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Funktionsweise und Modellierung der haptischen Reizung

Da Campo, Sandra (2000):
Funktionsweise und Modellierung der haptischen Reizung.
Technische Universität Darmstadt, [Seminar paper (Midterm)]

Abstract

Zusammenfassung:

Die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten neuartiger und verbesserter Mensch-Maschine-Schnittstellen, die den Tastsinn ansprechen, motivieren unter anderem am Institut für EMK der TU Darmstadt Forschung in diesem Bereich. Es ist jedoch kaum ein auf die Bedürfnisse von Ingenieuren angepaßtes Grundlagenwerk für die haptische Wahrnehmung vorhanden. Deswegen ist der Beginn einer Arbeit in diesem Bereich stets mit hohem Einarbeitungsaufwand verbunden.

Bisher orientierte sich die Darstellung der haptischen Wahrnehmung vorwiegend an den Bedürfnissen von Medizinern und Biologen. Diese Arbeit hat dazu beigetragen, Ingenieuren den Zugang zu der Materie zu erleichtern, indem ihnen bekannte Darstellungsformen auf die Physiologie übertragen werden. Die Arbeit gliedert sich in zwei Teile: Die Betrachtung der haptischen Wahrnehmung mit Hilfe netzwerktheoretischer Betrachtungsweisen und die Untersuchung der haptischen Wahrnehmung als Black-Box mit spezifischer Übertragungsfunktion.

Im ersten Teil ist ein Handbuch erstellt worden. Dieses Handbuch bietet einen Überblick über die physiologischen Grundlagen der haptischen Wahrnehmung. Die Darstellung orientiert sich an den Bedürfnissen von Ingenieuren, die sich mit dem Entwurf von haptischen Mensch-Maschine-Schnittstellen beschäftigen. Es wurde vor allem auf Erklärungshilfen durch Hinweise auf netzwerktheoretische Betrachtungsmöglichkeiten der physiologischen Vorgänge und die Angabe von bekannten Kennwerten geachtet.

Im zweiten Ansatz wurde der Zusammenhang zwischen haptischem Eingangsreiz und resultierender Wahrnehmung als Black-Box untersucht. Um die Kennwerte für das Black-Box-Modell experimentell zu ermitteln, wurde eine Versuchsreihe zur Ermittlung einer physiologischen Größe, der JND (engl. für: gerade noch wahrnehmbarer Unterschied) der Kraft, konzipiert und durchgeführt. Die Versuchsergebnisse, eine JND der Kraft von 6-8% für den Fall, daß eine Taste mit dem Finger niedergedrückt wird, werden durch Werte aus der Literatur bestätigt. Neben der experimentellen Ermittlung dieser Zahlenwerten ist eine Basis für zukünftige Untersuchungen zu Wahrnehmungsphänomenen am Institut der EMK geschaffen worden. Versuche können anhand der Erfahrungen dieser Studienarbeit geplant und ausgewertet werden. Der für weitere Studien vorgesehene Tastensimulator ist einem ersten Praxistest unterworfen worden und steht nun an einem Meßplatz mit PC-gestützter Kraft- und Wegmessung bereit.

Item Type: Seminar paper (Midterm)
Erschienen: 2000
Creators: Da Campo, Sandra
Title: Funktionsweise und Modellierung der haptischen Reizung
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

Die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten neuartiger und verbesserter Mensch-Maschine-Schnittstellen, die den Tastsinn ansprechen, motivieren unter anderem am Institut für EMK der TU Darmstadt Forschung in diesem Bereich. Es ist jedoch kaum ein auf die Bedürfnisse von Ingenieuren angepaßtes Grundlagenwerk für die haptische Wahrnehmung vorhanden. Deswegen ist der Beginn einer Arbeit in diesem Bereich stets mit hohem Einarbeitungsaufwand verbunden.

Bisher orientierte sich die Darstellung der haptischen Wahrnehmung vorwiegend an den Bedürfnissen von Medizinern und Biologen. Diese Arbeit hat dazu beigetragen, Ingenieuren den Zugang zu der Materie zu erleichtern, indem ihnen bekannte Darstellungsformen auf die Physiologie übertragen werden. Die Arbeit gliedert sich in zwei Teile: Die Betrachtung der haptischen Wahrnehmung mit Hilfe netzwerktheoretischer Betrachtungsweisen und die Untersuchung der haptischen Wahrnehmung als Black-Box mit spezifischer Übertragungsfunktion.

Im ersten Teil ist ein Handbuch erstellt worden. Dieses Handbuch bietet einen Überblick über die physiologischen Grundlagen der haptischen Wahrnehmung. Die Darstellung orientiert sich an den Bedürfnissen von Ingenieuren, die sich mit dem Entwurf von haptischen Mensch-Maschine-Schnittstellen beschäftigen. Es wurde vor allem auf Erklärungshilfen durch Hinweise auf netzwerktheoretische Betrachtungsmöglichkeiten der physiologischen Vorgänge und die Angabe von bekannten Kennwerten geachtet.

Im zweiten Ansatz wurde der Zusammenhang zwischen haptischem Eingangsreiz und resultierender Wahrnehmung als Black-Box untersucht. Um die Kennwerte für das Black-Box-Modell experimentell zu ermitteln, wurde eine Versuchsreihe zur Ermittlung einer physiologischen Größe, der JND (engl. für: gerade noch wahrnehmbarer Unterschied) der Kraft, konzipiert und durchgeführt. Die Versuchsergebnisse, eine JND der Kraft von 6-8% für den Fall, daß eine Taste mit dem Finger niedergedrückt wird, werden durch Werte aus der Literatur bestätigt. Neben der experimentellen Ermittlung dieser Zahlenwerten ist eine Basis für zukünftige Untersuchungen zu Wahrnehmungsphänomenen am Institut der EMK geschaffen worden. Versuche können anhand der Erfahrungen dieser Studienarbeit geplant und ausgewertet werden. Der für weitere Studien vorgesehene Tastensimulator ist einem ersten Praxistest unterworfen worden und steht nun an einem Meßplatz mit PC-gestützter Kraft- und Wegmessung bereit.

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Haptische Kennwerte, Just noticable differnce JND, Netzwerkbetrachtung Haptik, Psychologische Betrachtung Haptik, Tastensimulator
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Measurement and Sensor Technology
Date Deposited: 08 Sep 2011 10:17
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 1470

Art der Arbeit: Studienarbeit

Beginn Datum: 17-04-2000

Ende Datum: 06-12-2000

Querverweis: keiner

Studiengang: Wirtschaftsingenieur Elektrotechnik (WI-ET)

Vertiefungsrichtung: Elektromechanische Konstruktionen (EMK)

Abschluss: Diplom (WiET)

Identification Number: 17/24 EMKS 1470
Referees: Doerrer, Dipl.-Ing. Christoph and Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
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