Точностного движения

Медленные точностные движения наиболее часто становились предметом исследования (R.S. Woodworth, 1899; Е.П. Ильин, 1966; Е.К. Бережная, 1970; N.E. Berthier et. al., 1996; J.J. Temprado, S. Vieilledent, L. Proteau, 1996; B. Rosblad, 1997 и др.).

В таких движениях ярко выражены фаза доставки и фаза реализации, граница между которыми лежит в том временном промежутке, когда скорость звена, осуществляющего транспортную функцию, замедляется вплоть до остановки (рис. 7). Подразумевается, что такое замедление происходит для создания наилучших условий для центрального управления движением на основе зрительной и кинестетической обратной связи. И хотя, в зависимости от реальных условий выполнения, может происходить частичное совмещение движений проксимального и дистального звеньев, это – скорее исключение.

Однако малая скорость и, следовательно, большая длительность делают медленное точностное движение сильно зависимым от силы тяжести. С окончанием фазы доставки возникает необходимость удержания звена, осуществляющего движение в фазе реализации, в достигнутом положении. Это, несомненно, приводит к параллельному функционированию двух двигательных программ (блоков программы) – фиксации звена, осуществлявщего движение в фазе доставки, и реализации точности.

Начало выполнения программы фиксации может совпадать с началом фазы доставки, так как в это время звено, осуществляющее движение в фазе реализации и не задействованное в процессах накопления и переноса энергии, фиксируется. Активность фиксации резко возрастает с окончанием фазы доставки, так как возникает необходимость удерживать в достигнутом положении и звено, осуществлявшее движение в фазе доставки.

Необходимость выполнения программы фиксации отрицательно сказывается на эффективности медленного точностного движения. Значительное преобладание длины плеча рычага АВ (рис. 8), к которому приложена сила тяжести звена ВС, осуществляющего движения в фазе реализации, над длиной плеча рычага AD, к концу D которого приложена сила противодействия, приводит к большой подвижности дистального конца рычага АВ, что затрудняет решение задачи фазы реализации.

Поэтому, если позволяют условия, фаза доставки заканчивается не только фиксацией сочленения, но и замыканием кинематической цепи (например, поза стрелка) о более неподвижную часть тела или внешний неподвижный предмет. В этом случае выполнение программы активной фиксации (основанной на усилии соответствующих мышц) заканчивается одновременно с окончанием фазы доставки.

Представленное понимание фазовой структуры медленного точностного движения согласуется с данными о раздельном существовании статического и кинетического визуального каналов (J. Paillard, 1980; J. Paillard, B. Amblard, 1985; C. Bard, J. Paillard, M. Fleury, L. Hay, J. Larue, 1990), первый из которых предназначен для управления движением на малых скоростях (близких к нулю) на основе бинокулярной зрительной информации, когда конечность приближается к цели (в фазе реализации), а второй – для управления движением при достаточно высокой скорости перемещения (15 град/с и выше) и монокулярной зрительной информации (в фазе доставки).

Вместе с тем необходимо отметить, что в односуставном точностном движении одно и то же звено задейстовано и в фазе доставки, и в фазе реализации, в момент реализации точности происходит его полная остановка. В этом случае приведённую скорость 15 град/с (J. Paillard, B. Amblard, 1985) можно условно считать началом фазы реализации, так как с этого момента явно выражено повышение эффективности управления движением (его точности) на основе бинокулярной зрительной информации, что косвенно показывает начало сличения с целью не всего звена, а точки реализации точности. Следует, впрочем, оговориться, что имеющиеся в литературе разногласия в определении угловой скорости, характерной для статического и кинетического визуальных каналов (например, K. Abahnini, L. Proteau, J.J. Temprado, 1997), во многом связаны с тем, что одинаковой угловой скорости звеньев, имеющих различную длину, соответствует различная линейная скорость.

Таким образом, задачей фазы доставки медленного точностного движения является только принятие оптимального положения частью тела, реализующей точность, а задача фазы реализации совпадает с задачей всего точностного движения.

Содержание и границы фаз максимально быстрого