Методы исследования сенсомоторной активности в трудовой деятельности

Во многих работах методы исследования психомоторной активности человека делятся на три основные класса характеристик: кинематические, динамические и электромиографические.

1. Кинематические характеристики движений человека позволяют описать пространственные перемещения тела и его отдельных звеньев в пространстве без учета сил, инициирующих эти перемещения. Кинематические характеристики движения содержат информацию о скорости, времени и величине (амплитуде) перемещения в пространстве. В связи с тем что движение тела и его частей в пространстве нелинейно, кинематические характеристики позволяют получить информацию о скоростях и ускорениях в различных фазах движения. Из методик, регистрирующих кинематические характеристики движения, наиболее распространенными являются методики с применением фото-, кинои видеотехники, например хронофотограмма (с применением фототехники), циклограмма и зеркальная кимоциклосъемка (с применением киносъемки или видеосъемки). Существуют более простые методики с использованием гониографов для исследования кинематических характеристик движений, основанных на измерении углов в суставах при движениях человека. Для измерения малоамплитудных движений (тремора, движения глаз и др.) применяются установки типа RED-500 производства Senso Motoric Instruments (Германия).

В настоящее время наиболее популярными и перспективными являются цифровые видеотехнические методики с программным обеспечением, позволяющим в процессе эксперимента (видеозаписи) вести обработку экспериментального материала в реальном масштабе времени, по определенным критериям. Примером такого рода методических средств может служить программа FaceReader фирмы Noldus (Нидерланды, noldus.com), используемая для выделения эмоциональных выражений лица путем объективной фиксаций семи базовых эмоций человека. Существуют подобные устройства для экспериментального исследования мимики, жестов и позы, а также изучения перемещения одного человека или группы людей или животных в пространстве.

2. Динамические (силовые) характеристики движения — это мускульные усилия, вызывающие перемещение в пространстве тела человека и его звеньев. Ранее для расчета силовой структуры движения применяли механико-математический метод расчета векторов сил, действующих на тело и его звенья в процессе движения, при этом не учитывались инерционные, реактивные и гравитационные силы. В настоящее время этот метод практически не используется в связи с тем, что появившиеся электромиографические исследования мышечной активности в процессе движения существенно изменили представления о силовой структуре биомеханики движений.

В середине XX столетия появились промышленные образцы многоканальных тензометрических регистраторов. Тензометрическая методика позволила с высоким разрешением измерять усилия, прикладываемые к органам управления, к опорным плоскостям специальных платформ, при осуществлении трудовых действий, ходьбе, беге и др. Мышечная и опорная системы представляют собой сложное и малоизученное образование. В настоящее время еще не разработаны высокоинформативные методы регистрации и анализа динамических параметров движения, позволяющие изучать принципы организации и способы управления высокоэффективными и высококоординированными моторными действиями, состоящими из малостабильных элементов.

3. Электромиографические характеристики движения. С появлением приборов, регистрирующих электромиограмму, изменились представления об особенностях активности мышц и механике организации моторного действия. Электромиограмма (ЭМГ) является объективным показателем времени начала и конца мышечного сокращения, качественным показателем степени мышечного утомления и интенсивности мышечного сокращения (см. ЭП-21−1). В условиях, когда нет возможности измерить усилие, развиваемое мышцей, при помощи динамометрических устройств, можно получить косвенную оценку усилия по показателям суммарной (интегрированной) электромиограммы. Суммарная ЭМГ линейно увеличивается с приростом усилия до 30−40% от максимальной силы мышц, что является хорошим методом оценки динамики усилий, имеющих место при выполнении трудовых движений. По эргономическим нормам максимально допустимая нагрузка на мышцы в течение рабочего дня (при равных интервалах работы и отдыха) не должна превышать 15% от их максимальной силы.

Психологические методы исследования психомоторики человека

Из психологических методов исследования психомоторной активности человека применяется психологический анализ деятельности работника в полевых (реальных) или лабораторных условиях. Вместе с методами психологического анализа моторной деятельности используются методы наблюдения, опроса, анкетирования и экспертных оценок.

В ходе метода наблюдения часто применяют фотои киносъемку рабочих движений, рабочей позы, направлений взора и других показателей операторской деятельности.

Для оптимизации состава рабочих движений создается их описание и делается анализ по системе «терблигов» (см. ЭП-21−1-1). На определенных этапах психологического анализа деятельности применяются такие методы, как фотография рабочего дня, замеры времени выполнения трудовых операций движений и действий в течение рабочего дня или суток (хронометраж), распределение периодов труда и отдыха.

Физиологические методы исследования психомоторики человека

В практике исследования профессионального поведения работника могут быть использованы физиологические методики регистрации показателей латентных периодов сенсомоторных и сенсоречевых реакций, частоты пульса и дыхания, кровяного давления и др. (см. ЭП-21−1).

Для диагностики и изучения различных сторон трудовой деятельности широко применяются физиологические показатели, образующие комплекс полиэффекторной регистрации:

• • электроэнцефалография (ЭЭГ) — показатель электрической активности мозга, дающий информацию о функциональном состоянии собственной активности мозга и реакций на различные раздражители, возникающие в трудовой деятельности;
• • электромиография (ЭМГ) — регистрация электрической активности мышц; применяется при исследовании двигательной активности в разных видах профессиональной деятельности; особое значение данный метод имеет при объективной оценке рабочей позы, которая обеспечивается работой мышц в статическом режиме;
• • кожно-гальваническая реакция (КГР) — показатель сдвигов функционального состояния при действии различных факторов на рабочего в производственных условиях;
• • электрокардиография (ЭКГ) — электрическая активность сердца работника, выступающая в качестве индикатора реакции сердечно-сосудистой системы на различные физические нагрузки в производственных условиях;
• • электроокулография (ЭОГ) — электрическая активность мышц, приводящих в движение глазное яблоко, применяется при исследовании перемещений взора работающего человека в конкретных видах трудовой деятельности.

Регистрация указанных выше показателей чаще проводится в лабораторных условиях, но также применяется техника телеметрической регистрации, позволяющая использовать данные показатели в нолевых условиях, например, при сравнении образцов мебели, ручного инструмента, вариантов кабин транспортных средств, комфортности использования бытовой техники. Речь идет при этом о практике эргономической экспертной оценки инструментов и потребительских изделий [9].