Aplicando estímulos visuais-táteis incongruentes durante a transferência de objetos com feedback Vibro-tátil

O protocolo testa o efeito do feedback vibro-tátil na resposta a estímulos visuais-táteis incongruentes. Um sistema de captura de movimento calcula as coordenadas 3D de um bloco transferido através de uma partição. Assim, a análise do tempo de movimento e do caminho do bloco em cada repetição pode ser realizada de forma eficiente e precisamente no final do ensaio.

A reação do sujeito aos estímulos visuais-táteis incongruentes na presença de feedback vibro-tátil pode ser facilmente quantificada. A quantificação da contribuição positiva ou negativa do feedback vibro-tátil durante a função motora que envolve estímulos visuais-táteis incongruentes pode auxiliar no design futuro de próteses operatórias, hápticos e ferramentas cirúrgicas, roupas esportivas inteligentes ou quaisquer outras peças de vestuário que incorporem feedback vibro-tátil. Qualquer sistema de captura de movimento e sistema de feedback vibro-tátil pode ser usado para replicar nosso protocolo.

Comece obtendo uma caixa de madeira com uma partição de 15,2 centímetros de altura no centro. Coloque uma camada de esponja macia em ambos os lados da partição. Em seguida, coloque seis marcadores reflexivos passivos no aspecto oposto à tela nos quatro cantos e em ambas as extremidades da partição.

Use uma impressora 3D para fabricar um cubo com as dimensões de 2,5 centímetros por 2,5 centímetros por 2,5 centímetros ligado a uma base com as dimensões de 4,5 centímetros por 4,5 centímetros por um centímetro. Em seguida, coloque uma tela grande, de aproximadamente 1,5 metros, em frente a uma mesa e coloque a caixa sobre a mesa, a 10 centímetros da borda oposta à tela. Finalmente, use um sistema de captura de movimento de seis câmeras ativado a 100 hertz para visualizar a partição e o movimento do bloco em tempo real.

Calibrar o sistema de captura de movimento com uma varinha instrumentada para que o bloco e a partição da caixa sejam reconhecidos como corpos rígidos. Em seguida, coloque a caixa sobre a mesa 10 centímetros da borda oposta à tela. Primeiro, instrua o sujeito a remover quaisquer relógios, pulseiras e anéis.

Conecte o controlador do sistema VTF ao antebraço. Em seguida, conecte dois sensores de força finos e flexíveis ao aspecto palmar do polegar e dedos indicadores sobre uma camada fina e esponjosa. Coloque uma braçadeira na pele do braço superior do sujeito e certifique-se de que ela fique confortavelmente.

Pressione o botão para ativar a bateria ligada ao controlador. E então peça ao sujeito para pressionar o polegar e os dedos indicadores juntos levemente. Instrua o sujeito a treinar por 10 minutos para agarrar o bloco o mais levemente possível, usando apenas os dois dedos instrumentados.

Mande-os levantar o bloco, movê-lo e colocá-lo de volta na mesa várias vezes, tentando aplicar uma quantidade mínima de força no bloco. Em seguida, instrua o sujeito a ficar perto da mesa onde a caixa e a partição são colocadas. Coloque um divisor na borda da mesa perto do sujeito e acima da caixa para que o sujeito não possa ver a caixa, mas possa facilmente ver a tela na frente dele ou dela.

Em seguida, coloque o bloco no meio do compartimento direito da caixa e guie a mão do sujeito a ele. Inicie o software controlando as câmeras do sistema de captura de movimento. No painel de controle do software de feedback visual, selecione com/sem VTF, digite o código do assunto, clique em executar, conectar, abrir e iniciar.

Instrua o sujeito a transferir o bloco 16 vezes com os sensores de força instrumentados à mão, enquanto visualiza o movimento do bloco virtual na tela. Após cada transferência, mova o bloco de volta através da partição para o local de partida. Após o assunto completar todas as 16 repetições, clique em parar no software.

Por fim, peça ao sujeito que avalie o nível de dificuldade de realizar a tarefa de transferir o bloco 16 vezes duas vezes, com e sem o VTF, de acordo com a escala a seguir. Zero não é difícil, um é um pouco difícil, dois é moderadamente difícil, três é muito difícil, e quatro é extremamente difícil. Os resultados indicaram que o nível de dificuldade percebido de zero a quatro de realizar a tarefa com o VTF correlacionava significativamente com o comprimento do caminho normalizado do bloco com VTF.

O comprimento do caminho normalizado na presença de sinais visuais-táteis incongruentes foi mais longo para os sujeitos que perceberam a tarefa como mais difícil ao usar o VTF. Além disso, o comprimento do caminho normalizado foi significativamente maior para os sujeitos que perceberam a tarefa como mais difícil ao usar o VTF. É fundamental que o sujeito não esteja ciente da possibilidade de comentários enganosos durante o julgamento.

Para garantir isso, a parte inferior da caixa é forrada com uma camada de esponja macia e o sujeito usa fones de ouvido circun-auriculares para eliminar o feedback auditivo do bloco caindo e batendo na caixa de madeira. Além disso, as duas transferências com feedback incongruente devem ser escolhidas aleatoriamente das 16 transferências realizadas.