，大臂和/或小臂主體基本也是與中心線重合，提高測試精度。

從處于整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的角度考慮，所述第一基板2和第二基板3的非表盤面分別固定連接有承載架14，承載架14具有外凸緣，可以令滾輪16沿著外凸緣滾動，其中，滾輪16安裝于掛板13上，掛板13與弧形板12固定連接。

所述角度傳感器18將角度信號傳遞至處理單元，處理單元19接收信號并記錄，還在顯示器上顯示。處理單元19可以為PC。

本實(shí)施例中，部分元器件需要選擇防水型或者進(jìn)行防水處理。

測試前，令被試者站在機(jī)架1上，調(diào)整第一基板2的高度，并令被試者的大臂置于綁帶15內(nèi)。非常重要的一點(diǎn)在于，需要令轉(zhuǎn)軸6的軸線近乎與肩關(guān)節(jié)的球窩處重合，則大臂就可以視為以肩關(guān)節(jié)為圓心進(jìn)行半圓周運(yùn)動的桿狀構(gòu)件了。

然后，調(diào)整第二基板3的高度，并令被試者的小臂置于綁帶15內(nèi)。非常重要的一點(diǎn)在于，需要令轉(zhuǎn)軸6的軸線近乎與肘關(guān)節(jié)重合，則小臂就可以視為以肘關(guān)節(jié)為圓心進(jìn)行半圓周運(yùn)動的桿狀構(gòu)件了。

最后，向中空腔體20內(nèi)注水，直至水沒過測試手臂停止。

測試時，將被試者的眼睛蒙蔽。然后被試者手臂主動轉(zhuǎn)動到主考官的指定角度，主考官觀察轉(zhuǎn)動誤差，同時不告知被試者的結(jié)果準(zhǔn)確性。按照相同的方法做完10個位置，每個位置2次，共計(jì)20次。

處理單元19記錄了相應(yīng)數(shù)據(jù)后，根據(jù)背景技術(shù)中的計(jì)算方式求出相對誤差，主考官即可判斷被試者主動動覺方位的感知精準(zhǔn)度，為下一步人才的選拔提供重要的參考。

因?yàn)樵诒緦?shí)施例中，角度的測量及數(shù)據(jù)的處理由PC和角度傳感器完成，因此可以獲得更高效，更精確的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步的避免客觀人為因素造成的誤差。

實(shí)施例2一種模擬失重狀態(tài)下用于雙臂同時測量的大臂與小臂側(cè)擺的主動動覺方位測試裝置

其基本機(jī)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同之處在于，所述機(jī)架1上對稱設(shè)置垂直于水平面的兩對基板組，每個基板組包括位于同一水平面上的兩個基板2、3；可供測試者同時進(jìn)行雙臂的測量，縮短測試時間的同時，提高了測試效率，由于可以進(jìn)一步增加測試難度，能夠滿足一些高水平運(yùn)動員的測試和訓(xùn)練要求。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。