Summary
촉각 자동 수동 - 손가락 자극기 (탭) : 우리는 터치의 감각을 조사를위한 컴퓨터 제어 장치를 설명합니다. 우리는 도청 장치의 구성 요소를 설명하고, 도청 장치가 두 간격 강제 선택 촉각 격자 방향 테스트를 관리하는 데 사용됩니다 방법을 보여줍니다.
Abstract
촉각 공간 시력 검사는 신경 과학의 연구와 임상 평가 모두에서 사용되고 있지만, 몇 가지 자동 장치가 피부 관리 공간 구조 자극을 제공하는 존재합니다. 따라서 조사는 종종 수동으로 촉각 자극을 적용합니다. 수동 자극 응용 프로그램은, 시간이 소요됩니다 큰 관심과 탐정의 부품에 대한 집중이 필요하고, 많은 자극 매개 변수가 통제 단풍. 우리는 여기서 컴퓨터 제어 촉각 자극 시스템, 발병 속도, 연락처 힘, 및 연락처 기간에 대한 제어, 피부에 공간 구조 자극을 적용 촉각 자동 수동 - 손가락 자극기 (도청 장치)를 설명합니다. 도청 효율적 psychophysical 절차의 다양한 수행 수있는 다재 다능한, 프로그래밍 시스템입니다. 우리는 도청 장치의 구성 요소를 설명하고, 도청 장치가 두 간격 강제 선택 촉각 격자 방향 테스트를 관리하는 데 사용됩니다 방법을 보여줍니다.
해당 저자 : 다니엘 Goldreich
Protocol
소개
촉각 자동 수동 - 핑거 자극기 (도청)은 피부에 대한 프레스 구조 표면을 위해서는 사람의 촉각 공간 시력을 평가하는 컴퓨터 제어 시스템입니다. 우리는 설계 및 뒤케인 대학 장치를 건설하고, 맥매스터 대학의 현재 형태로 수정했습니다. 여기, 우리는 도청의 기능에 대한 개요를 제공합니다. 그러면 다른 연구자의 재생산을 촉진하기 위해, 장치의 구성 요소를 설명합니다. 마지막으로, 우리는 도청 장치가 psychophysical 실험을 수행하는 데 사용됩니다 방법을 보여줍니다.
1. 장치 개요
도청 피부 (그림 1)에 대한 자극의 표면을 누르면 중력을 사용합니다. 주제의 팔은 탁상에 발생하기 쉬운 위치에 편안하게 달려있다. 손가락 (또는 테스트에 다른 피부 지역) 테이블에서 터널을 통해 자리잡고 있습니다. 테이블 아래, 스테퍼 모터는 터널 아래에있는 작품 중 하나를 위치 40 경기 부양 조각들을 최대 보유하고 디스크를 회전합니다. 중력 rotatable 막대의 한쪽 끝을 걸려 대량에 아래로 힘을 미치는. 선형 액추에이터의 운송에서 연장 크로스바 이사에서 막대를 방지할 수 있습니다. 액츄에이터 모터로서 앞으로 중력의 영향 아래에있는 막대의 pivots은 터널을 통해 피부에 상승 자극 조각을 누르면. 간단한 물리학은 자극 표면은 피부에 연락 상승되는 속도에 액츄에이터의 속도, 그리고 촉각 자극의 정적 강제로 매달려 질량의 무게를 관련이 있습니다. 액츄에이터는 시작 위치로 막대를 반환하는 방향을 반대로 자극 조각이 방울. 따라서 장치가 제어 힘, 속도, 연락처 기간 및 간 자극 간격과 촉각 자극을 적용합니다. 주제는 답변을 등록하지 않은 테스트 손으로 버튼을 선택합니다. 도청 장치는 응답을 감지하고 다음 자극을 제공하기 위해 진행됩니다.
그림 1. 도청 장치의 물리. 도청 발병 속도 및 자극의 정상 상태 힘을 모두 제어합니다.
발병 속도 : 선형 액추에이터에서 크로스바으로 (적색) V 1 회전 막대의 왼쪽 끝이 중력의 영향하에 방울 속도로 오른쪽으로 이동하며 막대의 오른쪽 끝에 따라서 향해 프레스 자극 조각 위쪽 속도와 함께 손가락 V 2 = V 1 (L 2 / L 3). V 1 컴퓨터 통제하에 있기 때문에, V 2 수사관에 의해 원하는 모든 값을 설정할 수 있습니다.
강제 : 중력이 질량 M에 아래로 힘, F 1 = MG을 미치는 (여기서 g = 9.8 m / s의 2). 이것은 상승 힘, F 2 손가락에 대해 언론에 자극 조각을 발생합니다. massless 막대 들어, F 2 = F 1 (L 1 / L 2). 막대가 massless 사실이 아니므로, F 2는 힘 센서로 측정하여 경험적으로 결정됩니다. F 2 정밀한 조정을 위해 수사관은 막대를 따라 M의 위치를 변경할 수 있습니다. F 2 M이 왼쪽으로 이동 약간 증가 (L 1 증가), 그리고 M이 (L 1 감소) 오른쪽으로 이동으로 약간 줄어 듭니다. F 2 큰 조정을하기 위해서 대량으로 변경할 수 있습니다.
2. 구성 요소와 장치 기능에 대한 세부 정보
I. 이동 부품
도청 자극 조각이 들어있는 디스크를 회전하는 두 스테퍼 모터, 선형 액추에이터의 마차를 운전 한, 다른를 사용합니다. 이 두 모터 도청 '움직이는 부분을 모두 제어합니다. 이 부품은 기계 주제의 팔이 달려있는 상단 테이블에서 uncoupled되는 낮은 테이블에 눕습니다. 두 테이블 uncoupled 때문에 모터에 의한 진동이 피부에 전송하지 않습니다. 테이블 조심스럽게 상단 테이블을 통해 터널을 직접 회전 막대로 연락을 자극 조각 위에 놓여 있도록 정렬됩니다.
우리는 자극의 조각을 수용하기 위해, 회전 디스크의 원주 주위 40 평방 슬롯을 가공. 우리는 디스크의 슬롯에 맞는 광장 샤프트를 가질 원형 플라스틱 막대, 가공 막대에서 자극 조각을 건설. 이것은 디스크가 돌지으로 조각들이 슬롯 내에서 회전하지 않도록 보장합니다. 우리는 조각의 둥근 얼굴에 자극 표면을 잘라.
액츄에이터 캐리지 모터 앞으로, 매달려 질량 반대 회전 막대의 끝 부분은 선택한 자극 부분의 하단에 연락 뜰 때. 막대가 위쪽 그것 스윙과 같은 원호를 설명하기 때문에, 그것은 자극 조각의 바닥과 마찰을 제거하기 위해 경량 플라스틱 베어링 바퀴로 적합합니다. 그것의 깊이 들어가는 등이 플라스틱 바퀴가 약간 회전timulus 조각 위쪽으로, 플라스틱 바퀴없이 막대의 끝 부분은 상단 테이블을 통해 터널 안에 잼에 조각을 초래 (. 그림의 왼쪽을 향해 1) 약간 옆으로 작품의 기반을 당겨 것입니다. 더욱 작품의 부드러운 상승 궤도를 보장하기 위해 터널은 조각가 상승함에 따라 터널의 중심으로 조각을 직접하는 beveled있는 플라스틱 칼라로 적합합니다.
II. 센서
이 홈 센서 세 제한 센서, 힘 센서 : 도청 적절한 기능을 보장 6 센서를 사용합니다.
액추에이터 및 디스크 홈 센서 액추에이터 운송 및 디스크가 실험의 시작 부분에서 자신의 원하는 초기 위치에있는 컴퓨터에 신호. 액추에이터 홈 센서는 홀 효과 센서이며 디스크 홈 센서 디스크 가장자리에 붙어 딱딱한 종이는 적외선 센서 광선을 휴식 시간 때 활성화, U 형 광전 센서입니다. 디스크가 홈 위치에있을 때, 특정 슬롯 상단 테이블에있는 터널 바로 아래에 정렬됩니다. 이후의 모든 디스크 운동 계산이 알려진 시작 위치에 상대 만들어집니다.
세 제한 센서 고장의 경우 안전 기능 역할을합니다. 제어 고장의 가능성이 이벤트에서 액추에이터 운송 도망친 움직임을 방지하기 위해 액츄에이터는 순방향 및 역방향 제한 센서 (홀 효과 센서)에 적합합니다. 액츄에이터로 작동하는 경우, 이러한 절단 능력. 자극 조각이 터널에 갇혀되어있는 경우 디스크의 움직임을 방지하기 위해 적외선 역 반사 센서는 상단 테이블의 아래쪽 표면에 첨부되어 있습니다. 터널을 입력 충분히 상승되는 부분이 센서에 의해 적외선 빔 캐스팅을 휴식하고, 디스크 스테퍼 모터에 도달하지 못하도록 차단 명령 전압.
여섯 번째와 마지막 센서 (그림 2) 주제의 손톱에 부드럽게 달려 힘 센서입니다. 이 센서는 뒤로 또는 앞으로 손가락 운동 (터널로) 아래로 감지합니다. 이 프로그램은 움직임이 발생하는 재판을 버립니다. 센서가 단단한 팔에 첨부되어 있기 때문에 추가 상승 조각과 접촉시 수동적으로 움직이는 이상의 손가락을 방지할 수 있습니다. 우리가 수동 (손가락 고정) 촉각 공간 시력을 테스트하기 위해 도청 장치를 사용 때문에, 힘 센서는 매우 중요한 요소입니다. 손가락의 움직임에 대한 최종상의 이유로, 우리는 측면 움직임을 방지하기 위해 손가락의 측면에 대해 부드럽게 플라스틱 장벽을 놓으십시오.
앞의 두 번째를 보여주는 그림 2. 50 80g 사이에 무력으로 표피 근처 손톱의 표면에 90 - 데그에서 손가락 움직임을 감지하는 힘 센서. A.있는 힘 센서 프레스. B. 예제 힘 센서 추적 정지 손가락으로 유지 접촉 잠시 다음에 손가락으로 자극 조각의 문의하십시오. 연락처 (시간 = 0)시, 아래에서 자극 조각의 힘은 센서 (강제 추적에 상승 기울기)에 대해 더 단단히 최대 손가락을 못살게 굴지 그. C.는 아래 손가락을 이동하는 피사체 시도 기분이 훨씬 좋아 경우 자극 표면은 다음 손톱과 센서 사이의 힘은 (화살표) 감소. 피사체가 뒤로 또는 앞으로 손가락을 움직이면 센서는 또한 강제 변동을 등록합니다. 도청은 피부 자극의 표면에 접촉 임계값 금액 (예를 들어, 20g) 이상의 센서와 손톱 변동 사이의 접촉의 힘이있는 동안 어느 시련을 삭제하는 프로그램입니다. 컴퓨터 생성된 음성을 사용하여 도청 선택 운동을 감지했다는 제목을 경고하실 수 있습니다.
III. 진동과 소음 감쇠
도청 장치 '스테퍼 모터는 진동을 생산하고, 이것은 차례로 소리됩니다. 진동과 소리가 모두 바람직하지 수 있습니다. 진동은 피부에 전송하면, 촉각 작업을 수행할 수있는 주제의 능력에 영향을 줄 수 있습니다. 시간이지나면서, 진동도 도청 '부품의 기계적 불안정을 일으킬 수 있습니다. 소리가 주제를 유인 수 있습니다. 이러한 이유로, 우리는 진동과 소리가 모두 감소하고, 피사체에 도달하는 진동을 방지하기위한 조치를 촬영했습니다.
가장 중요한 것은, 아래와 위 테이블은 서로 연락을하지 않습니다. 그들은 그들이 모두 바닥에 문의에만 의미에서 연결되어 있습니다. 따라서 모터의 진동, 낮은 테이블에 휴식, 상단 테이블에 달려 주제의 팔을에 전송되지 않습니다. 또한, 진동과 음향은 다음과 같이 감소 : 낮은 테이블을 둘러싸고 유리 섬유 커튼은 장치 사운드를 총소리는 들리기, PVC / FIBER은 액츄에이터 생산 진동의 일부를 흡수 액츄에이터와베이스 사이에 끼워 넣으면 방진 패드를 강화하고, 액츄에이터베이스 추가 진동을 저해할하는 역할을 네 고무 원통형 샌드위치 마운트에 앉아, 디스크 스테퍼 모터베이스는 고무 마운트에 앉아 ( 주사기 플런저 고무) 및 실리콘 O - 링은 디스크가 보니 소란스런 소리를 내며 움직이다을 감소, 자극 조각의 샤프트를 둘러싸고.
IV. 자극 조각
도청 피부 (그림 3)에 대한 공간 구조 표면을 눌러 수정 절반 인치 직경 막대를 사용합니다. 봉 광장 샤프트를 가질 가공하고 있습니다. 막대의 둥근 얼굴이 자극 표면을 포함, 막대의 광장 샤프트는 자극 표면 디스크 놀이로 자신의 적절한 오리 엔테이션을 유지 수 있도록, 회전 디스크의 원주 주위 40 평방 슬롯에 잘 맞습니다.
모든 자극 표면은 막대의 얼굴로 가공 수 있습니다. 우리는 주로 사각형 파도 통같이을 (즉, 병렬 능선과 홈) 적용 도청 장치를 사용했습니다. 이들을 만들려면, 우리는 0.5 "직경 Delrin 플라스틱 원통형 막대, 3"오랫동안 함께 시작했다. Sherline 밀링 머신을 사용하여, 우리는 긴 사각형 단면 샤프트 (8.7 X 8.7 mm) "2, 긴"2.75로 봉을 절단하고, 0.75 "길이, 12.74 mm 직경의 둥근 원통 머리. 우리는 다음 홈을 가공된 자극 표면을 만들 수있는 둥근 얼굴. 각 자극 표면은 동일 리지와 그루브 너비가 있습니다. 우리는 0.25에서 0.15 mm 단위로 3.10 mm에 이르는 그루브 폭과 조각을했다. 우리는 이러한 20 그루브 너비의 각 두 동일한 자극 조각을 만들었 , 총 40 조각의 결과. 우리는 다음 각 홈의 너비가에 표시 것을 같은 디스크의 사각형 슬롯에 조각을 삽입 모두 수직 (손가락의 긴 축에 평행)과 손가락의 긴 축에 수평 (가로 ) 오리 엔테이션.
그림 3. 부양 조각. 각 자극 표면은 0.5 인치 직경 Delrin의 막대의 얼굴로 가공된 것입니다. 막대의 기지는 회전 디스크에있는 광장 단편에 맞게 수 있도록 사각형 단면을 가지고 절단됩니다. 표시된 부분의 표면은 동일한 너비의 병렬 홈과 산등성이와 평방 파도 격자입니다.
V. 컴퓨터 제어
도청 완전 자동화된, 컴퓨터 제어 시스템입니다. 많은 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어 구성은 장치를 제어하는 데 사용할 수 있습니다. 현재 LabVIEW 6.1 (내쇼날 인 스트 루먼트)를 실행하는 매킨토시 G3을 사용합니다. 컴퓨터 액추에이터 및 디스크 모터를 명령하고, 홈 센서 및 리미트 스위치를 읽을 수 스테퍼 모터 드라이버 모터 컨트롤러 보드를 통해 통신합니다. PCI 데이터 수집 보드는 힘 센서 및 과목 응답 버튼을 읽습니다.
좋아. 포스 및 타이밍 제한
강제 범위 : 우리는 10 ~ 50g에 이르는 군대와 자극을 제공하기 위해 도청 장치를 사용했습니다. 우리는 구성 요소에 마찰에 대해 5g 이하 세력에서 자극의 전달을 방해, 일부 기계적 불안정성에 대해 100g을 초과하는 세력에 대해 발생하는 것이라고 의심 것입니다.
인터 - 자극 간격 (ISI) : 자극의 표면과 손가락 사이의 거리와 선형 액추에이터 및 디스크 스테퍼 모터의 안정적인 속도, 함께 장치가 달성할 수있는 ISI의 낮은 한도를 설정합니다. 우리는 1.5 초 정도에서이 제한을 예상하고있다. 따라서 장치가 하위 초 ISI를 필요로 마스킹 실험, 같은 응용 프로그램에 적합하지 않습니다.
3. 실험을하고
두 간격 강제 선택 (2 - IFC) 베이지안 적응 추적 격자 방향 작업 (GOT) : 여기 우리는 도청 장치를 사용할 수있는 하나의 프로토콜을 설명합니다. 도청 장치는뿐만 아니라 다른 많은 psychophysical 프로토콜을 프로그래밍할 수 있습니다. 우리는 계단 추적 1,2과 지속적인 자극하는 방법 2 - IFC 실험을 수행 이전에 그것을 사용하고 있습니다. 물론, 그것은 예 / 아니오 절차뿐만 아니라, 2 - IFC를 실시하지 수 있습니다.
2 IFC는 작업을 GOT 들어, 우리는 함께 손가락의 말초 패드를 문의 평방 웨이브 통같이를 사용하여 4cm / 초 발병 속도, 50 GM 연락처 힘, 1 초 접촉 기간. 동일한 그루브 폭의 통같이과 함께하지만, 방향 90 데그 서로 다른 각 시험은 두 순차 자극 프레 젠 테이션 (2 초 ISI)로 구성되어 있습니다. 하나의 프리젠 테이션에서 홈은 (병렬) 세로 정렬되며, 다른 가로 (가로), 손가락의 긴 축에. 자극 순서는 컴퓨터 프로그램에 의해 무작위로 선택됩니다. 주제는 아닌 테스트를 손으로 두 개의 버튼 중 하나를 눌러, 수평 방향가 첫 번째 또는 두 번째 간격에서 발생 여부를 나타냅니다. 베이지안 적응 방법은 g을 조정합니다재판에서 재판 roove 폭.
우리는 PSI (Ψ) 방법, 베이지안 적응 알고리즘 3 수정된 버전 프로그램 두드린다. 이 방법은 계단 방법으로 기존의 적응 방법을 통해 몇 가지 장점을 가지고 있습니다. 첫째, PSI 방법은 아니라 psychometric 기능 (예 : 2 다운 1까지 계단으로 예상 71% 임계값)에 단일 지점지만, 전체 psychometric 함수를 추정하고있다. 둘째, 방법은 psychometric 함수의 매개 변수에 대한 베이지안 사후 확률 배포판 (그리고이를 신뢰 간격) 산출. 마지막으로, 방법은 효율적입니다. 그것은 가능한 psychometric 함수 형태의 메모리 많은 수천 개최하고, 각 응답 후 각 함수의 사후 확률을 업데이 트됩니다. 그런 다음 다음 자극을 선택하는 예상 엔트로피 최소화 절차를 사용하여, 즉 그것은 정보 이득을 극대화하는 것으로 각 시험에 자극을 선택합니다.
Kontsevich과 타일러 3 다음, 우리는 자극 수준의 전력 기능으로 D - 프라임 모델, 그리고 각 과목의 psychometric 기능 - P C (X), 자극 수준, X의 함수로 올바른 응답의 확률 -의 혼합물로 누적 일반 (probit) 함수와 저속 속도 용어 : 
여기서는 임계값 (76 % 올바른 응답 확률에 대응하는 자극 수준, D - 프라임 = 1)이고, B는 주제의 psychometric 기능의 경사입니다.
우리는 알 수없는 가치의 매개 변수로 저속 속도 (델타)을 치료하여 Ψ 알고리즘을 수정하고, 각 시험 후 "추측 베이즈 인자"를 계산하여 : 
이 베이즈 요인은 피사체가 피사체가 psychometric 기능을 가지고, 가설 2를 따르는 데이터의 확률로 추측되어, 가설 1에서 데이터의 확률을 비교 가능성 비율입니다. 분자는 대상의 데이터의 확률이고, D (제공 그루브 너비의 각 정확하고 잘못된 응답)은 피사체가 단순히 최대 및 현재 재판을 포함하여 모든 시련에 대한 (50 % 확률 정확한) 추측입니다 주어진. 분모는 주제의 psychometric 함수의 알고리즘 최고의 견적을 주어진 데이터의 확률입니다. 우리의 경험에서, 대부분의 젊은 과목에 대한 베이즈 요인은 빠르게 주제의 성능이 psychometric 기능에 부합되는 나타내는 테스트 블록 진행으로 제로에 접근. 일부 오래된 과목은 베이즈 요인은 피사체가 작업을 수행할 수없는 것을 나타내는 하나 이상의 상승. 도청은 추측 베이즈 요소가 재판의 지정된 후 임계값을 초과있다면 테스트 블록을 종료할 수 프로그래밍할 수 있습니다.
4. 검색 결과
그림 4는 2 IFC GOT 실험 40 실험으로 구성된 실험 블록을 보여줍니다. 이 40 시험 블록은 1 초 접촉 기간과 한 재판에서 연락처를 사이에 2 초 ISI와 제목의 오른쪽 가운데 손가락 80 자극 구성되어. 제목의 76% 정확한 임계값은 임계값 매개 변수 (패널 C)에 대한 사후 확률 밀도 함수 (PDF)의 모드로 표시 1.7 mm였다. 1.9 mm - 뒷부분 PDF의 넓이로 표시 대상의 임계값 매개 변수에 대한 95 % 신뢰 구간은 1.3되었습니다.
오른쪽 중간 손가락이 경우에 적용 40 재판 구성된 그림 4. 2 간격 강제 선택 격자 방향 작업에 의해서만 가능합니다. A. 실험 블록. 제목의 올바른 (플러스 기호)와 다른 그루브 너비의 잘못된 (오픈 원) 응답 시험 번호 역모를 꾸몄다됩니다. 베이지안 적응 방법 (텍스트 참조) 주제의 성능에 따라 적용 그루브 너비의 순서를 결정. B.이 주제에 대한 가장 적합한 psychometric 기능을 수행합니다. 주제의 76% 올바른 그루브 너비 C. 사후 확률 밀도 함수 ( psychometric 기능 D - 프라임 = 1에 대응하는 A - 매개 변수).
Discussion
공간 구조 기계적 자극의 통제 배달 상용 장비 (컴퓨터 화면, 오디오 스피커)가 사용될 수있는 시각이나 청각 자극의 전달에 직면하지 도전 포즈. 이러한 이유로, 많은 촉각 psychophysics 실험은 여전히 수동으로 자극 전달을 사용 할 수 있습니다.
촉각 자극의 설명서 배달 시간이 소요되며, 조사의 부분에 큰 관심과 집중이 필요합니다. 피부 수직 변형 약 1-2mm 수동으로 응용 프로그램이 사용되었습니다 "라고 예를 들어, Bleyenheuft 외 4.보고 ... 심사관은 피부와 조치를 왜곡 수있는 격자 사이에 전단 응력을 피하기 위해 특히 세심했다. .. " 수동 자극 전달이 비교적 느리고 농도 중심이기 때문에 아마이 방법을 사용하여 많은 연구가 예 / 아니오 (재판 당 하나의 자극) 대신 두 개의 간격 강제 선택 프로토콜보다 고용 없습니다.
불행히도, 훌륭한 치료가 함락되는 경우에도 수동으로 자극 전달은 많은 자극 매개 변수가 통제 단풍. 이러한 매개 변수는 자극 힘, 발병 속도, 기간, 그리고 피부에 자극 표면의 안정성을 포함합니다. 이러한 매개 변수 중, 아마도 최고 자극 강제가 성능에 미치는 영향에 대하여 공부했습니다. 인간 500-1200 미크론 5 압입 깊이의 변화로 손가락에 격자 방향 차별에 진보적인 개선을 보여, 더 이상 개선이 50g과 200g 6 사이의 관찰도 있지만 성능은 50g 강제로 1보다 10g 인력에 좋습니다. 이러한 격자 감지 (홈 붙이 표면에서 부드럽게를 구분)과 같은 다른 응용 프로그램을 위해, 힘 증가가 크게 10~200그램 2,6의 범위에 걸쳐 성능을 향상시킵니다.
수동 테스트와 관련된 이러한 문제를 극복하기 위해, 우리는 자동화 시스템, 도청을 개발했습니다. 건축 도청에서 우리의 목표는 제어 촉각 자극 응용 프로그램을위한 간단한, 안전 다목적, 효율적이며 저렴한 기기를 만드는 것이었다. 중력의 제어 사용 촉각 자극을 적용하는 간단하고 안전한 방법입니다. 피부에 대한 강제 중력에 의한 것이를 초과할 수 없기 때문에 안전이 보장됩니다. 강력한 선형 액추에이터는 피부에 중력의 힘을 전달하기 위해, 다음 연락처를 철회하는 역할을합니다. 이 장치는 반 인치 직경 막대의 끝을 (또는에 첨부)으로 가공하는 자극 표면을 수용하므로 다양한이며, psychophysical 프로토콜의 다양한 실행 프로그래밍할 수 있습니다. 도청 장치는 빠르게 자극을 배포으로 효율적이며, 적응 알고리즘을 절약해 실행할 수 있습니다. 마지막으로, 도청 장치의 구성 요소는 작은 부여 소유자로 저렴합니다. 모터는 약 $ 1,500 비용, 전기 부품 (컴퓨터를 제외한하지만 PCI 보드와 스테퍼 모터 드라이버 포함), 약 $ 6,000 달러에요. 미니 밀링 머신과 액세서리는 약 $ 1,000 구입하실 수 있습니다, 또는 전문적인 기계공은 공장에 자극 조각 고용 및 기타 작은 부품을 만들 수 있습니다.
우리는이 시스템이 다른 복제 될 희망, 그리고 최근 유망 진행 5,7,8,9를 본 제어 촉각 테스트쪽으로 이동을 촉진하기 위해 제공하고 있습니다.
Acknowledgments
이 작품은 국립 안과 연구소 부여 한 R15 EY13649 - 01에 의해와 자연 과학 및 캐나다 공학 연구 협의회 (NSERC)에서 개별 디스커버리 그랜트에 의해 지원되었다. 금속 가공을 위해 및 장치 설계 및 건설에 대한 상담 Deda 길레스피 특별 감사드립니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Delrin plastic rods 0.5” diameter 3” long | Small Parts | ZRD-08 | Rods from which the stimulus pieces are made |
| Chrome-steel bearing, 0.5" bore diameter | Small Parts | BR-08-01 | Pivot for the rotating rod |
| Plastic bearing, 0.5” bore, 1.125” outer diameter, 0.25” thick | Small Parts | BRP-08-01 | Wheel at end of rotating rod |
| Fiberglass curtain, 0.75” thick | McMaster-Carr | 9781T83 | Sound absorbing curtain around lower table |
| Silicone O-rings 5/16" inside diameter | McMaster-Carr | AS568A- 011 | To reduce vibration of stimulus pieces |
| Anti-Vibration Pads 2"x 2", 93 PSI max | McMaster-Carr | 60105K61 | Put under the linear actuator |
| Rubber sandwich mounts 1/2" H x 3/8" W | McMaster-Carr | 9378K11 | Put under linear actuator base |
| Stepper motor Nema 23, 3-stack | Industrial Devices | S23 | For rotating the stimulus disk |
| Linear rodless actuator | Industrial Devices | R2S23N-105A-18-l-M35M | To control rotating bar movement |
| 1 Hall effect switch “normally open” config. | Industrial Devices | RP1 | Actuator home sensor |
| 2 Hall effect switches “normally closed” config. | Industrial Devices | RP2 | Actuator limit sensors |
| Micro switch | Honeywell | FSG15N1A | Finger force sensor |
| Retro-reflective sensor | Honeywell | FE7B-RB6VG-M | Piece position sensor |
| Motor controller board, closed-loop control | National Instruments | PCI-step-4CX | Mediates communication between computer and Nudrive |
| Nudrive stepper motor driver | National Instruments | Nudrive 4SX-211 | Sends command voltages to the linear actuator and disk stepper motors |
| Data acquisition board | National Instruments | PCI-MIO-16E-1 | Reads finger force sensor |
| LabVIEW | National Instruments | Programming language | |
| Valuemotion library | National Instruments | Motor control routines | |
| Phot–lectric sensor | Panasonic | PM-K53-C1 | Disk home sensor |
| Mini milling machine | Sherline | 2010-DRO | For machining the stimulus surfaces |
| Ohaus precision mass set | Edmund Scientific | Mass on rotating bar | |
| Parrish Magic Line aluminum cake pan bottom, 9” diam. | Sur La Table | Rotating disk machined with square cut-outs to hold the stimulus pieces | |
References
- Goldreich, D. &, Kanics, I. M. Tactile acuity is enhanced in blindness. J. Neurosci. 23, 3439-3445 (2003).
- Goldreich, D. &, Kanics, I. M. Performance of blind and sighted humans on a tactile grating detection task. Percept. Psychophys. 68, 1363-1371 (2006).
- Kontsevich, L. L. &, Tyler, C. W. Bayesian adaptive estimation of psychometric slope and threshold. Vision. Res. 39, 2729-2737 (1999).
- Bleyenheuft, Y., Cols, C., Arnould, C. &, Thonnard, J. L. Age-related changes in tactile spatial resolution from 6 to 16 years. Somatosens. Mot. Res. 23, 83-87 (2006).
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