134
КОМПЛЕКС АППАРАТУРЫ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ВРЕМЕННОЙ И ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ДЕЙСТВИЯ
М.И. ИЗОТОВ
Описываемая ниже установка позволяет регистрировать временную структуру действия и пространственную структуру движений руки небольшой амплитуды (от 0,005 м до 0,5 м) при изучении трудовых движений, формирования двигательных умений и навыков и т.д. Установка (рис. 1) состоит из двух частей: части для регистрации временной структуры и части для регистрации пространственной структуры действия.
Временная структура действия регистрируется с помощью 24-канального хронографа (1) с тепловой записью и кнопочных выключателей (2), позволяющих включать каждый канал отдельно и регистрировать таким образом продолжительность различных компонентов действия, каждому из которых соответствует свой канал. Наблюдая за действиями учащегося, экспериментатор нажатием определенной кнопки фиксирует на ленте хронографа
135
продолжительность соответствующей составляющей действия. С помощью одной из кнопок регистрируется общее время действия.
Для возможности сопоставления временной и пространственной структуры параллельно каналу хронографа, на котором регистрируется общее время действия, через диод (D1) и сопротивление (R4) подключается один канал самописца (3).
Рис. 1. ИМХ — исполнительный механизм хронографа, ИМС — исполнительный механизм самописца
Пространственная структура движений регистрируется на самопишущем приборе Н-320/5 (3). Датчики 5, 6 (см. рис. 1), связанные с определенной точкой руки или инструмента нитями-тягами 5 (рис. 2), преобразуют пространственное перемещение инструмента или руки в электрический сигнал, который записывается на ленте самописца. Основной частью датчика, построенного по схеме мостика Уитстона, является переменное сопротивление 1 (см. рис. 2); R1 (см. рис. 1), закрепленное на штативе 2, показанном на рис. 2. Ось сопротивления может поворачиваться с помощью легкого длинного (0,5 м) рычага 3, конец которого связан с определенной точкой руки или инструмента 4 нитью-тягой 5. Обратный ход рычага осуществляется возвратной пружиной 6. В определенном начальном положении движка сопротивления R1 схема балансируется сопротивлением R2 так, что напряжение, поступающее на вход гальванометра самописца, равно 0. В процессе работы в результате изменения соотношения плеч сопротивления ток в цепи гальванометра становится отличным от нуля, благодаря чему возникает отклонение пера самописца. Чувствительность схемы регулируется сопротивлением R3. С помощью одного такого датчика можно получить запись изменения одной координаты, с помощью двух датчиков — изменения координат на плоскости, с помощью трех — изменения координат в пространстве. Питание датчиков осуществляется от раздельных источников. В нашем случае были использованы два выпрямителя типа ВУП-2 — 7 и 8 (см. рис. 1). Раздельность источников питания необходима для исключения влияния датчиков друг на друга.
Рис. 2
Параллельно двум каналам самописца, на которых осуществляется регистрация пространственной структуры движений, на плоскости подключается электронный осциллограф 4. Благодаря сложению сигналов по двум входам на экране появляется траектория движения инструмента или руки, которая фиксируется на фотопленке с помощью фотоаппарата с открытым затвором. Синхронизация записей осуществляется с помощью электромагнитного реле, через контакты которого включается самописец, хронограф и питание датчиков (на схеме не показано). На рисунках 1 и 2 показаны приборы и детали, входящие в устройство. Питание датчиков осуществляется от выпрямителей типа ВУП-2, выходное напряжение 50 В. Запись временной структуры — прибор типа «Хронограф-2». Запись пространственной структуры — самописец Н-320/5 и осциллограф-индикатор И-6.
136
Диод Д1—Д7Ж. R1=R2=15 кОм. R3=22 кОм. Достоинством установки является наглядность результатов, представленных в виде траекторий, получаемых на экране осциллографа и параллельная детальная запись каждой координаты в отдельности на ленте самописца.
Поступила в редакцию 7.II 1983 г.