Toepassing incongruent visueel-tactiele prikkels tijdens object transfer met Vibro-tactiele feedback

Het protocol test het effect van vibro-tactiele feedback op de reactie op incongruente visueel tactiele stimuli. Een bewegingsafvangsysteem berekent de 3D-coördinaten van een blok dat over een partitie wordt overgebracht. Dus de analyse van de bewegingstijd en het pad van het blok in elke herhaling kan efficiënt en nauwkeurig worden uitgevoerd aan het einde van het proces.

De reactie van het onderwerp op de incongruente visueel-tactiele stimuli in aanwezigheid van vibro-tactiele feedback kan gemakkelijk worden gekwantificeerd. Kwantificering van de positieve of negatieve bijdrage van vibro-tactiele feedback tijdens de motorische functie waarbij incongruente visuele tactiele stimuli betrokken zijn, kan helpen bij het toekomstige ontwerp van operatieve prothesen, haptics en chirurgische hulpmiddelen, slimme sportkleding of andere kledingstukken die vibro-tactiele feedback bevatten. Elk motion capture systeem en vibro-tactiele feedback systeem kan worden gebruikt om ons protocol te repliceren.

Begin met het verkrijgen van een houten doos met een 15,2 centimeter hoge partitie in het midden. Plaats een zachte sponslaag aan beide zijden van de partitie. Plaats vervolgens zes passieve reflecterende markeringen op het tegenovergestelde van het scherm op de vier hoeken en aan beide uiteinden van de partitie.

Gebruik een 3D-printer om een kubus te maken met afmetingen van 2,5 centimeter bij 2,5 centimeter bij 2,5 centimeter aan een basis met de afmetingen van 4,5 centimeter bij 4,5 centimeter bij een centimeter. Plaats vervolgens een groot scherm, ongeveer 1,5 meter, voor een tafel en plaats de doos op de tafel, 10 centimeter van de rand tegenover het scherm. Ten slotte u gebruik maken van een bewegingsopnamesysteem met zes camera's dat op 100 hertz is geactiveerd om de partitie en de beweging van het blok in realtime te visualiseren.

Kalibreer het motion capture systeem met een geinstrumenteerde toverstok, zodat het blok en de partitie van de doos worden herkend als stijve lichamen. Plaats vervolgens de doos op de tafel 10 centimeter van de rand tegenover het scherm. Instrueer eerst het onderwerp om horloges, armbanden en ringen te verwijderen.

Bevestig de VTF-systeemcontroller aan de onderarm. Bevestig vervolgens twee dunne en flexibele krachtsensoren aan het palmar-aspect van de duim en wijsvingers over een dunne, sponsachtige laag. Plaats een manchet op de huid van de bovenarm van het onderwerp en zorg ervoor dat het comfortabel zit.

Druk op de knop om de aan de controller aangesloten batterij te activeren. En vraag het onderwerp dan om hun duim en wijsvingers licht tegen elkaar te drukken. Instrueer het onderwerp om te trainen voor 10 minuten in het grijpen van het blok zo licht mogelijk, met behulp van alleen de twee geinstrumenteerde vingers.

Laat ze het blok optillen, verplaatsen en meerdere keren weer op tafel leggen, in een poging om een minimale hoeveelheid kracht op het blok toe te passen. Instrueer vervolgens het onderwerp om dicht bij de tabel te staan waar de doos en partitie zijn geplaatst. Plaats een scheidingswand aan de rand van de tafel in de buurt van het onderwerp en boven de doos, zodat het onderwerp niet in staat is om de doos te zien, maar kan gemakkelijk het scherm voor hem of haar te zien.

Plaats vervolgens het blok in het midden van het rechtercompartiment van de doos en leid de hand van het onderwerp ernaar. Start de software die de camera's van het motion capture-systeem aanst handt. Selecteer in het configuratiescherm van de visuele feedbacksoftware met/zonder VTF de code van het onderwerp, klik op uitvoeren, verbinden, openen en starten.

Instrueer het onderwerp om het blok 16 keer over te dragen met de krachtsensoren met de hand, terwijl het bekijken van de beweging van het virtuele blok op het scherm. Verplaats het blok na elke overdracht terug over de partitie naar de startlocatie. Nadat het onderwerp alle 16 herhalingen heeft voltooid, klikt u op stoppen in de software.

Ten slotte, vraag het onderwerp om de moeilijkheidsgraad van het uitvoeren van de taak van de overdracht van het blok 16 keer, met en zonder de VTF, volgens de volgende schaal te beoordelen. Nul is helemaal niet moeilijk, één is een beetje moeilijk, twee is matig moeilijk, drie is erg moeilijk, en vier is uiterst moeilijk. De resultaten gaven aan dat de waargenomen moeilijkheidsgraad van nul tot vier van het uitvoeren van de taak met de VTF aanzienlijk correleerde met de genormaliseerde padlengte van het blok met VTF.

De genormaliseerde padlengte in aanwezigheid van incongruente visuele tactiele signalen was langer voor proefpersonen die de taak als moeilijker beschouwden bij het gebruik van de VTF. Verder was de genormaliseerde padlengte aanzienlijk langer voor proefpersonen die de taak als moeilijker beschouwden bij het gebruik van de VTF. Het is van cruciaal belang dat het onderwerp zich niet bewust is van de mogelijkheid van misleidende feedback tijdens het proces.

Om dit te garanderen, is de onderkant van de doos bekleed met een zachte sponslaag en het onderwerp draagt om-oortjes om auditieve feedback van het blok vallen en het raken van de houten doos te elimineren. Ook moeten de twee overdrachten met incongruent feedback willekeurig worden gekozen uit de 16 uitgevoerde transfers.