摆动视标装置 · 原理图解

根据视频截图「制造一个 1.0–1.13 摆动的视标给孩子盯」推断出的结构和原理。图是示意图，不按真实比例。

一句话原理：电机通过“曲柄 → 连杆 → 摇杆”把转动变成来回摆动，再用两根细长推杆带着小车在铝型材导轨上前后滑动。小车上竖着一根杆，顶端是视标。视标大小不变，距离一变，它在眼睛里的张角就变：在近端相当于视力 1.0 的字，在远端相当于 1.13 的字（约小半行）。孩子要一直盯着这个“刚好看清 ↔ 刚好看不清”的视标。

速度三张图同步运动

图 1 · 全景：孩子和装置怎么摆

视标距离 – 相当于视力 –

孩子半躺在床头，戴着眼镜（矫正后的视力），一只眼戴眼罩（单眼训练）。
装置放在床尾，离眼睛约 2.5 米，视标杆把视标抬到和眼睛差不多的高度。
近端和远端的距离之比 = 1.13，所以行程只要约 33 cm。

图 2 · 机构：转动怎么变成前后滑动

曲柄角 – 小车位置 –

运动按下面的顺序一级一级传过去（对照图上的编号）：

#	部件	在截图里对应	作用	淘宝关键词
①	减速电机	木底座上的银色圆柱和后面的齿轮箱	慢速连续转动	直流减速电机 12V 低速
②	曲柄	电机轴上的偏心螺栓	转一圈，把连杆拉过去再推回来	偏心轮曲柄联轴器
③	连杆	底部那根两头带螺栓的短杆	把曲柄的小圆周运动传给摇杆	杆端关节轴承 M6
④	摇杆	斜着的青绿色铝板，下端铰接	绕下端来回摆动；顶端比连杆接点摆得更远，起放大作用	铝板定制激光切割
⑤	推杆 ×2	沿导轨上方伸向远端的两根细黑杆	把摇杆顶端的摆动传给远处的小车	碳纤维杆实心 4mm
⑥	导轨	两根并排的黑色铝型材	让小车只能沿直线前后走	2020铝型材 V型槽 V型滑轮滑块板
⑦	小车 + 立杆	远端的黑色滑块和竖杆	带视标前后移动，把视标抬到眼睛的高度	相机延长杆 1/4螺丝
⑧	视标	杆顶上的小黑盒（下面有个小球形云台）	上面是视标（推测是灯箱或印好的 E 字），用云台调角度正对孩子	迷你球形云台 1/4

截图分辨率有限，以上是根据外观推断的。① 到 ④ 是一个“曲柄摇杆机构”（四连杆），也可能实际是更简单的“曲柄直接推小车”，但原理一样：电机转一圈 = 视标走一个来回。顶端那个小黑盒也可能是摄像头；如果是摄像头，视标就是贴在别处的，这一点需要看原视频确认。

图 3 · 光学：为什么移动 33 cm 就从 1.0 变成 1.13

张角 – 相当于视力 –

视力 1.0 的定义：E 字整体高度在眼里张开 5 角分（每一笔 1 角分）。
同一个 E 拿远，张角就变小。距离变成 1.13 倍，张角就变成 5′ ÷ 1.13 ≈ 4.42′，相当于视力 1.13 的字。
所以 视力值 ∝ 距离：远端距离 = 近端距离 × (远端视力 ÷ 近端视力)。
在 2.5 m 处，眼睛的调节需求只有 0.40 D → 0.35 D，几乎不变，所以它练的不是睫状肌，而是“看清临界细节”的能力（知觉学习）。

自己做的话：尺寸计算器

近端距离（米）近端相当视力远端相当视力

E 字整体高度：–　远端距离：–　行程：–
曲柄直推时曲柄半径：–

E 字高度 = 近端距离 × tan(5′) ÷ 近端视力。近端视力建议设成孩子戴镜后刚好能看清的那一行，远端设成比它小约半行。打印时要用 600 dpi 以上的激光打印机。

和你之前设计的版本 2 有什么区别？

核心一样，都是“电机 + 曲柄”把转动变成往返；它多了一级摇杆放大行程，所以电机和曲柄能做得很小，都放在近端的木底座上。
它用细长推杆把动力送到远处的小车，所以导轨可以做得窄而长，整个装置像一根“棍子”，放在床上也不占地方。
用铝型材做导轨，比抽屉滑轨更直、更稳，视标不会晃。
放在远处（约 2.5 m），而你原来的方案在 30–60 cm。两者练的东西不同：它练视力阈值，你的练调节。

训练效果说明：知觉学习对弱视有一定临床证据；对近视，主要是提高裸眼能分辨的视力，不改变度数和眼轴。如果是弱视，遮哪只眼、每天遮多久，请听眼科医生的。