촉각 지각

Haptic perception

햅틱한 지각(그리스어: 햅틱스 "팔꿈치", 햅틱스 "터치기에 적합한")은 말 그대로 "무엇을 잡을 수 있는 능력"을 의미한다.이 경우 지각은 촉각 지각 중 정적 피험자에 의한 수동적 접촉과는 반대로 움직이는 피험자에 의한 표면과 사물의 능동적 탐사를 통해 달성된다.[1]

역사

haptik이라는 용어는 1892년 독일의 심리학자 Max Dessoir에 의해 "음향"과 "optics"[2][3]로 표현된 그것의 스타일의 촉감에 대한 학문적 연구를 위한 이름을 제안하면서 만들어졌다.

깁슨(1966)은 [4]촉각계를 "몸을 이용해 자신의 몸에 인접한 세계에 대한 개인의 감수성"이라고 정의했다.깁슨 등은 1851년 베버가 깨달은 것, 즉 촉각적 지각과 신체 움직임의 밀접한 연관성, 촉각적 지각은 적극적인 탐구임을 더욱 강조했다.

촉각적 지각의 개념은 연장된 생리적 자기수용감각의 개념과 관련되는데, 이에 따라 막대기와 같은 도구를 사용하면 지각경험이 도구 끝으로 투명하게 이전된다.[5]

촉각적 지각은 촉각 중 경험하는 힘에 의존한다.[6]이 연구는 촉각 기술에 명확한 응용을 가지고 있는 서로 다른 인식 특성을 가진 "가상" 환상 햅틱 형상을 만들 수 있게 한다.[7][8]

탐색적 절차

사람들은 촉각으로 3차원 물체를 빠르고 정확하게 식별할 수 있다.[9]그들은 물체의 외부 표면 위로 손가락을 움직이거나 물체 전체를 손에 쥐는 것과 같은 탐색적 절차의 사용을 통해 그렇게 한다.[10]

지금까지 다음과 같은 탐색적 절차가 확인되었다.

  1. 측면 운동
  2. 압력
  3. 인클로저
  4. 다음 등고선

따라서 수집된 물체 또는 대상 특성은 크기, 중량, 등고선, 표면 및 재료 특성, 일관성 및 온도 등이다.촉각 센서의 개발과 함께, 일부 작업은 로봇 탐색 절차를 훈련하는 데 전념했다.[11]

지각 데드밴드

지각 데드밴드는 인간 인식의 지각 한계를 포착하는 지역이다.[12]베버 분율과[1] 레벨 교차 상수는[13] 촉각력 자극에 대한 지각 데드밴드를 정의하기 위해 사용된다.데드밴드는 촉각 데이터 압축을 위한 지각 적응형 샘플링 메커니즘을 설계하는데 중요한 애플리케이션을 가지고 있는데,[14] 이는 통신 네트워크를 통해 촉각 데이터를 전송하는 데 필요하다.

지각 데드밴드의 가능한 형태에 영향을 미치는 요인은 다음과 같다.

  1. 힘 자극의 변화 속도:[15]웨버 분율 또는 레벨 교차는 힘 자극의 빠른 변화를 위해 지속적으로 감소한다.
  2. 시간 분해능:[16]연속된 두 개의 힘 샘플을 감지하는 데 필요한 최소 시간 간격으로 정의된다.
  3. 방향 감도:[17]이 연구는 베버 분율은 방향이 아니라 힘의 크기만을 갖는 함수라고 주장한다.
  4. 수행 중인 작업: 차별적 또는 비교적 작업 사용자들은 차별적 작업보다 비교 작업을 하는 동안 더 민감하다.비교과제에 따라 한 방향으로만 변화를 인식해야 하기 때문이다.이 모든 것은 지각 데드밴드가 수행되어야 할 과제의 함수라는 것을 의미한다.

촉각 감도의 손상

촉각 민감도는 다수의 질병과 장애에 의해 손상될 수 있으며, 주로 피부 부상(부상, 화상 등)과 신경 병변(부상 또는 혈액순환의 저하를 통해)과 관련된다.또한 신진대사, 독성 및/또는 면역학적 요인에 의해 민감성 상실(신우병)이 발생할 수 있다.신경병증을 유발할 수 있는 의학적 질환의 예로는 당뇨병, 만성 신장병, 갑상선 기능장애(위선기능저하증, 갑상선기능저하증)뿐 아니라 간염, 간경변증, 알코올 의존증 등이 있다.

Exo-Skin 소프트 햅틱 외골격 인터페이스

촉각의 상실은 걷기와 물체를 잡거나 도구를 사용하는 것과 같은 다른 숙련된 행동을 손상시킬 수 있는 치명적인 결손이다.

햅틱 요법

몰입적인 환경은 촉각적 상호작용의 느낌을 재현할 수 있다.[18]드렉셀 대학에서 개발한 엑소-스킨 소프트 햅틱 엑소골격계 인터페이스와 같은 외골격계 장갑은 근육과 감각을 재훈련하는 물리치료 운동 프로그램을 통해 환자를 데려가도록 프로그램할 수 있다.[19]

참고 항목

참조

  1. ^ a b 웨버, E. H. (1851)다이에 르레는 테세신느와 게미뉴플레 오프 베르수체 게그룬데를 토해낸다.프리드리히 비에베그와 손.
  2. ^ 데수아르, M. (1892)우베르 덴 하우친아치 f.아나트유물리, 물리.abt, 175–339.
  3. ^ Grunwald, M. & John, M. (2008)인간의 촉각적 지각에 대한 연구의 독일의 선구자.M. Grunwald (Ed.)에서는 인간 촉각 지각 (pp. 15–39)이다.바젤, 보스턴, 베를린:비르카유저.
  4. ^ Gibson, J.J. (1966). The senses considered as perceptual systems. Boston: Houghton Mifflin. ISBN 0-313-23961-4.
  5. ^ "PROPRIOCEPTION 7 Senses Foundation". Retrieved 2019-02-14.
  6. ^ "Robles-De-La-Torre & Hayward. Force Can Overcome Object Geometry In the perception of Shape Through Active Touch. Nature 412 (6845):445-8 (2001)" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2006-10-03. Retrieved 2008-06-02.
  7. ^ "햅틱스의 절정 가장자리"
  8. ^ Robles-De-La-Torre G. 가상 환경에서의 촉각 인식 원리. Grunwald M (Ed.)에서, 2008년 Birkhauser Verlag, Human Haptic Pershipment.웨이백 머신에 2011-07-26 보관
  9. ^ Klatzky RL, Lederman SJ, Metzger VA (1985). "Identifying objects by touch: An "expert system."". Perception & Psychophysics. 37 (4): 299–302. doi:10.3758/BF03211351. PMID 4034346.
  10. ^ Lederman SJ, Klatzky RL (1987). "Hand movements: A window into haptic object recognition". Cognitive Psychology. 19 (3): 342–368. doi:10.1016/0010-0285(87)90008-9. PMID 3608405. S2CID 3157751.
  11. ^ "Learning efficient haptic shape exploration with a rigid tactile sensor array, S. Fleer, A. Moringen, R. Klatzky, H. Ritter".
  12. ^ a b Chaudhuri, Subhasis, author. (2017-11-09). Kinesthetic perception : a machine learning approach. ISBN 978-981-10-6691-7. OCLC 1002015744. {{cite book}}: last=일반 이름 포함(도움말)CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  13. ^ Bhardwaj, Amit; Chaudhuri, Subhasis; Dabeer, Onkar (2014-12-08). "Design and Analysis of Predictive Sampling of Haptic Signals". ACM Transactions on Applied Perception. 11 (4): 1–20. doi:10.1145/2670533. ISSN 1544-3558. S2CID 18524110.
  14. ^ Steinbach, E.; Strese, M.; Eid, M.; Liu, X.; Bhardwaj, A.; Liu, Q.; Al-Ja’afreh, M.; Mahmoodi, T.; Hassen, R.; Saddik, A. El; Holland, O. (February 2019). "Haptic Codecs for the Tactile Internet". Proceedings of the IEEE. 107 (2): 447–470. doi:10.1109/JPROC.2018.2867835. ISSN 1558-2256. S2CID 52541254.
  15. ^ Bhardwaj, Amit; Chaudhuri, Subhasis (2014), "Does Just Noticeable Difference Depend on the Rate of Change of Kinesthetic Force Stimulus?", Haptics: Neuroscience, Devices, Modeling, and Applications, Springer Berlin Heidelberg, pp. 40–47, doi:10.1007/978-3-662-44193-0_6, ISBN 978-3-662-44192-3
  16. ^ Bhardwaj, Amit; Chaudhuri, Subhasis (June 2015). "Estimation of resolvability of user response in kinesthetic perception of jump discontinuities". 2015 IEEE World Haptics Conference (WHC). IEEE: 482–487. doi:10.1109/whc.2015.7177758. ISBN 978-1-4799-6624-0. S2CID 756663.
  17. ^ Chaudhuri, Subhasis; Bhardwaj, Amit (2017-10-27), "Deadzone Analysis of 2-D Kinesthetic Perception", Studies in Computational Intelligence, Springer Singapore, pp. 55–68, doi:10.1007/978-981-10-6692-4_4, ISBN 978-981-10-6691-7
  18. ^ Koerner, Michael; Wait, Eric; Winter, Mark; Bjornsson, Chris; Kokovay, Erzsebet; Wang, Yue; Goderie, Susan K.; Temple, Sally; Cohen, Andrew R. (August 2014). "Multisensory Interface for 5D Stem Cell Image Volumes". Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2014: 1178–1181. doi:10.1109/EMBC.2014.6943806. ISBN 978-1-4244-7929-0. PMC 4321857. PMID 25570174.
  19. ^ Koerner, M.; Fedorczyk, J.; Cohen, A .; Dion, G. "Design and Implementation of the Exo - Skin Soft Robotic Rehabilitation Exoskeleton" (PDF). Drexel University. Retrieved 10 May 2017.

추가 읽기

  • M. Grunwald (Ed, 2008)인간의 촉각적 지각 - 기본 및 응용.바젤/보스턴/베를린:비르크해이저.ISBN 978-3-7643-7611-6
  • Lederman, S. J.; Klatzky, R. L. (1990). "Haptic classification of common objects: Knowledge-driven exploration". Cognitive Psychology. 22 (4): 421–459. doi:10.1016/0010-0285(90)90009-s. PMID 2253454. S2CID 6619282.
  • 몬타구, A. (1971)터치: 피부의 인간적 중요성.영국 옥스포드: 컬럼비아 U. 프레스.