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Visualisierungsmethode für Propriozeptive Drift auf einer 2D-Ebene Verwenden von Support Vector Machine

DOI:

10.3791/53970

October 27th, 2016

In This Article

Summary

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Dieser Artikel beschreibt ein neues Verfahren proprioceptive Drift auf einer 2D-Ebene mit Hilfe der Spiegel Illusion zu schätzen und eine psycho-physischen Verfahren mit einer Analyse kombiniert maschinelles Lernen verwendet wird.

Abstract

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Die propriozeptive Drift, die eine Wahrnehmungsverschiebung der Körperteilposition vom unsichtbaren realen Körper zu einem sichtbaren körperähnlichen Bild darstellt, wurde als Verhaltenskorrelat für das Gefühl des Besitzes gemessen. Bisher war die Schätzung der propriozeptiven Drift auf eine räumliche Dimension beschränkt, z. B. Höhe, Breite oder Tiefe. Da sich die Hand in 3D frei bewegen kann, ist die Messung der propriozeptiven Drift in nur einer Dimension für die Abschätzung der Drift in realen Situationen nicht ausreichend. In diesem Artikel stellen wir eine neuartige Methode zur Abschätzung der propriozeptiven Drift auf einer 2D-Ebene unter Verwendung der Spiegelillusion vor, indem wir eine objektive Verhaltensmessung (Handpositionsverfolgung) und eine subjektive, phänomenologische Bewertung (subjektive Bewertung der Handposition und Fragebogen) mit einem ausgeklügelten Ansatz des maschinellen Lernens kombinieren. Diese Technik ermöglicht nicht nur die Untersuchung der zugrundeliegenden Mechanismen des Besitz- und Handlungsbewusstseins, sondern hilft auch bei der Rehabilitation einer fehlenden oder gelähmten Gliedmaße und bei den Gestaltungsregeln von Echtzeit-Steuerungssystemen mit einer selbstkörperähnlichen Usability, bei denen der Bediener das System so steuert, als wäre es Teil seines eigenen Körpers.

Introduction

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In den letzten Jahren Forschung über den Sinn oder Erfahrung des Selbst-Körper, die, den eigenen Körper ist, hat sich im Zusammenhang mit der Ausführung erhöht. Ausführungsform bezieht sich auf die Idee oder das Konzept einer physischen oder virtuellen Körper zu haben, die mit der Umwelt, wie das Erreichen, greifen, und rührend in Wechselwirkung treten können. Zum Beispiel kann der Mensch ein Objekt oder einen anderen Menschen in der Umgebung positioniert berühren durch ihren eigenen Körper zu bewegen, in diesem Fall ihren eigenen Arm und Hand. Heutzutage wird diese Interaktion oder Kommunikation mit den eigenen natürlichen Körper beschränkt. Aufgrund Erfindungen und....

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Protocol

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Alle Aspekte des Experiments wurden von der Ethikkommission des Tokyo Institute of Technology genehmigt.

1. Experimenteller Aufbau

  1. Material und Einrichtung zur Messung Propriozeptive Drift.
    1. Besorgen Sie sich einen Stand, der eine 100 x 100 cm Platte halten kann vertikal (Abbildung 1).
    2. Besorgen Sie sich einen Stuhl, auf dem die Teilnehmer bequem während des Experiments sitzen kann.
    3. Besorgen Sie sich eine 100 x 100 cm Acryl Spiegel und matte Tafel.
    4. Besorgen Sie sich die Position Tracker (zB SLC-C02, Cyverse) der Teilnehmer der rechten Handposition zu verfolgen. Räumliche Auflösung sollte etwa 1,....

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Results

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Repräsentative Ergebnisse einer früheren Studie vorgestellt 16 das Verfahren zu veranschaulichen. 3A zeigt , daß die Flächenformen , wo der Teilnehmer nicht die räumliche zwischen linken und rechten Position zwischen den Bedingungen (Spiegel) unterschieden Offset erkennen konnte und ohne (Tafel) visual . Feedback 3B zeigt , dass die Flächengrößen in den Zustand mit visuellem Feedback sind deutlich größer als im Zustand ohne visuelles Feedback .......

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Discussion

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Wir zeigen ein Verfahren proprioceptive Drift in einer 2D-Ebene während der Spiegel Illusion zu schätzen SVM mit und das Ergebnis mit Antworten auf den Fragebogen für den Sinn des Eigentums und der Agentur zu vergleichen. Dieses neue Verfahren ergab, dass die zwischen visuellen und propriozeptiven Feedback erforderlichen Versatz proprioceptive Drift beträgt ca. 10 cm zu erhalten und dass dieser Versatz eng überlappt mit den erforderlichen Offset das Gefühl des Eigentums und der Agentur zu halten.

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Disclosures

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Die Verfasser erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.

Acknowledgements

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Diese Forschung wurde vom Center of Innovation Program der Japan Science and Technology Agency, JST, unterstützt.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Acric Spiegel
Matte Tafel
maßgefertigter Ständerz.B. Holzstange oder PVC(Polyvinylchlorid)-Rohr 
Stuhl
FußpedalP.I. Engineering ClassicX-Tasten USB und PS/2 FußpedaleAndere Reaktionsgeräte können verfügbar sein.
PositionssensorCyVerseSLC-C02Andere Positionssensoren können verfügbar sein.
Maßgeschneiderte retroreflektierende MarkierungDer vom Motion-Capture-Anbieter bereitgestellte Marker kann verfügbar sein.
Noise canselling kopfhörerboseQuiet Comfort 3Andere Kopfhörer können verfügbar sein.
PCMaus ComputerNG-N-i300GAAnderer PC kann verfügbar sein.

References

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  1. Alimardani, M., Nishio, S., Ishiguro, H. Humanlike robot hands controlled by brain activity arouse illusion of ownership in operators. Sci. Rep. 3, 2396(2013).
  2. Fernando, C. L., et al. Design of TELESAR V for transferring bodily consciousness in telexistence. Intelligent Robots and Systems (IROS), 2012 IEEE/RSJ International Conference, Vilamoura, , 5112-5118 (2012).
  3. Ramachandran, V. S., Rogers-Ramachandran, D. C.

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Proprioceptive Drift2D PlaneSupport Vector MachineHand Position TrackingMirror IllusionSense of OwnershipAgency AssessmentVisual FeedbackRehabilitation EngineeringPsychophysics Experiment

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