Anwendung der indikierten visuellen Stimuli während der Objektübertragung mit Vibro-Taktile Feedback

Das Protokoll testet die Wirkung von vibro-taktilen Rückmeldungen auf die Reaktion auf inkongruente visuell-taktile Reize. Ein Bewegungserfassungssystem berechnet die 3D-Koordinaten eines Blocks, der über eine Partition übertragen wird. So kann die Analyse der Bewegungszeit und des Bewegungsweges des Blocks in jeder Wiederholung effizient und präzise am Ende der Studie durchgeführt werden.

Die Reaktion des Subjekts auf die inkongruenten visuell-taktilen Reize in Gegenwart von vibro-taktiler Rückkopplung kann leicht quantifiziert werden. Die Quantifizierung des positiven oder negativen Beitrags von vibro-taktiler Rückkopplung während der Motorfunktion, die inkongruente visuell-taktile Reize beinhaltet, kann bei der zukünftigen Gestaltung von operativen Prothesen, Haptik und chirurgischen Werkzeugen, intelligenter Sportbekleidung oder anderen Kleidungsstücken, die vibro-taktiles Feedback enthalten, helfen. Jedes Motion Capture System und vibro-taktile Feedback-System kann verwendet werden, um unser Protokoll zu replizieren.

Beginnen Sie mit der Beschaffung einer Holzkiste mit einer 15,2 Zentimeter hohen Trennwand in der Mitte. Legen Sie eine weiche Schwammschicht auf beiden Seiten der Trennwand. Platzieren Sie dann sechs passive reflektierende Marker auf dem Bildschirm gegenüber an den vier Ecken und an beiden Enden der Partition.

Verwenden Sie einen 3D-Drucker, um einen Würfel mit den Abmessungen von 2,5 Zentimetern mal 2,5 Zentimetern mal 2,5 Zentimetern herzustellen, der an einer Basis mit den Abmessungen 4,5 Zentimeter mal 4,5 Zentimeter mal zentimetergroß befestigt ist. Als nächstes legen Sie einen großen Bildschirm, etwa 1,5 Meter, vor einem Tisch und legen Sie die Box auf den Tisch, 10 Zentimeter von der Kante gegenüber dem Bildschirm. Schließlich verwenden Sie ein bei 100 Hertz aktiviertes Sechs-Kamera-Motion-Capture-System, um die Partition und die Bewegung des Blocks in Echtzeit zu visualisieren.

Kalibrieren Sie das Bewegungserfassungssystem mit einem instrumentierten Zauberstab, so dass der Block und die Teilung der Box als starre Körper erkannt werden. Legen Sie dann die Box auf den Tisch 10 Zentimeter von der Kante gegenüber dem Bildschirm. Weisen Sie zunächst das Motiv an, alle Uhren, Armbänder und Ringe zu entfernen.

Schließen Sie den VTF-Systemcontroller an ihren Unterarm an. Befestigen Sie dann zwei dünne und flexible Kraftsensoren am palmar Endes des Daumens und der Zeigefinger über eine dünne, schwammige Schicht. Legen Sie eine Manschette auf die Haut des Oberarms des Motivs und stellen Sie sicher, dass es bequem sitzt.

Drücken Sie die Taste, um die am Controller angeschlossene Batterie zu aktivieren. Und dann fragen Sie das Subjekt, um ihren Daumen und Zeigefinger zusammen leicht zu drücken. Weisen Sie das Subjekt an, 10 Minuten lang zu trainieren, um den Block so leicht wie möglich zu erfassen, indem Sie nur die beiden instrumentierten Finger verwenden.

Lassen Sie sie den Block heben, verschieben und mehrmals wieder auf den Tisch legen, um eine minimale Menge an Kraft auf den Block anzuwenden. Als Nächstes weisen Sie das Subjekt an, in der Nähe der Tabelle zu stehen, in der die Box und die Partition platziert sind. Platzieren Sie einen Teiler am Rand des Tisches in der Nähe des Motivs und über dem Feld, so dass das Subjekt die Box nicht sehen kann, aber leicht den Bildschirm vor ihm sehen kann.

Legen Sie dann den Block in die Mitte des rechten Fachs der Box und führen Sie die Hand des Subjekts zu ihm. Starten Sie die Software, die die Kameras des Motion Capture Systems steuert. Wählen Sie im Bedienfeld der visuellen Feedback-Software mit/ohne VTF den Code des Betreffs ein, klicken Sie auf Ausführen, Verbinden, Öffnen und Starten.

Weisen Sie das Subjekt an, den Block 16 Mal mit den Instrumenten der Kraftsensoren zu übertragen, während Sie die Bewegung des virtuellen Blocks auf dem Bildschirm betrachten. Verschieben Sie den Block nach jeder Übertragung zurück über die Partition an ihren Startplatz. Nachdem das Motiv alle 16 Wiederholungen abgeschlossen hat, klicken Sie in der Software auf Stopp.

Fragen Sie schließlich den Betreffenden, den Schwierigkeitsgrad der Ausführung der Aufgabe der Übertragung des Blocks 16 Mal zweimal, mit und ohne vTF, entsprechend der folgenden Skala zu bewerten. Null ist überhaupt nicht schwierig, eine ist etwas schwierig, zwei ist mäßig schwierig, drei ist sehr schwierig, und vier ist extrem schwierig. Die Ergebnisse zeigten, dass der wahrgenommene Schwierigkeitsgrad von null bis vier der Ausführung der Aufgabe mit dem VTF signifikant mit der normalisierten Pfadlänge des Blocks mit VTF korrelierte.

Die normalisierte Pfadlänge in Gegenwart von inkongruenten visuell-taktilen Signalen war länger für Probanden, die die Aufgabe als schwieriger bei der Verwendung des VTF empfand. Darüber hinaus war die normalisierte Pfadlänge für Probanden, die die Aufgabe als schwieriger bei der Verwendung des VTF empfand, deutlich länger. Es ist entscheidend, dass das Thema sich der Möglichkeit irreführender Rückmeldungen während der Studie nicht bewusst ist.

Um dies zu gewährleisten, ist der Boden der Box mit einer weichen Schwammschicht ausgekleidet und das Subjekt trägt Umkreis-Ohr-Ohrhörer, um auditiveRückkopplung des Blocks zu vermeiden, der fällt und die Holzkiste trifft. Außerdem sollten die beiden Übertragungen mit inkongruentem Feedback nach dem Zufallsprinzip aus den 16 durchgeführten Transfers ausgewählt werden.