DE3048296A1

DE3048296A1 - "messgeraet zur messung und analyse der sensomotorischen kontrolle von armzielbewegungen und handfeinmotorik"

Info

Publication number: DE3048296A1
Application number: DE19803048296
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. 2800 Bremen Junk; Tuncer Dr. Miski
Original assignee: Erno Raumfahrttechnik 2800 Bremen GmbH; Erno Raumfahrttechnik GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1980-12-20
Filing date: 1980-12-20
Publication date: 1982-07-08
Also published as: DE3048296C2

Description

Meßgerät zur Messung und Analyse der scnsornotorischen Kontrolle von
Armzielbewegungen und Handfeinmotorik Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßgerät zur Messung und Analyse der sensomotorischen Kontrolle von Armzielbewegungen und Handfeinmotorik bestehend aus einem Darstellungsgerät zur Abbildung eines Zielpunktes und einem zur Verfolgung des Zielpunktes dienenden Tasters.
Zur Messung und Analyse der sensomotorischen Kontrolle von Armzielbewegungen und Handfeinmotorik ist es wünschenswert, Meßgeräte zu benutzen.
Meßgeräte haben den Vorteil, nachprülbare Ergebnisse zu liefern und führen daher zu zuverlässigen Aussagen. Solche Messungen können vorgenommen werden, um Vergleichsergebnisse zu erhalten zwischen gesunden und in der Motorik gestörten Menschen oder zwischen dem Verhalten ein und derselben Testperson in unterschiedlicher Umgebung, z. B. auf der Erde oder im Weltraum.
In der Datenverarbeitung ist es bekannt, Sichtgeräte zur Darstellung verschiedenster Daten oder Formen zu benutzen. Hierbei ist es auch üblich, mit Hilfe eines Tasters, und zwar eines sogenannten Lichtgriffels, Änderungen der Daten bzw. Formen zu bewirken und diese Änderungen auf dem Lichtschirm anzuzeigen. Zur Messung und Analyse der sensomotorischen Kontrolle von Armzielbewegungen und Handfeinmotorik sind solche Geräte nicht genau und vielseitig genug.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Darstellunysgerät zur Abbildung und Verfolgung eines Zielpunktes mit einem Taster vorzusehen, das sich als Meßgerät zur Messung und Analyse der sensomotorischen Kontrolle von Armzielbewegungen und Handfeinmotorik eignet. Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Darstellungsgerät aus einem hinter einer Projektionsfläche angeordneten, von einer Steuerstufe in zwei Achsen steuerbaren und eine Lichtquelle tragenden Schlittensystem besteht und daß die Signale des dem Lichtpunkt nach für baren Tasters einer Meßelektronik zur Auswertung zugeleitet sind.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Die Abbildung zeigt ein Meßgerät in Explosionsdarstellung, bestehend aus einer Reizmechanik 1, einer Nachführmechanik 2 sowie einer Steuerstufe 3 und einer Meßelektronik 4. Die Reizmechanik 1 besteht aus einem rechteckigen Rahmen 5 und einer innerhalb des Rahmens 5 positionierbaren Querschiene 6. Der Rahmen 5 ist aus zwei Längsführungsschienen 7 und zwei Querführungsschienen 8 aufgebaut und mit einer Anschlußbuchse 11 zur Verbindung mit der Steuerfstufe 3 versehen. In den Längsführungsschienen 7 können z. B. Spindeln oder ein Seilzug vorgesehen sein, welche eine parallele Verstellung der Querschiene 6 erlauben. Die Querschiene 6 trägt einen auf ihr verschiebbaren Laufwagen 9, auf dem eine Lichtquelle lo, z. B. eine Leuchtdiode, mit entsprechender Optik angeordnet ist. Durch Ansteuerung der nicht dargestellten Antriebsglieder kann der Laufwagen 9 und damit die Lichtquelle 1o in jede Position innerhalb des Rahmens 5 bewegt werden. Hierzu besteht eine Kabelverbindung 12 von der Steuerstufe 3 zur Anschlußbuchse 11 des Rahmens 5.
Dem Rahmen 5 ist eine Projektionsfläche 15, z. B. aus halbdurchsichtigem Glas oder Teflon, zugeordnet. Diese Projektionsfläche 15 ist der Größe des Rahmens 5 angepaßt und mit Rasterlinien 16 unterschiedlicher Kodierulg in den zwei Achsen versehen. Ein Taster 20, in dem ein Beschleunigungsmeßgeber vorgesehen ist, liefert daher bei der Verfolgung des durch die Lichtquelle lo auf der Mattscheibe 15 hervorgerufenen Zielpunktes 17 ein Beschleunigungssignal, das über ein Verbindungskabel 21 zu der Meßelektronik 4 gelangt und dort zu einem Geschwindigkeits- bzw. Positionssignal verarbeitet wird. Anstatt eines Beschleunigungsmeßgebers kann der Taster 20 einen Meßgeber enthalten, der bei der Verfolgung des Zielpunktes 17 durch die Rasterlinien 16 beeinflußt wird. Durch Zählen und Verarbeiten der hierbei ausgelösten Rasterimpulse kann die jeweilige Nachführgeschwindigkeit bzw. Position in der Meßelektronik 4 ermittelt werden. In der Meßelektronik 4 sind zur Verarbeitung der zugeführten Signale entsprechende Schaltstufen wie Integratoren, Verstärker, Filter, Zähler usw. vorgesehen.
Neben der Direktnachführung des von der Lichtquelle lo auf der Projektionsfläche 15 hervorgerufenen Zielpunktes 17 kann hierfür wahlweise auch ein Schlittensystem, wie weiterhin dargestellt, benutzt werden. Dieses Schlittensystem besteht ebenfalls aus einem Rahmen 25, welcher eine positionierbare Querschiene 26 aufweist. Der Rahmen 25 ist aus zwei Längsführungsschienen 27 und zwei Querführungsschienen 28 aufgebaut und mit einer Regelstufe 29 versehen, von der eine Kabelverbindung 30 zur Steuerstufe 3 besteht. Die Ouerschiene 26 trägt einen Laufwagen 31, in dem eine Aufnahmebuchse für einen Taster 32 vorgesehen ist. Der Taster 32 ist bei dieser Ausführungsform auf seiner Rückseite mit einer optischen Anzeige 33, z. B. mit einem Zielkreüz, versehen, welches zur visuellen Kontrolle der Position dient. Im Taster 32 sind in diesem Fall Kraftmeßgeber vorgesehen, deren Ausgangssignale über ein Verbindungskabel 34 zur Meßelektronik 4 gelangen. Neben diesen Meßgebern sind in der Ouerschiene 26 und dem Laufwagen 31 Beschleunigungsmeßgeber vorgesehen, deren Signale ebenfalls der Meßelektronik zugeführt werden. Die Position kann hierbei mit am Schlittensystem vorgesehenen Potentiometern abgegriffen werden.
Bei dieser Ausführungsform sind der Querschiene 26 und dem Laufwagen 31 Servoantriebe zugeordnet, welche über die Regelstufe 29 in Abhängigkeit der Signale der im Taster 32 vorgesehnen Kraftmeßgeber praktisch trägheitslos der Hand einer Testperson nachgeführt werden. Sowohl bei der Direktnachführung als auch bei der Nach führ ung mit Hilfe des Schlitten- systems kann die jeweilige Ablage zum Lichtpunkt 17 in der Meßelektronik 4 ermittelt werden. Bei der Direktnachführung ist die Spitze des Tasters 20 abgerundet und aus einem WerA-stoff geringer Gleitreibung horgestellt, so daß hierdurch nachteilige Wirkungen auf das Meßergebnis nicht zu befürchten sind. Es ist daher mit Hilfe des erfindungsgemäßen Meßgerätes möglich, exakte Meßergebnisse hichsichtlich der Reaktion von Testpersonen zu erhalten. Die jeweils vom Zielpunkt auf der Projektionsfläche abzubildenden Funktionen, wie z. B. Sinuskurve, Sägezahnkurve, Impulsform usw. können mit Hilfe eines in der Steuerstufe 3 vorgesehenen programmierbaren Mikroprozessors eingestellt werden.
Leerseite

Claims

PA TENTANSPR UCHE Meßgerät zur Messung und Analyse der sensomotorischen Kontrolle von Armzielbewegungen und Handfeinmotorik bestehend aus einem Darstellungegerät zur Abbildung eine Zielpunktes und einem zur Verfolgung des Zielpunktes dienenden Taster, dadurch gekennzeichnet, daß das Darstellungsgerät aus einem hinter einer Projektionsfläche (15) angeordneten, von einer Steuerstufe (3) in zwei Achsen steuerbaren und eine Lichtquelle (lo) tragenden Schlittensystem (6, 9) besteht und daß die Signale des dem Lichtpunkt (17) nach geführten Tasters (20, 32) einer Meßelektronik (4) zur Auswertung zugeleitet sind
2) Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (lo) aus einer Leuchtdiode mit entsptechender Optik besteht
3) Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsfläche (15> aus einem halbdurchsichtigen Material besteht
4) Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsfläche (15) in den beiden Achsen Rasterlinien (16) verschiedener Kodierung aufweist, die beim Abtasten im Taster (20) Rasterimpulse auslösen, welche nach Übertragung zur Meßelektronik (4) durch Zählen und Verarbeiten ein Positionssignal, Geschwindigkeitssignal und ein Eeschleuni gungssi gnal ergeben.
5) Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (20) einen Beschleunigungsmeßgeber enthält, dessen Ausgangssignal in der Meßelektronik (4) mit Hilfe von Integratoren und Filtern zu einem Geschwindigkeits- bzw. Positionssignal verarbeitet ist.
6) Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstufe (3) einen programmierbaren Mikroprozessor enthält zur Einstellung bestimmter von der Lichtquelle (lo) auf der Projektionsfläche (15) abzubildender Funktionen.
7) Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des Tasters (20) zur Reibungsminderung abgerundet ist.
8> Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des Tasters (20) aus einem Werkstoff geringer Gleitreibung besteht.
91 Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Projektionsfläche (15) ein Zwei-Achsen-Schlittensystem (26, 31) angeordnet ist mit einem Laufwagen (31) und einer darin vorgesehenen Aufnahmebüchse für den auf seiner Rückseite eine optische Anzeige (34) zur Positionskontrolle aufweisenden Taster (32) und daß der Laufwagen (31) ein Zwei-Achsen-Meßgeber zur Beschleunigungsmessung und das Schlittensystem Zwei-Achsen-Meßgeber zur Positionsmessung aufweist.
Io) Meßgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlittensystem (26, 31) Kraftmeßgeber aufweist, deren Ausgangssignale Servoantriebe zur trägheitslosen Nachführung des Tasters (32) ansteuern.
11) Meßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelektronik (4) zum Vergleich der von der Steuerstufe (3> zugeführten Sollwertsignale mit den Istwertsignalen des Tasters (20; 32) eine Vergleichsstufe aufweist, deren Ausgangssignal eine Anzeigestufe und/oder ein Schreibgerät zur Ausgabe eines schriftlichen Protokolls ansteuert.