DE | EN
 
 
 
 
 
 
   
 

Files for: Temporal modulations of contact force during haptic surface exploration PONE-D-15-40716R1

Haptik-Schwellen-Test/Haptische Schwellenwertermittlung

Im Gegensatz zur taktilen Schwelle, die bei passiver Reizdarbietung erfolgt (die Versuchsperson bewegt dabei ihre Finger nicht, siehe Zweipunktschwelle von E. H. Weber) erfolgt die Ermittlung der haptischen Schwelle durch aktive Tastexploration der Versuchsperson. Die taktile Schwelle an der menschlichen Fingerkuppe beträgt 1-2mm. Die haptische Schwelle durch experimentelle Verfahren ermittelt kann 1µm betragen (Louw, S., Kappers, A.M.L. et al. 2000, Exp. Brain Res. 132, 369-374.). D.h., bei aktiver Exploration kann die menschliche Fingerkuppe Unterschiede ab 1µm registrieren (1mm=1000µm). Das visuelle System kann erst ab 80-100µm Unterschiede wahrnehmen. 

Bei der Ermittlung haptischer Schwellenwerte nutzt man in der Regel Testverfahren, die es erforderlich machen, dass die Probanden während der Testung die Augen schließen oder es werden die explorierenden Hände verdeckt. Ziel unseres Projektes war es ein Verfahren zu entwickeln, das die Ermittlung der individuellen haptischen Schwellenwerte erlaubt, ohne dass die Probanden die Augen während der Testung schließen müssen bzw. die Hände verdeckt werden müssen. 

Das Ziel wurde dadurch erreicht, dass die relevante Stimulusstruktur mit einer mehrschichtigen, lichtundurchlässigen Trennschicht verdeckt wird, so dass die Stimulusstruktur nicht gesehen aber erfühlt werden kann. Die patentierte Trennschicht (Titel: Anordnung zur haptischen Erkennbarkeit von Objektstrukturen und Objektmerkmalen; Deutsches Patentamt Nr. DE 102010022699.8; Erfinder: Dr. Martin Grunwald, Anmelder: Universität Leipzig, Anmeldedatum: 2010) ermöglicht eine stets definierte Dehnungs- und Dämpfungscharakteristik. 

Mit dem vorliegenden Testsystem kann die untersuchte Person, bei geöffneten

Augen, parallel angeordnete Höhenreliefs - die von einer Trennschicht verdeckt sind - ertasten und das Schwellen-Pad in der entsprechenden Orientierung ausrichten. Im vorliegenden Test wird gefordert, daß die Reliefs horizontal (siehe Beispiel Schwellen-Pad) ausgerichtet werden. Dabei wird von einem zulässigen Fehlerbetrag von 20° ausgegangen. D.h., Schwellen Pads, die im Gradbereich von 0° - 20° ausgerichtet sind, werden als richtig orientierte Schwellen Pads gewertet. Beträgt die Abweichung gegenüber der Horizontalen mehr als 20° wird dieses Schwellen-Pad als nicht erkannt gewertet. Da neben der generellen Unterschiedsdiskrimination in diesem Test noch zusätzlich eine Orientierungsdiskrimination erfolgen muss, eignet sich dieser Schwellentest besonders für berufliche oder berufsbezogene Anwendungsbereiche. Im Rahmen von Untersuchungen/ Ausbildung können Lern-, und Trainingseffekte der Haptischen Schwellen sicher operationalisiert werden.

Aufbau:

Unterhalb der undurchsichtigen Trennschicht befindet sich pro Schwellen- Pad ein fortlaufendes Höhenrelief. Der Reliefabstand von Pad zu Pad variiert in Schrittweiten von 200µm. Beim Schwellenpad Nr. 1 beträgt der Reliefabstand (Peak-to-Peak) 3000µm (3mm), beim Schwellenpad Nr. 15 beträgt der Reliefabstand nur noch 200µm. 

 

siehe: Test- und Trainingssysteme: Haptik-Schwellen-Test