Method Article

Visualisatie Methode voor Proprioceptieve Drift op een 2D vliegtuig met behulp van Support Vector Machine

DOI:

10.3791/53970

October 27th, 2016

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit artikel beschrijft een nieuwe werkwijze proprioceptieve drift schatten op een 2D-vlak met de spiegel illusie en combineren van een psychofysische methode waarvan analyse met machine learning.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Proprioceptive drift, which is a perceptual shift in body-part position from the unseen real body to a visible body-like image, has been measured as the behavioral correlate for the sense of ownership. Previously, the estimation of proprioceptive drift was limited to one spatial dimension, such as height, width, or depth. As the hand can move freely in 3D, measuring proprioceptive drift in only one dimension is not sufficient for the estimation of the drift in real life situations. In this article, we provide a novel method to estimate proprioceptive drift on a 2D plane using the mirror illusion by combining an objective behavioral measurement (hand position tracking) and subjective, phenomenological assessment (subjective assessment of hand position and questionnaire) with a sophisticated machine learning approach. This technique permits not only an investigation of the underlying mechanisms of the sense of ownership and agency but also assists in the rehabilitation of a missing or paralyzed limb and in the design rules of real-time control systems with a self-body-like usability, in which the operator controls the system as if it were part of his/her own body.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De afgelopen jaren onderzoek naar de zin of ervaring van het zelf-lichaam, dat is, het eigen lichaam, is toegenomen in de context van de uitvoeringsvorm. Belichaming verwijst naar het idee of concept van het hebben van een fysieke of virtuele lichaam die kunnen interageren met de omgeving, zoals het bereiken, grijpen, en ontroerend. Zo kan de mens een object of een andere menselijke gepositioneerd in het milieu raken door het verplaatsen van het eigen lichaam, in dit geval de arm en hand. Tegenwoordig wordt deze interactie of communicatie niet beperkt tot het gebruik van de eigen natuurlijke lichaam. Door uitvindingen en ontwikkeling van mensachtige robots of avatars....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Alle aspecten van het experiment werden goedgekeurd door de Ethische Commissie van het Tokyo Institute of Technology.

1. Experimentele Setup

  1. Materiaal en instellingen voor het meten van Proprioceptieve Drift.
    1. Het verkrijgen van een stand die een cm plaat 100 x 100 verticaal kan houden (figuur 1).
    2. Het verkrijgen van een stoel waarop de deelnemer comfortabel kunnen zitten tijdens het experiment.
    3. Zorg voor een 100 x 100 cm acryl spiegel en matte schoolbord.
    4. Het verkrijgen van de positie tracker (bijvoorbeeld SLC-C02, Cyverse) aan de deelnemer juiste positie van de hand te houden. Ruimtelijke reso....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Representatieve resultaten van een eerder onderzoek worden aan de werkwijze 16 illustreert. Figuur 3A toont dat het gebied vormen waar de deelnemer de ruimtelijke verschuiving tussen linker en rechter handpositie heeft gedetecteerd verschilde tussen de voorwaarden (spiegel) en zonder (bord) visueel . feedback Figuur 3B toont dat gebied maten in de conditie met een visuele feedback zijn aanzienlijk groter dan in de conditie zonder visuele feedb.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

We tonen een methode om proprioceptieve drift te schatten in een 2D-vlak in de spiegel illusie met behulp van SVM en het resultaat met de antwoorden op de vragenlijst voor het gevoel van eigenaarschap en agency te vergelijken. Deze nieuwe werkwijze is gebleken dat de vereiste correctie tussen visuele en proprioceptieve feedback te handhaven proprioceptieve drift ongeveer 10 cm en dat dit gecompenseerd nauw samenvalt met de offset nodig om het gevoel van eigendom en agentschap handhaven.

Merk.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

The authors declare that they have no competing financial interest.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

This research was supported by the Center of Innovation Program from the Japan Science and Technology Agency, JST.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Acric mirror
Matte blackboard
custom-made stande.g. wood pole or PVC(poly vinyl chloride) pipe 
Chair
Foot pedalP.I. EngineeringClassic X-keys USB, and PS/2 Foot PedalsOther response device can be avaliable.
Position sensorCyVerseSLC-C02Other position sensor can be avaliable.
Custom-made retroreflectivemarkerThe marker provided by the motion capture vendor can be available.
Noise canselling head phoneboseQuiet Comfort 3Other head phone can be avaliable.
PCMouse computerNG-N-i300GAOther PC can be available.

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

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

Related Articles