Summary
Dokunsal Otomatik Pasif parmak Stimülatör (TAPS): Biz dokunma duyusuna araştırmak için bir bilgisayar kontrollü bir cihaz açıklar. Biz ÜNYONLARI bileşenleri tanımlamak ve ÜNYONLARI iki bölüntülü zorunlu seçmeli dokunsal ızgara yönlendirme testi yönetmek için nasıl kullanıldığını göstermek.
Abstract
Nörolojik araştırma ve klinik değerlendirme hem de dokunsal mekansal keskinliği testleri kullanılmakla birlikte, birkaç otomatik cihazlar cilde kontrollü mekansal yapılandırılmış uyaranlara sunmak için vardır. Sonuç olarak, araştırmacılar sık sık dokunsal uyaranlara elle uygulamak. Manuel uyaran uygulaması, zaman alıcı, araştırmacının adına büyük bir dikkat ve konsantrasyon gerektirir ve birçok uyaran parametreleri kontrolsüz bırakır. Biz burada bir bilgisayar kontrollü dokunsal uyaran sistem başlangıcı hızı, iletişim gücü, ve temas süresi için kontrol, cilt mekansal yapılandırılmış uyaranlara geçerlidir Dokunsal Otomatik Pasif parmak Stimülatör (TAPS) açıklar. MUSLUK psikofiziksel prosedürlerin verimli bir dizi yapma yeteneğine sahip çok yönlü, programlanabilir sistemi. Biz ÜNYONLARI bileşenleri tanımlamak ve ÜNYONLARI iki bölüntülü zorunlu seçmeli dokunsal ızgara yönlendirme testi yönetmek için nasıl kullanıldığını göstermek.
Sorumlu Yazar: Daniel Goldreich
Protocol
Giriş
Dokunsal Otomatik Pasif-Parmak Stimülatör (TAPS) ciltde presler yapılandırılmış yüzeyler amacıyla bir kişinin dokunsal mekansal keskinliği değerlendirmek için bir bilgisayar kontrollü bir sistemdir. Biz Duquesne Üniversitesi'nde tasarlanmış ve cihazın inşa ve McMaster Üniversitesi'nde mevcut haliyle değiştirilmiş. Burada, ÜNYONLARI fonksiyonu genel bir bakış sağlar. Daha sonra, diğer araştırmacılar tarafından üreme kolaylaştırmak için, cihaz bileşenleri açıklanmaktadır. Son olarak, ÜNYONLARI psikofiziksel bir deney yapmak için nasıl kullanıldığını gösteriyor.
1. Cihaz Genel Bakış
MUSLUK deri (Şekil 1) karşı bir uyarıcı yüzey basın yerçekimi kullanır. Konu kol bir masa üzerine yüzükoyun pozisyonda rahatça aittir. Parmak ucu (ya da test edilecek diğer cilt alanı) tabloda bir tünel üzerinden yatıyor. Step motor, masanın altından bir tünel altında parçalara bir konumlandırma, 40 uyaran parçalarını tutan bir disk döner. Yerçekimi dönebilen bir çubuğun bir ucunda asılı bir kütle aşağıya doğru bir kuvvet uygular. Lineer aktüatör taşıma uzanan enine hareket çubuk önler. Aktüatör motorları gibi ileri, yerçekimi etkisi altında çubuk miller, tünelden ve cildinize yukarıya doğru bir uyarıcı parça basarak. Basit fizik uyaran yüzeyi cilde temas yükselir hızını aktüatör hız ve dokunsal uyaran statik kuvvet asılı kütlenin ağırlığı ile ilgilidir. Aktüatör yönü tersine, başlangıç pozisyonuna çubuk geri dönmek için uyaran parçası düşer. Böylece cihazın kontrollü kuvvet, hız, temas süresi ve inter-uyaran aralığı ile dokunsal uyaranlara geçerlidir. Söz konusu kayıt dışı test el ile tek bir düğmeye bir yanıt seçer. MUSLUK yanıt algılar ve sonraki uyaran sunmak için devam eder.
Şekil 1 ÜNYONLARI Fizik. MUSLUK başlangıçlı hız ve uyaran kararlı devlet gücü kontrol eder.
Onset hızı: lineer aktüatör enine olarak (kırmızı), V 1, dönen çubuğun sol ucuna yerçekimi etkisi altına düştüğünde hızı ile sağa doğru hareket; çubuğun sağ ucunda, bu nedenle doğru bir uyarıcı parçası yukarı presler hız parmak V 2 = V 1 (L 2 / L'3). V 2 V 1 bilgisayar kontrolü altında olduğundan, araştırmacı tarafından istenen herhangi bir değere ayarlanmış olabilir.
Kuvvet: Yerçekimi kütlesi M, aşağıya doğru bir kuvvet uygular, F 1 = Mg (g = 9.8 m / s 2). Bu yukarı yönlü bir kuvvet, F 2 parmak karşı basın uyaran parçası neden olur. Kütlesiz bir çubuk için, F 2 = F 1 (L 1 / L'2). Çubuk kütlesiz Aslında olmadığından, F 2, bir kuvvet sensör ile ölçüm tarafından, deneysel olarak belirlenir . F 2 ince ayarlamalar yapmak için, araştırmacı çubuk boyunca M konumunu değiştirebilirsiniz. F 2 M sola taşınmış olarak biraz artar (L 1 arttırarak) ve M (L 1 azalan) sağa kaymış olarak biraz azalır. F 2 büyük ayarlamalar yapmak için, kitle değiştirilebilir.
2. Cihaz Fonksiyon Bileşenleri ve Detayları
i. Hareketli parçalar
ÜNYONLARI iki step motorlar, lineer aktüatör taşıma sürücü, ve başka bir uyaran parçaları içeren disk döndürmek için kullanır. Bu iki motorlar ÜNYONLARI hareketli parçalar kontrol eder. Bu parçalar, mekanik konusu kolunu dayandığı üst tablodan çözüldükten daha düşük bir masaya yatıyor. Iki tablo Kuplajsız olduğundan, motor tarafından oluşan titreşimleri cilde havale etmeyin. Tabloları dikkatle üst tablo ile tünel doğrudan dönen çubuk ile irtibata uyaran parçası üstünde o kadar hizalanır.
Biz uyaran parçaları karşılamak için, dönen diskin çevresinde 40 kare yuva işlenmiş. Biz yuvarlak plastik çubuklar, işleme çubuklar uyaran adet disk yuvası içine sığacak kare miller inşa. Bu disk spin adet yuvalarına içinde döndürmek olmadığını sağlar. Biz adet yuvarlak yüzleri uyaran yüzeyleri kesti.
Aktüatör taşıma motorlar ileri, asılı kitle karşısında dönen çubuk sonunda seçilen uyaran parça altındaki iletişim yükselir. Çubuk yukarı bu dalgalanmaları olarak bir yay açıklar nedeniyle, teşvik parçasının alt sürtünmeyi ortadan kaldırmak için hafif bir plastik taşıma tekerleği ile uyum sağlar. Bu plastik tekerlek biraz döner s itertimulus parça yukarı, plastik tekerlek olmadan, çubuk sonunda parça üst tablo ile tünel içinde sıkışmasına neden, (1) Şekil sola doğru hafifçe yanal parçasının baz çekeceği. Daha fazla parça düzgün bir şekilde yukarı doğru yörünge sağlamak için, tünel merkezine doğru tünel parça parça arttıkça doğrudan eğimli bir plastik yakalı uygundur.
ii. Sensörler
Iki ev sensörleri, üç sınır sensörleri ve bir güç sensörü: ÜNYONLARI altı sensörleri düzgün işleyişini sağlamak için kullanır.
Aktüatör ve disk ev sensörleri aktüatör taşıma ve disk, bir denemenin başında istenen ilk pozisyonda bilgisayar sinyali. Hall-effect sensör aktüatör ev sensör; disk ev sensör disk jant sert kağıt yapıştırılmış bir parça infrared sensör ışın kırıldığında aktif, U-şeklinde bir fotoelektrik sensör. Disk ev konumda olduğunda, belirli bir yuvaya üst tabloda tünel altında doğrudan hizalanmış. Bu bilinen başlangıç pozisyonuna göre sonraki tüm disk hareket hesaplamalar yapılır.
Üç limit sensörleri arıza durumunda güvenlik özellikleri olarak hizmet vermektedir. Olası bir arıza durumunda aktüatör taşıma kaçak hareket etmesini önlemek için, aktüatör, ileri ve geri limit sensörleri (Hall-effect sensörleri) ile uyum sağlar. Aktüatör aktive edilmiş ise, bu kesim gücü. Bir uyarıcı parçası tünelde sıkışmış hale gelmesi durumunda disk hareket etmesini önlemek için, üst tablonun alt yüzeyi yansıtıcı kızılötesi sensörü bağlı. Tünel girmek için yeterince yüksek bir parça bu sensör tarafından kızılötesi ışın döküm sonları ve komut gerilimler disk step motor ulaşmasını engeller.
Altıncı ve son sensör bir güç sensörü (Şekil 2) konusu tırnağınızı nazikçe aittir. Bu sensör, geriye veya ileriye doğru parmak hareketi (tünel içine) aşağıya doğru algılar. Program hareketi oluştu çalışmalarda atar. Sensörü sert bir kolu bağlı olduğundan, ayrıca, artan parça ile temas halinde pasif olarak yukarıya doğru hareket parmak önler. Pasif (parmak) dokunsal sabit mekansal keskinliği test etmek için ÜNYONLARI kullandıkları için, kuvvet sensörü, çok önemli bir unsurdur. Parmak hareketine karşı son bir önlem olarak, biz plastik engelleri yanal hareketleri önlemek için parmak iki kenarına hafifçe yerleştirin.
Önceki ikinci bir fiekil 2. parmak hareketlerini algılayarak Kuvvetleri Sensör A. tırnak manikür yakın yüzey, 90 derece 50 ve 80 gram arasında bir kuvvet ile kuvvet sensörü presler, B. Örnek kuvvet sensörü iz sabit parmak ile ilişkiyi sürdürmüşlerdi bir saniye takip parmak ile uyaran parça başvurun. Temas (zaman = 0) üzerine, aşağıdan teşvik parça kuvvet sensörü (kuvvet iz yükselen eğim) karşı daha sıkı kadar parmak iter, C. konusu girişimleri parmak aşağı doğru hareket ettirmek için daha iyi hissetmek için ise uyaran yüzey, daha sonra tırnak ve sensör arasındaki kuvvet (ok) azalır. Sensörü de yürürlüğe dalgalanmalar konuya parmak geriye veya ileriye doğru hareket ederse kaydeder. MUSLUK cilt uyaran yüzeyi ile temas eden bir eşik miktarı (örneğin, 20 gram) daha fazla sensör ve tırnak dalgalanma arasında temas kuvveti ise herhangi bir denemeler atmak için programlanmıştır. ÜNYONLARI isteğe bağlı bir bilgisayar tarafından oluşturulan ses kullanarak, hareketi tespit edildiğini konu uyarabilir.
iii. Titreşim ve Ses Damping
MUSLUK 'step motorları titreşim üretir ve bu da ses neden olur. Titreşim ve ses de arzu edilmez. Titreşim, eğer Cilde bulaşan, dokunsal bir görevi gerçekleştirmek için konu yeteneğini olumsuz etkileyebilir. Zamanla, titreşim ÜNYONLARI bileşenleri mekanik kararsızlığına neden olabilir. Ses konuya dikkatini olabilir. Bu nedenlerden dolayı, biz, hem titreşim ve ses azaltmak için herhangi bir titreşim ve konu ulaşmasını önlemek için tedbirler aldık.
En önemlisi, alt ve üst tabloları birbirlerine temas etmemesine dikkat edin. Bu anlamda her ikisi de yere değmesine sadece bağlanır. Bu nedenle, motorlar, titreşim, dinlenme, alt tablo, üst tablo dayanmaktadır konu kol, iletilen değildir. Ayrıca, titreşim ve ses şu şekilde azaltılabilir: fiberglas perde daha düşük bir tablo içine bir cihaz ses muffles; PVC / fiber, aktüatör ve tabanı arasında sıkışmış aktüatör üretilen titreşim bazı absorbe anti-titreşim takozları takviyeli aktüatör tabanı dört lastik titreşim nemlendirin hizmet silindirik sandviç bağlar oturur; disk step motor tabanı da lastik bağlar oturur ( şırınga pistonu kauçuk) ve silikon O-ring disk döner gibi gürültüyle azaltarak, surround teşvik adet miller.
iv. Stimulus Adet
ÜNYONLARI mekansal yapılandırılmış yüzeyler (Şekil 3) karşı deri basın modifiye yarım inç çaplı çubuklar kullanır. Çubuklar kare miller işlenmiştir. Çubuklar yuvarlak yüzler uyaran yüzeyleri içerir; çubuklar kare miller uyaran yüzeyleri disk spin olarak doğru yönelimleri oluşturmasının sağlanması, dönen diskin çevresinde 40 kare yuvalarına uygun.
Herhangi bir uyaran yüzeyler çubuk yüzleri içine işlenmiş olabilir. Biz esas olarak kare dalga ızgaralar (yani paralel sırtlar ve oluklar) uygulamak için ÜNYONLARI kullandık. Bunları oluşturmak için, 0.5 "çapında Kemik plastik silindir çubuklar, 3" uzun başladı. Sherline freze makinesi kullanarak, uzun kare kesitli miller (8.7 x 8.7 mm) "2, uzun" 2.75 çubuklar kesme ve 0.75 "uzun, 12.74 mm çapında yuvarlak silindir kafası Daha sonra oluklar öğütülmüş Her uyaran yüzeyine eşit sırt ve oluk genişlikleri uyaran yüzeyler oluşturmak için yuvarlak yüz adet oluk genişlikleri ile, 0.25 ile 3.10 mm, 0,15 mm artışlarla arasında değişen bu 20 oluk genişlikleri her iki özdeş uyaran adet , toplam 40 adet. Daha sonra her kanal genişliği temsil edildiğini disk gibi kare yuvalarına adet takılı hem dikey (parmak uzun eksenine paralel) ve parmak uzun ekseni yatay (enine ) yönlendirme.
Şekil 3 Stimulus parça. Her uyaran yüzey, 0.5-inç çaplı Kemik çubuk yüzüne öğütülür. Çubuk baz dönen disk kare kesikler içine sığdırmak için izin veren bir kare kesit kesilir. Gösterilen parça yüzeyinde eşit genişlikte paralel oluk ve sırtlar, bir kare dalga ızgara.
v. Bilgisayar Kontrol
MUSLUK, tam otomatik, bilgisayar kontrollü bir sistem. Birçok bilgisayar donanım ve yazılım yapılandırmalarını cihazı kontrol etmek için kullanılabilir. Şu anda çalışan bir LabVIEW 6.1 (National Instruments) Macintosh G3 kullanın. Bilgisayar, aktüatör ve disk motorları komuta ve ev sensörleri ve limit switch okumak için bir step motor sürücüsü ile bir motor kontrol paneli üzerinden iletişim kurar. PCI veri toplama kartı, kuvvet sensörü ve konu yanıt düğmeleri okur.
vi. Kuvvet ve Zamanlama Sınırlamalar
Kuvvetleri aralığı: 10 ila 50 gram arasında değişen güçleri ile uyaranlara teslim ÜNYONLARI kullandık. Biz yaklaşık 5 gram altında uyaranlara güçlerine teslim bileşenleri bu sürtünme engelleyen ve bazı mekanik istikrarsızlık, yaklaşık 100 gram aşan güçler ortaya çıkacaktır sanıyorum.
Inter-uyaran aralığı (ISI): teşvik yüzeyler ve parmak arasındaki mesafe ve lineer aktüatör ve disk step motor kararlı hızlarda birlikte cihazın elde edebilirsiniz Isı bir alt limit ayarlayın. Biz yaklaşık 1.5 saniye sınırını tahmin ediyoruz. Böylece, cihazın alt-ikinci ISI gerektiren maskeleme deneyleri, gibi uygulamalar için uygun değildir.
3. Deneme yürütmek
Iki bölüntülü zorunlu seçim (2-IFC) Bayesian adaptif izleme ile ızgara yönlendirme görevi (GOT): Burada ÜNYONLARI kullanılabileceği için bir protokol açıklar. MUSLUK yanı sıra diğer birçok psikofiziksel protokoller için programlanmış olabilir. Biz merdiven izleme 1,2 ve sabit uyaranların yöntemi ile 2-IFC deneyler daha önce kullanmıştır. Tabii ki, evet / hayır usullerinin yanı sıra 2-IFC yürütmek mümkün.
2-IFC görev GOT için, kare dalga ızgaralar ile parmak distal ped ile irtibata 4 cm / sn hız başlangıçlı, 50 gr iletişim gücü, ve 1 sn temas süresi. Aynı oluk genişliği kafesler, ancak yönde 90 derece farklı: Her deneme iki sıralı uyaran sunumlar (2 sn ISI) oluşur. Bir sunum, oluklar (paralel) dikey olarak hizalanır ve diğer yatay (enine), parmak uzun ekseni. Stimulus amacıyla bilgisayar programı tarafından rastgele seçilir. Konu olmayan test eli ile iki düğmeden birine basarak, birinci veya ikinci aralığında yatay yönde oluşup oluşmadığını gösterir. Bayes adaptif yöntemi ayarlar gdeneme yargılanma roove genişliği.
Biz psi (Ψ) yöntemi, Bayes uyarlamalı algoritma 3 değiştirilmiş bir versiyonu ile programlanmış ÜNYONLARI. Bu yöntem, merdiven yöntemleri gibi geleneksel uyarlanabilir yöntemlerine göre birçok avantajı vardır. İlk olarak, psi yöntemi psikometrik fonksiyonu (örneğin, 2-1-merdiven aşağı tahmin edilen% 71 barajını) sadece tek bir nokta, ama tüm psikometrik fonksiyonu tahmin ediyor. İkincisi, yöntem psikometrik fonksiyon parametreleri için Bayes posterior olasılık dağılımları (ve böylece güven aralıkları) ortaya çıkarır. Son olarak, bu yöntem etkili. Olası psikometrik fonksiyon şekillerin bellek binlerce tutar ve her yanıttan sonra her işlevin posterior olasılık günceller. Daha sonra bir sonraki uyarıcı seçmek için beklenen bir entropi minimizasyonu prosedürü kullanır; yani, bilgi kazancı en üst düzeye çıkarmak için beklenen her deneme uyarıcı seçer.
Kontsevich ve Tyler 3 uyaran düzeyde bir güç fonksiyonu olarak d-asal modellenen, ve bireyin her psikometrik fonksiyonu - P c (x), uyaran seviyesi, x bir fonksiyonu olarak bir doğru yanıt olasılığı - bir karışımı olarak kümülatif normal (probit) fonksiyonu ve lapse-rate kelime: 
Burada, bir eşik değeri (% 76 doğru yanıt verme olasılığına karşılık gelen uyarı seviyesi d-prime = 1), b konu psikometrik fonksiyon, eğimi .
Biz değeri bilinmeyen bir parametre olarak lapse rate (delta) tedavisinde Ψ algoritması değiştirdi ve her denemeden sonra bir "tahmin Bayes faktörü" hesaplanırken: 
Bu Bayes faktörü konu psikometrik bir işlevi olduğunu, konu, hipotez 2 kapsamında veri olasılık tahmin olduğunu, 1 hipotezi altında veri olasılığı karşılaştıran bir olabilirlik oranı. Pay olasılık konusu veri, D (bu konuda sadece ve mevcut deneme de dahil olmak üzere tüm çalışmalarda (% 50 olasılık doğru tahmin) olduğunu sunulan oluk genişlikleri her doğru ve yanlış yanıtları). Payda konu psikometrik fonksiyonu algoritması en iyi tahmin verilen veri olasılığıdır. Deneyimlerimize göre, en genç denekler için Bayes faktörü hızla konusu performans psikometrik bir işlevine uygun olduğunu gösteren test blok ilerledikçe olarak sıfıra yaklaşır. Bazı eski konular için, Bayes faktörü konusu görevi gerçekleştirmek mümkün olduğunu belirten biri üstünde yükseliyor. MUSLUK tahmin Bayes faktörü, çalışmaların, belirli bir sayıdan sonra bir eşik değeri aşmıştır test bloğu sonlandırmak için programlanmış olabilir.
4. Sonuçlar
Şekil 4, 2-IFC GOT deney 40 denemeler oluşan deneysel bir bloğu gösterir. Bu 40-deneme bloğu 1 saniyelik bir temas süresi ve 2 saniyelik tek bir dava kişiler arasında ISI, 80 uyaranların konu sağ orta parmak oluşuyordu. Söz konusu% 76 doğru eşik 1.7 mm, eşik parametresi (panel C) posterior olasılık yoğunluk fonksiyonu (PDF) modu ile gösterilir. 1,9 mm - arka PDF genişliğine göre belirtilen konu eşiği parametre,% 95 güven aralığı 1.3 idi.
Şekil 4 2-aralık zorunlu seçmeli ızgara yönlendirme görevi Sonuçlar A. sağ orta parmağını Bu durumda uygulanan 40 çalışmaların oluşan deneysel bir blok,. Konu doğru (artı semboller) ve farklı oluk genişlikleri yanlış (açık daireler) yanıtları deneme numarası ile çizilir. Bayes adaptif yöntemi (metin) konusu performans dayalı uygulamak için oluk genişlikleri, sırası belirlenir. B. Bu konu için en uygun psikometrik fonksiyonu konu% 76 doğru oluk genişliği C. Arka olasılık yoğunluk fonksiyonu ( psikometrik fonksiyonu d-prime = 1 karşılık gelen bir parametre).
Discussion
Mekansal yapılandırılmış mekanik uyaranlara kontrollü teslimat, piyasada mevcut ekipmanı (bilgisayar ekranları, hoparlör) olabilecek görsel ya da işitsel uyaranlar, teslim karşılaşılan zorlukları oluşturmaktadır. Bu nedenle, pek çok dokunsal psikofizik deneyler hala manuel uyaran teslim kullanılarak yapılır.
Dokunsal uyaranlara manuel teslimat zamanı alıcıdır ve araştırmacı bir parçası büyük bir titizlikle ve konsantrasyon gerektirir. Örneğin, deri dik deformasyon yaklaşık 1-2 mm Manuel uygulama kullanılan "Bleyenheuft ve ark. 4 rapor ... sınav cilt ve önlem deforme olabilir ızgara arasındaki herhangi bir makaslama stresi önlemek için özellikle dikkatli . .. " Çünkü manuel uyaran teslim nispeten yavaş ve yoğun konsantrasyon-Belki de, bu yöntemi kullanarak birçok çalışma evet / hayır (deneme başına sadece bir uyaran) iki aralığı oldukça zorlanmış seçim protokolleri daha istihdam var.
Ne yazık ki, büyük bir özen bile, manuel uyaran teslim pek çok uyaran parametreleri kontrolsüz bırakır. Bu parametreler uyaran kuvvet, başlangıç hızı, süresi ve cilt üzerindeki uyarıcı yüzey istikrar içerir. Bu parametrelerin, belki de en iyi uyaran gücü performansı üzerindeki etkisi incelenmiştir. İnsanlar 500 ila 1200 mikron 5 girinti derinliği değişiklikleri gibi parmak ucunda ızgara yönelim ayrımcılığı ilerici gelişme gösterir; 50 gram ve 200 gram 6 arasında daha fazla iyileşme gözlenmesine rağmen, performans gücü 10 gram, 50 gram kuvvet 1 daha iyidir . Izgara algılama (oluklu yüzeyi pürüzsüz bir şekilde ayırt) gibi diğer uygulamalar için, yürürlükteki artışları önemli 10 ila 200 gram 2,6 aralığı boyunca performansını artırmak.
Manuel test ile ilgili bu zorlukların üstesinden gelmek için, biz, otomatik bir sistem, ÜNYONLARI geliştirdi. Bina ÜNYONLARI Amacımız kontrollü dokunsal uyaran uygulaması için basit, güvenli, çok yönlü, etkin ve uygun fiyatlı cihaz oluşturmak oldu. Ağırlık kontrollü kullanımı bir dokunsal uyaran uygulamak için basit ve güvenli bir yoludur. Ciltde kuvvet yerçekimi nedeniyle geçemez, çünkü emniyet, sağlanır. Güçlü lineer aktüatör yerçekimi kuvveti sadece cilt üzerine transferi ve ardından kişiyi çekmek için hizmet vermektedir. Cihaz yarım inç çaplı çubukların ucunda (veya üzerine bağlı) içine işlenmiş herhangi bir uyaran yüzeyleri karşılamak olarak, çok yönlü ve çeşitli psikofiziksel protokolleri çalıştırmak için programlanmış olabilir. MUSLUK hızla uyaranlara dağıtır gibi, verimli ve uyarlanabilir algoritmalar zaman kazandırıcı çalıştırabilirsiniz. Son olarak, ÜNYONLARI bileşenleri küçük hibe sahiplerine uygun bulunmaktadır. Motorlar yaklaşık 1500 $ maliyeti; elektrik bileşenleri (bilgisayar hariç, ama PCI kartları ve step motor sürücüsü dahil olmak üzere), yaklaşık 6000 $. Yaklaşık 1.000 $ için bir mini-freze ve aksesuarları satın alınması ya da profesyonel bir makinist değirmen uyaran parçaları işe ve diğer küçük parçaları olabilir.
Biz bu sistemi başkaları tarafından çoğaltılır olacağını umuyoruz ve kontrollü dokunma test, son yıllarda umut verici gelişmeler 5,7,8,9 gördü doğru hareket tanıtmak için hizmet.
Acknowledgments
Bu çalışma, Ulusal Göz Enstitüsü Hibe 1 R15 EY13649-01, ve, Fen Bilimleri ve Kanada'nın Mühendislik Araştırma Kurumu (NSERC) bireysel bir Discovery Grant tarafından desteklenmiştir. Metal İşleme ve cihaz tasarımı ve yapımı ile ilgili danışma için Deda Gillespie Özel teşekkürler.
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).
- Johnson, K. O. &, Phillips, J. R. Tactile spatial resolution. I. Two-point discrimination, gap detection, grating resolution, and letter recognition. J. Neurophysiol. 46, 1177-1192 (1981).
- Gibson, G. O. &, Craig, J. C. The effect of force and conformance on tactile intensive and spatial sensitivity. Exp. Brain Res. 170, 172-181 (2006).
- Johnson, K. O. &, Phillips, J. R. A rotating drum stimulator for scanning embossed patterns and textures across the skin. J. Neurosci. Methods. 22, 221-231 (1988).
- Craig, J. C. Grating orientation as a measure of tactile spatial acuity. Somatosens. Mot. Res. 16, 197-206 (1999).
- Killebrew, J. H. A dense array stimulator to generate arbitrary spatio-temporal tactile stimuli. J. Neurosci. Methods. 161, 62-74 (2007).
