Способ оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве

Изобретение относится к области медицины и спорта и предназначено для эффективной оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве. Результат достигается тем, что на горизонтальной поверхности размещают три или более мобильных объекта, управляемые дистанционно программно-аппаратным комплексом, а испытуемый размещается в центре контура, огибающего эти мобильные объекты. Программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют направление и/или скорость перемещения контура. Испытуемый оценивает трансформацию и перемещения контура и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в центре контура, огибающего объекты. Перемещения контура и испытуемого снимают видеокамерой, расположенной на заданной высоте над горизонтальной поверхностью, видеоизображение передают в компьютер программно-аппаратного комплекса, компьютер, с момента изменения площади, или направления, или скорости перемещения контура, периодически с заданным периодом вычисляет положение центра контура, огибающего объекты, и центра места положения испытуемого, расстояние между центрами. Программно-аппаратным комплексом формируют контур из трех и более отдельных дистанционно управляемых шаров заданного размера, расположенных на заданном расстоянии друг от друга. Задача испытуемого - перемещаться в течение заданного времени в центре контура, не выходя за пределы заданного исследователем предельного значения отклонений. Программно-аппаратный комплекс регистрирует действия испытуемого, формирует банк данных величин отклонений испытуемого от центра контура и подает испытуемому звуковые сигналы в режиме реального времени при превышении максимально допустимой величины отклонения от центра контура. По минимальной величине допустимого отклонения от центра контура в течение заданного времени, при котором испытуемый не допускает превышения максимально допустимых отклонений, оценивают способность человека воспринимать и ориентироваться в пространстве. Способ позволяет повысить эффективность оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве за счет вычисления результатов перемещения человека.

 

Изобретение относится к любой области, где требуется способность человека воспринимать и ориентироваться в пространстве, и может найти применение в физиологической, медицинской, психологической, транспортной, авиационно-космической, спортивной и других областях науки и практики.

Оценка способности воспринимать и ориентироваться в пространстве актуальна при профотборе специалистов, находящихся в окружении мобильных объектов, например на транспорте, в авиации или при работе на сборочных линиях. Пространственная ориентация важна в спорте, особенно в спортивных играх. Актуальной задачей является оценка этих способностей во время тренировок и перед соревнованиями.

В.М. Бехтерев рассматривал механизм восприятия пространства как взаимосвязанную деятельность органов равновесия с внешней рецепцией и двигательным аппаратом. Существенное значение он придавал кожно-мышечному чувству [1]. И.М. Сеченов отводил особую роль в пространственном восприятии двигательному аппарату и создаваемому им в головном мозгу ʺтемному мышечному чувствуʺ [2].

Бабияк В.И. и соавт. считают, что особое отношение к проблеме восприятия пространства имеет вестибулярный анализатор, как орган специфического «пространственного чувства» [3]. Э.Ш. Айрапетьянц и А.С. Батуев экспериментально установили, что пространственный анализ обеспечивается комплексом динамически увязанных между собой анализаторов: зрительного, вестибулярного, кожного и мышечного. При этом большая роль в восприятии пространства принадлежит зрительной сенсорной системе [4].

Уровень техники. Известен способ исследования способности определения пространственной характеристики - расстояния до объекта, находящегося на разном удалении от сетчатой оболочки глаза испытуемого. Испытуемый находится в положении сидя с закрытыми глазами и зафиксированной головой (задняя поверхность тела и затылочная область вплотную прижаты к вертикальной стене). Экспериментатор перемещает объект в виде черного силуэта человека на белом фоне (размер ориентира 40×50 см) на определенные расстояния в следующей последовательности: 3,5, 0,8, 1,5 и 2,6 м. По команде экспериментатора испытуемый открывает глаза на 1 с, закрывает их и сразу, без паузы, называет расстояние до силуэта. По каждому значению фиксируется величина ошибки в сантиметрах с последующим расчетом среднего значения [5].

Известен способ оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве [6], где на горизонтальной поверхности световыми излучателями, управляемыми компьютером, создают три или более световых пятна, испытуемый размещается в центре контура, огибающего световые пятна. Программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют площадь и/или цвет и/или яркость и/или направление и/или скорость перемещения световых пятен, испытуемый оценивает трансформацию и перемещения световых пятен и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в центре контура, огибающего световые пятна. По величине среднеарифметического значения отклонений от центра контура оценивают способность человека воспринимать и ориентироваться в пространстве.

Недостатком способа является его низкая эффективность в условиях яркого освещения, высокая цена средств визуализации контента.

Известен дистанционно управляемый шар, который представляет собой герметичную полую сферу, внутри которой находятся электродвигатели, приводящие ее в движение, перезаряжаемая аккумуляторная батарея, питающая электродвигатели и контролер управления, снабженный модулем Bluetooth для удаленного приема команд со смартфона/планшета [7]. Пользователь может дистанционно контролировать роботизированный шар, перемещать его в разные стороны.

Однако такой шар и технология его управления еще не применяются при оценке способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве по результатам его перемещения, а их потенциал еще не раскрыт для специалистов.

Технический результат изобретения направлен на повышение эффективности способа оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве по результатам его перемещения.

Технический результат достигается тем, что на горизонтальной поверхности размещают три или более мобильных объекта, управляемые дистанционно программно-аппаратным комплексом, а испытуемый размещается в центре контура, огибающего эти мобильные объекты. Программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют площадь и/или форму и/или направление и/или скорость перемещения контура Испытуемый оценивает трансформацию и перемещения контура и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в центре контура, огибающего объекты. Перемещения контура и испытуемого снимают видеокамерой, расположенной на заданной высоте над горизонтальной поверхностью, видеоизображение передают в компьютер программно-аппаратного комплекса, компьютер, с момента изменения площади или направления, или скорости перемещения контура, периодически с заданным периодом вычисляет положение центра контура, огибающего объекты, и центра места положения испытуемого, расстояние между центрами. Причем новым является то, что программно-аппаратным комплексом формируют контур из трех и более отдельных дистанционно управляемых шаров заданного размера, расположенных на заданном расстоянии друг от друга. Задача испытуемого - перемещаться в течение заданного времени в центре контура, не выходя за пределы заданного исследователем предельного значения отклонений. Программно-аппаратный комплекс регистрирует действия испытуемого, формирует банк данных величин отклонений испытуемого от центра контура и подает испытуемому звуковые сигналы в режиме реального времени при превышении максимально допустимой величины отклонения от центра контура. По минимальной величине допустимого отклонения от центра контура в течение заданного времени, при котором испытуемый не допускает превышения максимально допустимых отклонений, оценивают способность человека воспринимать и ориентироваться в пространстве.

В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Существенные признаки, характеризующие изобретение, проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники и не являющиеся очевидными для специалиста. Идентичной совокупности признаков не обнаружено в патентной и научной литературе.

Предлагаемый способ оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве осуществляется следующим образом. Над горизонтальной поверхностью на заданной высоте размещают видеокамеру, а на поверхности заданное количество управляемых программно-аппаратным комплексом шаров. Испытуемый размещается в центре контура, огибающего центры шаров. Программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют направление и/или скорость перемещения шаров. Испытуемый оценивает перемещения шаров и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в центре контура, огибающего центры шаров. Перемещения шаров и испытуемого снимают видеокамерой, видеоизображение передают в компьютер программно-аппаратного комплекса, который с момента изменения направления или скорости перемещения шаров периодически с заданным периодом вычисляет положение центра контура, огибающего центры шаров, и центра места положения испытуемого, расстояние между центрами. Испытуемый перемещается в течение заданного времени в центре контура, старается не выходить за пределы заданного исследователем предельного значения отклонений от центра контура. При этом программно-аппаратный комплекс регистрирует действия испытуемого и подает ему звуковые сигналы в режиме реального времени, если тот допускает ошибки, превышает установленные ограничения по отклонению от центра контура. По результатам серии тестов определяют минимальную величину допустимого отклонения от центра контура, по которой оценивают способность человека воспринимать и ориентироваться в пространстве.

При осуществлении заявляемого способа могут использоваться известные технические решения и средства, для компьютерной обработки полученной видеоинформации может быть использовано известное или оригинальное программное обеспечение.

Таким образом, заявляемый способ оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве обладает новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.

Источники информации

1. Бехтерев В.М. Мозг и его деятельность / Посмертн. изд. под ред. проф. А.В. Гервера. - М.; Л.: Госиздат, 1928. - 327 с.

2. Сеченов И.М. Участие нервной системы в рабочих движениях человека // Физиология нервной системы. Избранные труды. - Вып. 3. - Кн. 1. - М: Мед. литература, 1952. - С. 150-154.

3. Бабияк В.И., Пащинин А.Н., Янов Ю.К. Роль и значение вестибулярного анализатора в восприятии пространства (сообщение 1) // Российская оториноларингология. - 2009. - №3. - С. 13-21.

4. Айрапетьянц Э.Ш., Батуев А.С. Принцип конвергенции анализаторных систем. - Л.: Наука, 1969. - 85 с.

5. Друшевская В.Л., Алексанянц Г.Д. Особенности «чувства пространства» и вестибулярная устойчивость у акробатов разной квалификации // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки. - 2010. - №3. - С. 57-62.

6. Патент 2525377 РФ, МПК А61В 3/00. Способ оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве / Роженцов В.В., Афоньшин В.Е. - №2013121205/14; заявл. 07.05.2013; опубл. 10.08.2014, Бюл. №22. - 8 с.

7. Дистанционно управляемый шар [Электронный ресурс] Режим доступа https://mysku.ru/blog/china-stores/50631.html.

Способ оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве, в котором на горизонтальной поверхности размещают три или более мобильных объекта, управляемые дистанционно программно-аппаратным комплексом, а испытуемый размещается в центре контура, огибающего эти мобильные объекты; программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют направление и/или скорость перемещения контура; испытуемый оценивает изменение перемещения контура и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в центре контура, огибающего объекты; перемещения контура и испытуемого снимают видеокамерой, расположенной на заданной высоте над горизонтальной поверхностью, видеоизображение передают в компьютер программно-аппаратного комплекса, компьютер, с момента изменения направления и/или скорости перемещения контура, периодически с заданным периодом вычисляет положение центра контура, огибающего объекты, и центра места положения испытуемого, расстояние между центрами, отличающийся тем, что в качестве мобильных объектов при создании контура используют три и более отдельных дистанционно управляемых шаров заданного размера, расположенных на заданном расстоянии друг от друга; задача испытуемого - перемещаться в течение заданного времени в центре контура, не выходя за пределы заданного исследователем предельного значения отклонений; программно-аппаратный комплекс регистрирует действия испытуемого, формирует банк данных величин отклонений испытуемого от центра контура и подает испытуемому звуковые сигналы в режиме реального времени при превышении максимально допустимой величины отклонения от центра контура; по минимальной величине допустимого отклонения от центра контура в течение заданного времени, при котором испытуемый не допускает превышения максимально допустимых отклонений, оценивают способность человека воспринимать и ориентироваться в пространстве.