本實用新型涉及運動心理學技術領域，具體的說，是涉及模擬失重狀態下大臂與小臂側擺的主動動覺方位測試裝置。

背景技術：

動覺屬內部感覺，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系；動覺又經常同其他感覺相聯系，如同觸覺和壓覺聯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，幫助我們認識世界；最后，動覺是各種隨意運動的基礎。正如謝切諾夫所說，人主要是通過肌肉運動來認識和改觀客觀世界的，人如果沒有達到高度精確的動覺，就不可能實現任何嚴格精確的運動。

動覺是否敏感是選拔運動員、舞蹈演員、雜技演員的重要條件之一。特別是在舞蹈運動中，手臂的準確程度直接影響到舞姿動作的準確性和優美性。因此，常采用動覺方位辨別實驗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。

現有技術中，存在部分關于動覺方位辨別裝置的研究。從結構上分析，現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尺，旋轉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軸，握住被試者的手腕，然后轉動到中指所指的任一度數，讓被試者報告感覺移動了多少度，并記錄報告度數，同時不告知被試者的結果準確性。按照相同的方法做完10個位置，每個位置2次，共計20次，并記錄。

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

最后，按照：

相對誤差＝平均誤差/移動度數；

計算出10個位置的平均誤差。以此作為選拔運動員的重要參考依據。

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尺精度，測試過程中會存在一定的誤差。

(2)人工讀數存在一定的誤差。

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

(4)測試過程中中指會發生一定程度的偏移，影響最終結果判斷。

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

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

因此，如何設計一種具有較高精準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果造成干擾，是本領域技術人員亟需解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種模擬失重狀態下用于大臂與小臂側擺的主動動覺方位測試裝置。本裝置通過設計全新的結構，使其可以高精準的完成動覺方位測試工作，并具有較高的可信度。

為了達成上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種模擬失重狀態下用于大臂與小臂側擺的主動動覺方位測試裝置，包括：

上部開口的中空腔體；

所述中空腔體中設置有機架；

所述機架上設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分別設置有表盤，另一側分別設置有角度傳感器；

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軸；

所述轉軸位于表盤面的一端設置有與表盤面平行指針；

所述轉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構固定連接。

優選的，所述指針與紅光發射器固定連接。

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

優選的，所述手臂夾持機構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。

所述手臂夾持機構即可夾持大臂又可夾持小臂，只需根據需要調整弧形板的規格和綁帶的松緊程度即可。

優選的，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。

優選的，所述處理單元為PC。

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

上部開口的中空腔體；

所述中空腔體中設置有機架；

所述機架上對稱設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分別設置有表盤，另一側分別設置有角度傳感器；

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軸；

所述轉軸位于表盤面的一端設置有與表盤面平行指針；

所述轉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構固定連接。

優選的，所述指針與紅光發射器固定連接。

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

優選的，所述手臂夾持機構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。

所述手臂夾持機構即可夾持大臂又可夾持小臂，只需根據需要調整弧形板的規格和綁帶的松緊程度即可。

優選的，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。

優選的，所述處理單元為PC。

在提供上述結構方案的同時，本實用新型還提供了一種利用上述裝置進行測試的方法，進行測試的方法，主要步驟如下：

A、令受試者站在機架上；

B、受試者將手臂固定在手臂夾持機構上；

C、主考官發出指令角度，受試者令手臂轉動到指令角度，主考官記錄指令角度與手臂實際轉動角度的誤差；

D、主考官重復步驟C20次；

E、將步驟D所得誤差綜合相加，除以轉動次數，得出平均誤差，完成測試。

在提供上述結構方案的同時，本實用新型還提供了另一種利用上述裝置進行測試的方法，進行測試的方法，主要步驟如下：

A、令受試者站在機架上；

B、受試者將手臂固定在手臂夾持機構上；

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

D、主考官重復步驟C20次；

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

本實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，來降低重力對手臂轉動過程中的影響。

2)本實用新型可以完成對大小臂側擺方向的測量，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，由于可以靈活地調整測試難度，滿足了一些高水平運動員的日常測試和訓練要求。

3)可以通過紅光發射器發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向紅光相向看去，可以識別提高精度。

4)基板可以相對于機架移動，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動角度。

6)本裝置結構簡單、高效、實用性強。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型在去掉殼體狀態下的結構示意圖；

圖3是本實用新型中轉軸的裝配示意圖；

圖4是本實用新型中手臂夾持機構的結構示意圖；

圖5是本實用新型中手臂夾持機構與承載架的配合圖；

圖6是本實用新型中角度傳感器的裝配示意圖；

圖7是本實用新型中聯軸器的結構示意圖；

圖8是本實用新型中處理單元的結構連接圖。

其中：1、機架，2、第一基板，3、第二基板，4、手臂夾持機構，5、支撐桿，6、轉軸，7、滾輪，8、指針，9、紅光發射器，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)。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

實施例1：一種模擬失重狀態下適用于大臂與小臂側擺的主動動覺方位測試裝置，其結構如圖1-8所示，包括：

上端開口的中空腔體22，所述中空腔體22內設置有機架1；

機架1與第一基板2、第二基板3；

所述機架1上設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與機架的支撐桿5固定連接，第一基板2和第二基板3的側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的一側設置有表盤，另一側設置有角度傳感器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的結構，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的轉軸6，所述圓形外殼為凹凸型結構，凹陷部形成圓形滑軌11。所述轉軸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內滾動的滾輪7，指針8的靠外端，安裝有紅光發射器9。

其中，所述轉軸6的下端與聯軸器17的上端固定連接，聯軸器17的下端與雙出軸結構的角度傳感器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構4固定連接。

再次參考圖4-7所示，手臂夾持機構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構。

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。

從處于整體結構穩定性的角度考慮，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。

本實施例中，部分元器件需要選擇防水型或者進行防水處理。

測試前，令被試者站在機架1上，調整第一基板2的高度，并令被試者的大臂置于綁帶15內。非常重要的一點在于，需要令轉軸6的軸線近乎與肩關節的球窩處重合，則大臂就可以視為以肩關節為圓心進行半圓周運動的桿狀構件了。

然后，調整第二基板3的高度，并令被試者的小臂置于綁帶15內。非常重要的一點在于，需要令轉軸6的軸線近乎與肘關節重合，則小臂就可以視為以肘關節為圓心進行半圓周運動的桿狀構件了。

最后，向中空腔體20內注水，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動到主考官的指定角度，主考官觀察轉動誤差，同時不告知被試者的結果準確性。按照相同的方法做完10個位置，每個位置2次，共計20次。

處理單元19記錄了相應數據后，根據背景技術中的計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度，為下一步人才的選拔提供重要的參考。

因為在本實施例中，角度的測量及數據的處理由PC和角度傳感器完成，因此可以獲得更高效，更精確的數據，進一步的避免客觀人為因素造成的誤差。

實施例2一種模擬失重狀態下用于雙臂同時測量的大臂與小臂側擺的主動動覺方位測試裝置

其基本機構與實施例1相同，不同之處在于，所述機架1上對稱設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，由于可以進一步增加測試難度，能夠滿足一些高水平運動員的測試和訓練要求。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術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用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。