Misurazione della stabilità spaziale nell'impugnatura di precisione

Per ottenere una comprensione completa del controllo grip force della presa, è importante valutare una direzione della forza delle dita. Suggeriamo una nuova tecnica più semplice per misurare la stabilità spaziale nella presa di precisione, per valutare la direzione della forza delle dita in un ambiente clinico. A dimostrare la procedura, sarà Ryoto Teshima, un dottorando del nostro laboratorio.

Prima di iniziare un'analisi, collegare due cavi del connettore del sensore alle porte USB di un computer e tirare su la leva collegata a un connettore del sensore, per consentire l'inserimento della linguetta del sensore nello slot di inserimento. Riportare la leva collegata nella posizione originale e aprire il software del sensore nel computer. Se i fogli del sensore sono collegati correttamente, sul monitor appariranno mappe di distribuzione della pressione in tempo reale.

Per regolare la pressione, inserire le aree di rilevamento del foglio del sensore una per una in un carro compressore e accendere la valvola dell'aria del controller del compressore. Iniziare ad applicare la pressione e regolare il regolatore al valore di carico appropriato. Durante l'applicazione della pressione, selezionate Strumenti ed equilibrazione e fate clic su Equilibrate1 e iniziate, nella finestra di dialogo di equilibrazione.

Il colore di equilibrazione della finestra, dovrebbe passare al grigio. Al termine dell'equilibrazione, selezionare Salva file Eq.File, immettere il nome del file e fare clic su Salva per salvare l'equilibrazione. Fare clic su Ok.

Selezionate Strumenti (Tools) e Calibrazione (Calibration) e fate clic su Aggiungi (Add), quindi immettete il valore di carico in Newton (Newtons) nella casella Forza applicata (Applied Force). Fare clic sul pulsante Start e controllare il risultato della calibrazione per verificare che la calibrazione sia stata eseguita correttamente. Qui, il valore di Newton è 134,33 e il valore delle celle caricate corrisponde a quello dei fogli del sensore utilizzati.

Quindi fare clic su SalvaCal. File, immettere il nome del file e fare clic su Salva per salvare la calibrazione. Posizionare da tre a cinque millimetri di lunghezza, di nastro a doppia mano, su ciascuno dei quattro angoli del cubo di ferro.

Utilizzare il nastro per fissare le parti sensibili alla pressione dei due fogli del sensore, su entrambi i lati del cubo di ferro e posizionare il cubo di ferro sopra un supporto di impostazione, su un tavolo. Impostare i dispositivi per una misurazione. Quindi aprire i file di equilibrazione e calibrazione nel software.

Dopo aver organizzato l'ambiente di misurazione, selezionare Opzioni e parametri di acquisizione nel software. Nella finestra di dialogo Parametro acquisizione dati immettere 36.000 nella casella Fotogrammi filmato, 0,01 nella casella Periodo e 100 nella casella Frequenza e fare clic su Ok. Per eseguire una misurazione, fare in modo che il partecipante si sieda davanti a un tavolo e regolare l'altezza del tavolo sulla flection dell'articolazione della spalla del partecipante di zero gradi e una posizione di flection articolare del gomito di 90 gradi.

Impostare il cubo di ferro e l'impostazione a 30 centimetri dal partecipante, nel piano sagittale medio sul tavolo, e pulire le polpe delle dita del partecipante con un tampone alcolico o una towelette. Istruisci il partecipante a usare una forza minima con il pollice e l'indice, a afferrare entrambi i lati del cubo di ferro a cui sono attaccati i fogli del sensore e a sollevare il cubo di circa cinque centimetri sopra il supporto di impostazione. Tenendolo per cinque o sette secondi, prima di riposizionare sul supporto di impostazione.

Quando il partecipante è pronto, fare clic su Registra e sulla traiettoria Centro della Forza, per monitorare il Centro di pressione nel software e dare loro uno spunto per avviare l'attività. Al termine dell'attività, fare clic su Interrompi e salvare i dati del filmato registrato. Per valutare le prestazioni del compito in presenza di interferenze visive, consentire innanzitutto al partecipante di toccare i sensori senza superare 0,5 Newton di pressione, prima di istruire il partecipante a chiudere gli occhi e utilizzare una forza minima con il pollice e l'indice, per sollevare il cubo di ferro di circa cinque centimetri sopra il supporto di impostazione.

Quindi tenere il cubo per cinque o sette secondi, prima di riposizionare sul supporto di impostazione. Per valutare le prestazioni delle attività in presenza di interferenze cognitive, istruire il partecipante come attività di calcolo, sottrarre continuamente sette da 100 nel modo più accurato possibile, utilizzando una forza minima con il pollice e l'indice, per sollevare il cubo di ferro di circa cinque centimetri sopra il supporto di impostazione, per cinque o sette secondi, prima di riposizionare sul supporto di impostazione. Per valutare le prestazioni dell'attività in presenza di interferenze del movimento della mano contralto, posizionare una tavola a pioli a 30 centimetri di distanza dal partecipante, accanto al cubo di ferro nel piano sagittale medio, e posizionare le dimensioni e il numero appropriati di pioli, in base alla difficoltà dell'attività.

Quindi istruisci il partecipante a manipolare il cubo di ferro con una forza minima usando il pollice e l'indice, e a sollevare e tenere il cubo di ferro circa cinque centimetri sopra il supporto di impostazione con una mano mentre, invertendo i pioli con l'altra mano. Per analizzare la forza di presa, aprite il file filmato per l'analisi nella finestra di dialogo. Quando viene visualizzata la mappa di distribuzione della pressione registrata, fare clic su Visualizzazione Windows multipla per aprire la finestra del grafico.

Individuare il punto nel tempo in cui il carico inizia ad essere applicato in ogni ascensore e annotare l'ora con riferimento al grafico. Salvare i dati di Grip Force in formato ASCII e aprire il file filmato. Individuare il numero di fotogramma in cui il carico ha iniziato ad essere applicato in ogni ascensore del foglio di calcolo e annotare il numero di fotogramma in riferimento al momento in cui è stato applicato il carico.

Calcolare quindi la forza di presa totale utilizzata in un intervallo, o quale è la somma dei valori della cella applicata. Per analizzare il centro di pressione, aprite il file filmato per l'analisi, per visualizzare la traiettoria Centro di pressione, sulla mappa di distribuzione della pressione. Con la mappa di distribuzione della pressione registrata attiva, fate clic su Riproduci avanti (Play Forward), per riprodurre il filmato.

Fate clic su Interrompi (Stop) e avanzate fotogramma per fotogramma, fino a quando il fotogramma in cui inizia a comparire il Centro di Pressione in ogni sollevamento, sulla mappa di distribuzione della pressione. Notare il numero di fotogramma e salvare i dati del Centro di pressione in formato ASCII, assicurandosi che siano selezionati Centro di forza e Filmato intero. Aprite il file filmato e individuate il numero di fotogramma in cui inizia a comparire il centro di pressione in ogni sollevamento del foglio di calcolo, con riferimento al numero di fotogramma indicato.

Quindi calcolare la lunghezza della traiettoria centro di pressione tra i fotogrammi. Qui vengono mostrate le traiettorie del Centro di Pressione e le tracce di Grip Force dell'indice dominante, in compiti singoli e doppi per giovani e anziani rappresentativi. In questa analisi rappresentativa, la forza di presa aumentò nell'interferenza del movimento della mano contraltrale, mentre le traiettorie del Centro di Pressione tendevano a diminuire.

Assicurarsi di informare i partecipanti di utilizzare una forza minima durante l'esecuzione delle attività. In caso contrario, tenderanno a utilizzare una forza di presa relativamente forte, per evitare un'instabilità spaziale.