DE1466797A1

DE1466797A1 - Seitenruder-Testgeraet

Info

Publication number: DE1466797A1
Application number: DE19651466797
Authority: DE
Inventors: Seifert Dipl-Psych Dr Ruediger
Original assignee: VERSUCHSANSTALT fur LUFT und
Current assignee: VERSUCHSANSTALT fur LUFT und
Priority date: 1965-07-06
Filing date: 1965-07-06
Publication date: 1969-02-20

Description

Seitenruder - Testgerät Die erfindung betrifft ein Gerät zur Erfassung der sensomotorischen Koordination der Beinbewegungen bei einer Bewegungskompensationsaufgabe mit Beschleunigungssteuerung unter zusätzlicher Belastung durch eine einfache Wahlreaktionsaufgabe.
Vorläufer des erfindungsgemäßen Gerätes ist ein in den USA als"Rudder ControlX'bekanntes Testgerät, das die Koordination der Beinbewegungen bei einer Bewegungskompensationsaufgabe ohne zusätzliche Belastung untersucht.
Bei diesem Test sitzt der Prüfling in der Attrappe einer Flugzeugführerkanzel. Der Sitz ist so montiert, daß er sich in einem, gegenüber einer Abweichung nach links oder rechts, labilen Gleichgewicht befindet. Der Prüfling kann dieses Gleichgewicht durch die Betätigung einer Seitenrudersteuerung mit seinen Füßen halten. Solange er das vermag, hält er auch einen Visierstrich mit einer Ziellampe in Deckung. Bei weiteren Versuchen sind drei Visierstriche mit drei Ziellampen in Deckung zu halten Das Ergebnis resultiert aus der Gesamtzeit, die der Prüfling das Gleichgewicht einzustellen vermag.
Die Erfindung verfolgt das Ziel, ein Gerät zu entwickeln, das bei einfacherem Aufbau als das bisher bekannte Testgerät in einem standardisierten Versuchs ablauf die Untersuchung der Eoordinationsfähigkeit bei Beschleunigungssteuerung unter Erschwerung durch eine gleichzeitig auszuführende Reaktionsaufgabe und die Durchführung eines variablen Programmes zur Ubung sowie eines Programmes zur Untersuchung der Leistung in der Steuerungsaufgabe mit und ohne Zusatzbeanspruchung ermöglicht.
Ferner soll die Steuerung und Uberwachung des Versuchs ablaufes über ein getrennt vom Testgerät angeordnetes Steuergerät erfolgen und die direkte Registrierung der Leistung möglich sein.
Das bisher bekannte Gerät sieht nur ein Programm zur Einstellung auf die mittlere Ziellampe und eines zur abwechselnden Einstellung auf eine der drei Ziellampen vor.
Bei dem vorliegenden Gerät ist außerdem die Einstellung auf die linke und die rechte Ziellampe als Programm vorgesehen.
Das ist für die Untersuchung der Psychomotorik bedeutsam, da die Einstellung auf die mittlere Lampe (den labilen Gleichgewichtspunkt) und die Einstellung auf eine der seitlichen Lampe unterschiedliche Koordinationsleistung erfordert Bei der mittleren Lampe wird eine E'einkoordination beider Beine fast ohne Stellkräfte gefordert. Bei den seitlichen Lampen dagegen wird eine Koordination bei ausübung bestimmter (einstellbarer) Haltekräfte durch das linke bezw. rechte Bein gefordert.
Das erfindungsgemäße Gerät ermöglicht daher eine differenziertere Untersuchung der Koordinationsfihigkeit bei Beweungen mit beiden 3einen mit und ohne Ausübung von Stellkräften.
Das Programm mit den drei abwechselnd leuchtenden Ziellampen ergibt einen Summenwert für beide Arten von Koordinationsleistung.
Ein Ausfuhrungsbeispiel fur das erfindungsgemäße Seitenruder-Testgerät ist in den Abb. 1 und 2 dargestellt. Die Abt.2 zeigt das Steuergerät, das über ein flexibles Kabel mit dem örtlich getrennt aufgestellten Testgerät (Abb.l) verbunden ist.
Der unverkleidete Festsitz (1) ist so um eine schräg montierte Achse (2) drehbar gelagert, daß er durch sein eigenes Gewicht, verstärkt durch das Gewicht des Prüflings, der Schwerkraft folgend ein Kippmoment besitzt, das den Testsitz stets in eine Schräglage links oder rechts der Achse fallen läßt.
Im Gegensatz hierzu weist der bisher bekannte Gerätetyp einen verkleideten und bedeutend schwereren Testsitz auf, der ebenfalls drehbar gelagert istr Auch das erfindungsgemäße Gerät hat eine Fußsteuerung (3), die vor dem Festsitz an der Achse aufgehängt ist, durch die über Federzüge (4) ein Drehmoment auf den Testsitz ausgeübt werden kann, das, wenn es das Kippmoment überwiegt, dem Festsitz eine Beschleunigung in der dem Kipp-oder Fallmoment entgegengesetzten Richtung verleiht, sodaß der Festsitz bei gevt eigneter Kraftentfaltung an der Fußsteuerung in jeder Lage zwischen der linken und rechten Begrenzung des Kippraumes im Gleichgewicht gehalten werden kann.
Im Gegensatz zu dem bekannten Gerät ist bei der vorliegenden Gerätausführung der Abstand zwischen den Pedalen der Bußsteuerung und dem Testsitz veränderbar, sodaß die Versuchsbedingungen auch für Prüflinge unterschiedlicher Eörpergröße gleich gehalten werden können. Hierzu sind mehrere unterschiedlich starke Abstandsstücke vorgesehen, die auf die Fußrasten aufgesteckt werden können, wodurch das Testgerät der Körpergröße des Prüflings angepaßt wird.
Vor dem Festsitz, ortsfest angebracht, befindet sich das bekannte Informationsfeld mit drei Lampen (5), die programmgesteuert abwechselnd eingeschaltet werden.
Die Aufgabe des Prüflings ist es nun, den Testsitz über die Fußsteuerung unter Uberwindung des Kippmoments aufzurichten und zu halten, sodaß eine am Festsitz angebrachte Visierstange auf die jeweils brennende Lampe weist.
Die Beschleunigungssteuerung wird dadurch erreicht, daß die Aufrichtung des Testsitzes aus seiner seitlichen Schräglage über die Fußsteuerung erfolgt, bei welcher die Kraft, die von den Füßen auf die Seitenruderpedale ausgeübt wird, nicht direkt in Bewegung übertragen, sondern durch zwischengeschaltete Federzüge in Beschleunigung umgewandelt wird.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Erschwerung der Bewegunßrskompensationsaufgabe dadurch erreicht, daß das bekannte Informationsfeld durch akustische Reizgeber - in diesem Fall einen Summer und eine Glocke - erweitert worden ist, die in unregelmäßigen, aber festgelegten Zeitabständen äe für eine Zeit - vorzugsweise 2 sec - eingeschaltet werden.
Neben den Steuerbewegungen zur Kompensation der Testsitzbewegungen muß der Prüfling dann jeweils die Geräusche über einen vor dem Festsitz angeordneten Steuerknüppel (6), welcher je nach Geräusch kurzzeitig nach vorn oder hinten zu drücken ist, löschen.
Technisch bedeutet die zusätzliche Reaktionsaufgabe deswegen eine Erschwerung der Koordinationsaufgabe, weil der Festsitz durch jede Bewegung des Prüflings ein - wenn auch geringes - zusätzliches Drehmoment erfährt, das die Bewegungskompensation (den Ausgleich zwischen Kipp- und Drehmoment) beeinflußt.
Psychologisch bedeutet die Re aktions aufgabe eine Erschwerung der Hauptaufgabe, weil durch sie ein Teil der Aufmerksaskeit des Prüflings von der Koordinationsaufgabe abgezogen wird.
Die zusätzliche Re aktions aufgabe stellt eine Mehrfachbeanspruchung des Prüflings dar und kann, wie weiter unten erläutert, bei jedem Teiltest beliebig dazugeschaltet werden.
Da durch die Reaktionsaufgabe ein Teil der Aufmerksamkeit von der Durchführung der Hauptaufgabe abgezogen wird, kann auch im Gegensatz zu dem bekannten Gerät die Koordinationsfähigkeit bei Mehrfachbeanspruchung untersucht werden.
Das Testgerät ist über ein Vielfachkabel mit Stecker mit einem Stauergerät (Abb.2) verbunden, in welchem ein Programm-Wahlschalter in Verbindung mit einem Nockenschaltwerk, Drucktastern und Kontrollampen erfindungsgemäß so angeordnet und elektrisch geschaltet sind, daß sie die Steuerung und vberwachung des Versuchs ablaufes durch den vom Prüfling getrennt untergebrachten Versuchsleiter ermöglichen.
Die elektrische Schaltung ist so ausgeführt, daß über den Drucktaster (9) der Stromkreis zum Synchronmotors der über ein bekæmtes Reduktionsgetriebe das Nockenschaltwerk antreibt, geschlossen wird, der dann über eine im Nockenschaltwerk angeordnete Nockenscheibe mit Federkontaktsatz geschlossen gehalten wird, bis nach Ablauf der für das gewählte Programm vorgegebenen Testzeit der Federkontakt selbsttätig öffnet und so der Stromkreis unterbrochen wird.
Die Kontrollampen (10) zur Uberwachung des Testablaufes sind elektrisch so geschaltet, daß über den Programm-Wahlschalter (11) die zu dem jeweils eingeschalteten Programm gehörige Lampe vorgewählt wird, die dann beim Start des Tests über eine Nockenscheibe mit Federkontaktsatz im Nockenschaltwerk eingeschaltet wird und solange aufleuchtet, bis die Testzeit abgelaufen ist und das Nockenscnaltwerk sich wieder abschaltet.
Die Steuerung der als Nebenaufgabe durchzuführenden Reaktionsaufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß im Nockenschaltwerk des Steuergerätes Nockenscheiben angeordnet sind, die in vorgewählten Zeitabständen über von den Nockenscheiben betätigte Federkontaktsätze einen Stromkreis für eine vprgegebene Zeit schließen, der, je nach Steuerung über weitere Nockenscheiben mit Umschaltfederkontaktsätzen, einen der Geräuschreizgeber, die im Testgerät angeordnet sind, ertönen läßt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Durchführung eines variablen Programmes zur ttbung, sowie eines Programmes zur Untersuchung der Leistung in der Steuerungsaufgabe mit und ohne Zusatzbeanspruchung. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß im Steuergerät ein mehrstufiger Programm-Wahlschalter vorgesehen ist, der ermöglicht, daß der Versuchsleiter zur Übung der Bewegungskompensationsaufgabe Kurzversuche durchführen läßt, bei denen jeweils eine der Ziellampen des Informationsfeldes aufleuchtet. Außerdem kann über einen gesonderten Schalter (12) zu jedem Ubungsversuch die Nebenaufgabe hinzugeschaltet werden.
Im Gegensatz hierzu kennt das bekannte Testgerät nur Kurzversuche zur Übung der Einstellung des Testsitzes auf die mittlere Ziellampe des Informationefeldes.
Der Vorteil der Übungsversuche für jede der Ziellampen liegt darin, daß nicht allein die Bewegungskompensation im Punkt des labilen Gleichgewichtes des Testsitzes, sondern auch bei Ablage nach links und rechts unter einseitiger Belastung des linken bezw. rechten Beines kontrolliert werden kann.
Für die Durchführung des Hauptversuches ist auf dem ProgramjiiJahl5chalter eine Stufe vorgesehen, wahrend die Nebenaufgabe als Zusatzbeanspruchung über den Schalter (12) wahlweise hinzugeschaltet werden kann.
Beim Ablauf des Hauptversuches leuchten die Ziellampen (5) abwechselnd in systematischer Folge auf. Dies wird dadurch erreicht, daß im Nockenschaltwerk für jede Ziellampe eine Nockenscheibe mit Federkontaktsatz vorgesehen ist, über den die Ziellampe eingeschaltet und der dazugehörige Geber (7) für die Leistungsreigstrierung in Arbeitsstellung geschaltet wird.
Ein weiteres Kennzeichen des erfindungsgemäßen Testgerätes ist die Möglichkeit der direkten Registrierung der Leistung und der Fehlerzahl zusätzlich zu der Registrierung der Zeit, die der Prüfling den Testsitz auf der/den Ziellampe/n hält.
Bei Gleichheit der erzielten Zeitleistung können zwei Prüflinge erhebliche Unterschiede in der Fehlerzahl (= der Häufigkeit des Abkommens von der Ziellampe) zeigen. Dies läßt Rückschlüsse auf die Belastbarkeit des Prüflings zu.
Im Testgerät (Abb.l) sind drei Schalter so angeordnet, daß sie einen Stromkreis geschlossen halten, solange der Testsitz derart vor der jeweils eingeschalteten Ziellampe im Gleichgewicht gehalten wird, daß die am Testsitz befestigte Visierstange (8) auf die Ziellampe weist und die Ablage davon einen vorgegebenen Bereich nicht übersteigt0 Bei Schließung des Stromkreises wird ein Kurzzeitmesser (13) eingeschaltet, und ein Impuiszähler (14) zählt einen Halbschritt. Bei Offnung des Stromkreises (bei zu großer Ablage von der Ziellampe) wird der Kurzzeitmesser abgeschaltet, und der Impulszähler zählt den zweiten Halbschritt. Dadurch wird erreicht, daß die Zeit, die der Prüfling den Testsitz in der jeweiligen Zielposition hält, fortlaufend registriert wird, und daß jedes Abkommen von der Zielposition digital als Fehler gezählt wird. Im Gegensatz dazu wird bei dem bekannten Gerät nur die Zeit registriert, die Fehler bleiben unberücksichtigt.
Die Registrierung der Fehler bietet jedoch den Vorteil, daß dadurch der diagnostische Bereich des Tests erweitert wird.
Während die erzielte Zeit nur über die Koordinationsleistung Auskunft gibt, ermöglicht die Berücksichtigung von Zeit und Fehlerwert Rückschlüsse auf die Belastungsfähigkeit desPrüflings bei der Einstellung auf die Aufgabe.
Die Reaktionszeit bei der Löschung der akustischen Reize der Nebenaufgabe wird nicht direkt registriert. Da die Nebenaufgabe eine Zusatzbeanspruchung des Prüflings darstellt, beeinflußt sie jedoch den Beistungswert der Hauptaufgabe.

Claims

Patentansprüche 1) Seitenruder-Testgerät zur Untersuchung der Beinbewegung bei Bewegungskompensationsaufgaben, bei dem ein um eine schrägstehende Achse beweglich gelagerter festsitz durch sein eigenes Gewicht verstärkt durch das Gewicht des Prüflings der Schwerkraft folgend ein Kippmoment besitzt, das den Festsitz stets in eine Schräglage links oder rechts der Achse fallen läßt und der Prüfling über eine Pedalsteuerung den festsitz so aufrichten muß, daß er von drei die jeweils eingeschaltete Ziellampe mit einem Visierstrich in Deckung hält, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die die Koordination der Beinbewegung unter Erschwerung durch eine gleichzeitig auszuführende Re aktions auf gabe und die Durchführung eines variablen Programmes zur Übung, sowie eines Programmes zur Untersuchung der Leistung in der Steuerungsaufgabe mit und ohne Zusatzbeanspruchung ermöglichen.

2) Seitenruder-Testgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bekannte Informationsfeld mit den Signallampen (5) durch akustische Reizgeber, vorzugsweise Summer oder Glocke erweitert ist, die in unregelmäßigen, aber festgelegten Zeitabständen je für eine Zeit, vorzugsweise 2 sec, eingeschaltet werden, und die der Prüfling neben den Steuerbewegungen zur Kompensation der Testsitzbewegungen über einen vor dem Festsitz angeordneten Steuerknüppel (6), welcher je nach Geräusch kurzzeitig nach vorn oder hinten zu drücken ist, löscht.

7) Seitenruder-Testgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Testgerät über ein Vielfachkabel mit Stecker mit einem Steuergerät (Abb.2) verbunden ist in welchem ein Programm-Wahlschalter in Verbindung mit einem Nockenschaltwerk, Drucktastern und Kontrollampen so angeordnet und elektrisch geschaltet sind, daß sie die Steuerung und Uberwachung des Versuchsablaufes durch den vom Prüfling getrennt untergebrachten Versuchs leiter ermöglichen.

4) Seitenruder-Testgerät nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß über den Drucktaster (9) der Stromkreis zum Synchronmotor, der über ein bekanntes Reduktionsgetriebe das Nockenschaltwerk antreibt, geschlossen wird, der dann über eine-i NoOkenschaltwerk angeordnete Nockenscheibe mit Federkontaktsatz geschlossen gehalten wird, bis nach Ablauf der für das gewählte Programm vorgegebenen Testzeit der Federkontakt selbsttätig öffnet und so der Stromkreis unterbrochen wird.

5) Seitenruder-Testgerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollampen (10) zur Überwachung des Testablaufes elektrisch so geschaltet sind, daß über den Programm-Wahlschalter (11) die zu dem jeweils eingeschalteten Programm gehörige Lampe vorgewählt wird, die dann beim Start des Tests über eine Nockenscheibe mit Pederkontaktsatz im Nockenschaltwerk eingeschaltet wird und solange aufleuchtet, bis die Testzeit abgelaufen ist und das Nockenschaltwerk sich wieder abschaltet.

6) Seitenruder-Testgerät nach den Knsprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Nockenschaltwerk des Steuergerätes Nockenscheiben angeordnet sind, die in vorgewählten Zeitabständen über von den Nockenscheiben betätigte Federkontaktsätze einen Stromkreis für eine vorgegebene Zeit schließen, der, je nach Steuerung über weitere Nockenscheiben mit Umschaltfederkontaktsätzen, einen der Geräuschreizgeber, die im Testgerät angeordnet sind, ertönen läßt.

7) Seitenruder-Testgerät nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuergerät ein mehrstufiger Programm-Wahlschalter vorgesehen ist, der ermöglicht, daß der Versuchsleiter zur übung der Bevegungskompensationsaufgabe-Kurzversuche durchführen läßt, bei denen Jeweils eine der Ziellampen des Informationsieldea aufleuchtet.

8) Seitenruder-Testgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß über einen gesonderten Schalter (12) zu jedem Übungsversuch die Nebenaufgabe hinzugeschaltet werden kann.

9) Seitenruder-Testgerät nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Programmwahlschalter eine besondere Stufe für die Durchführung des Hauptversuches vorgesehen ist, wahrend die Nebenaufgabe als Zusatzbeanspruchung über den Schalter (12) wahlweise zugeschaltet werden kann.

10) Seitenruder-Testgerät nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Programm die Einstellung auf die linke und die rechte Ziellampe vorgesehen ist.

11) Seitenruder-Testgerät nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Nockenschaltwerk für jede Ziellampe eine Nockenscheibe mit Federkontaktsatz vorgesehen ist, über den die Ziellampe eingeschaltet und der dazugehörige Geber (7) für die Beistungsregistrierung in Arbeitsstellung geschaltet wird.

12) Seitenruder-Testgerät nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß außer der direkten Registrierung der leistung und der Fehlerzahl die Registrierung der Zeit, die der Prüfling den Testsitz auf der/den Ziellampe/n hält, erfolgt.

13) Seitenruder-Testgerät nach den ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Testgerät (Abb.1) drei Schalter so angeordnet sind, daß sie einen Stromkreis geschlossen halten, solange der Testsitz derart vor der jeweils eingeschalteten Ziellampe im Gleichgewicht gehalten wird, daß die am festsitz befestigte Visierstanbe (8) auf die Ziellampe weist und die Ablage davon einen vorgegebenen Bereich nicht übersteigt.

14) Seitenruder-Testgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei schließung des Stromkreises ein Kurzzeitmesser (13) eingeschaltet wird und ein Impulszähler (14) einen Halbschritt zahlt, bei Öffnung des Stromkreises (bei zu großer Ablage von der Ziellampe) der Kurzzeitmesser abgeschaltet wird und der linpuiszänler den zweiten ualbschritt zählt.

15) Seitenruder-Testgerät nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der abstand zwischen Testsitz und den Pedalen der Fußsteuerung veränderbar ist.