Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung
 Universitätsmedizin Leipzig

Haptik-Tracking-System

Während die Fingerkuppen die Oberfläche eines Gegenstandes oder einer Oberfläche abtasten, ist die Hautderformation an den Kontaktstellen meßtechnisch nicht zu erfassen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Meßverfahrens, mit dessen Hilfe die Deformationscharakteristik der Fingerkuppen während haptischer Objektexploration im Bereich von 100µm rekonstruiert werden kann.

Seit dem Einzug mobiler Eye-Tracking-Systeme in der Forschung, ist es möglich, die Okulomotorik eines Probanden zu erfassen, ohne invasive Manipulationen am Auge durchführen zu müssen. Es ist seither möglich, die Blicktrajektorien zu verfolgen, Mikrosakkaden zu detektieren und Häufigkeit und Dauer des Auftretens von Fixationspausen zu bestimmen. Verschiedene lebenswissenschaftliche Disziplinen  sind durch diese Methodik seitdem in der Lage, perzeptuelle und motorische Verarbeitungsprozesse mit dem Fokus auf Aufmerksamkeits- und Gedächtnisprozesse  zu untersuchen. Zur messtechnischen Erfassung haptischer Explorationsprozeduren der menschlichen Hände werden aktuell verschiedene Methoden genutzt. Neben klassisch videobasierten Aufnahmesystemen, kommen Ultraschall-Tracking-Systeme, sowie sensorische Handschuh-Systeme zum Einsatz. Jedoch ist die Genauigkeit dieser Systeme nicht ausreichend. Die Grenzen dieser Methoden zeigen sich in einer geringen räumlichen und zeitlichen Auflösung der Messverfahren, der mechanischen Beeinträchtigung der explorierenden Finger und einer weiteren,  grundsätzlichen Einschränkung: denn trotz dieser Methodenvielfalt ist es allen vorgenannten Methoden nicht möglich, das physische Geschehen direkt an den Kontaktstellen zwischen der Oberfläche eines Objektes und den explorierenden Fingern messtechnisch zu erfassen.

Ziel des interdisziplinären Promotionsprojektes ist es, ein Haptik-Tracking-System zu entwickeln, mit dem sowohl zeitlich als auch räumlich der Explorationsprozess der menschlichen Finger in allen Raumdimensionen - einschließlich der Kontaktflächen - messtechnisch hochauflösend erfasst werden kann. Der räumliche Genauigkeitsbereich des Messsystems soll Bewegungs- und Gewebeveränderungen ab 10µm erfassen können. Die zeitliche Genauigkeit des Messsystems soll im Bereich von 1ms liegen, da es bereits Hinweise auf Explorationseffekte im Bereich von 10ms gibt. In Analogie zu den Eye-Tracking-Systemen soll das Haptik-Tracking-System die Möglichkeit bieten, menschliche Explorationsprozesse der Finger in allen Anwendungsbereichen exakt beobachten und vermessen zu können. Insbesondere die Deformationscharakteristik der physischen Kontaktbereiche soll mit dem Zielsystem ohne Einschränkungen der gewählten Objektmaterialien präzise erfassbar     

Arbeitsgruppe

 
Letzte Änderung: 18.01.2017, 12:29 Uhr
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Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung