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Machbarkeitsabschätzung eines kombinierbaren Modells der haptischen Wahrnehmung

Zandi, Babak (2013):
Machbarkeitsabschätzung eines kombinierbaren Modells der haptischen Wahrnehmung.
TU Darmstadt Institut EMK / FG MuST, [Bachelor Thesis]

Abstract

Ziel dieser Arbeit ist die Überprüfung der Möglichkeit, die haptische Wahrnehmung des Menschen, mittels eines kombinierten Modells, simulieren zu können. Die Motivation dieser Arbeit entsteht dadurch, dass für die Entwicklung haptischer Systeme die haptische Wahrnehmung des Menschen ein wichtiges Entwurfs- und Optimierungskriterium ist. Der Stand der Technik sieht dazu Probandentests vor, die sowohl zeit- als auch kostenintensiv sind. Ein Modell der haptischen Wahrnehmung könnte somit die Möglichkeit eröffnen, die Entwicklungszeiten von haptischen Systemen zu verkürzen und damit gleichzeitig Entwicklungskosten einzusparen. Die Arbeit konzentriert sich auf die taktile Wahrnehmung und teilt diese in eine objektive und in eine subjektive Sinnesphysiologie ein. Um eine Machbarkeitsabschätzung eines kombinierten Modells durchführen zu können, werden die Teilprozesse innerhalb der objektiven und der subjektiven Wahrnehmung definiert und anschließend untersucht. Die Untersuchungen der objektiven und subjektiven Sinnesphysiologie umfassen dabei folgende Themengebiete: Haut, Mechanorezeptoren, Adaption, Rezeptive Felder, Verteilung von Mechanorezeptoren auf der Handfläche, Temperaturabhängigkeit von Mechanorezeptoren, Membranpotential, Transduktion, Transformation, Signalvearbeitung im Nervensystem, Psychophysik, Signalentdeckungstheorie. Nach erfolgter Untersuchung aller Themengebiete wird vorgeschlagen, die Haut mittels eines kombinierten Modells bestehend aus Finite-Elemente- und Netzwerkmethode zu modellieren. Im Teilprozess der Mechanorezeptoren werden mathematische Modelle wie das Hodgin-Huxley Modell und das Integrated-and-Fire Modell vorgeschlagen, um den Transduktions- /Transformationsprozess korrekt zu simulieren. Für die Modellierung der subjektiven Sinnesphysiologie wird die Signalentdeckungstheorie empfohlen. Der Ausgang im Abschnitt der subjektiven Sinnesphysiologie ist gleichzusetzen mit der Wahrnehmung des Menschen durch einen bestimmten Reiz und wird mittels der psychometrischen Funktion definiert. Die Arbiet kommt zu dem Schluss, dass für die Entwicklung eines kombinierten Modells der haptischen Wahrnehmung sind zunächst intensive Untersuchungen im Abschnitt der subjektiven Sinnesphysiologie erforderlich sind. Offene Fragen und notwendige Untersuchungen, die benötigt werden, um ein Modell der objektiven und subjektiven Sinnesphysiologie entwickeln zu können, werden in dieser Arbeit abschließend ausführlich diskutiert.

Item Type: Bachelor Thesis
Erschienen: 2013
Creators: Zandi, Babak
Title: Machbarkeitsabschätzung eines kombinierbaren Modells der haptischen Wahrnehmung
Language: German
Abstract:

Ziel dieser Arbeit ist die Überprüfung der Möglichkeit, die haptische Wahrnehmung des Menschen, mittels eines kombinierten Modells, simulieren zu können. Die Motivation dieser Arbeit entsteht dadurch, dass für die Entwicklung haptischer Systeme die haptische Wahrnehmung des Menschen ein wichtiges Entwurfs- und Optimierungskriterium ist. Der Stand der Technik sieht dazu Probandentests vor, die sowohl zeit- als auch kostenintensiv sind. Ein Modell der haptischen Wahrnehmung könnte somit die Möglichkeit eröffnen, die Entwicklungszeiten von haptischen Systemen zu verkürzen und damit gleichzeitig Entwicklungskosten einzusparen. Die Arbeit konzentriert sich auf die taktile Wahrnehmung und teilt diese in eine objektive und in eine subjektive Sinnesphysiologie ein. Um eine Machbarkeitsabschätzung eines kombinierten Modells durchführen zu können, werden die Teilprozesse innerhalb der objektiven und der subjektiven Wahrnehmung definiert und anschließend untersucht. Die Untersuchungen der objektiven und subjektiven Sinnesphysiologie umfassen dabei folgende Themengebiete: Haut, Mechanorezeptoren, Adaption, Rezeptive Felder, Verteilung von Mechanorezeptoren auf der Handfläche, Temperaturabhängigkeit von Mechanorezeptoren, Membranpotential, Transduktion, Transformation, Signalvearbeitung im Nervensystem, Psychophysik, Signalentdeckungstheorie. Nach erfolgter Untersuchung aller Themengebiete wird vorgeschlagen, die Haut mittels eines kombinierten Modells bestehend aus Finite-Elemente- und Netzwerkmethode zu modellieren. Im Teilprozess der Mechanorezeptoren werden mathematische Modelle wie das Hodgin-Huxley Modell und das Integrated-and-Fire Modell vorgeschlagen, um den Transduktions- /Transformationsprozess korrekt zu simulieren. Für die Modellierung der subjektiven Sinnesphysiologie wird die Signalentdeckungstheorie empfohlen. Der Ausgang im Abschnitt der subjektiven Sinnesphysiologie ist gleichzusetzen mit der Wahrnehmung des Menschen durch einen bestimmten Reiz und wird mittels der psychometrischen Funktion definiert. Die Arbiet kommt zu dem Schluss, dass für die Entwicklung eines kombinierten Modells der haptischen Wahrnehmung sind zunächst intensive Untersuchungen im Abschnitt der subjektiven Sinnesphysiologie erforderlich sind. Offene Fragen und notwendige Untersuchungen, die benötigt werden, um ein Modell der objektiven und subjektiven Sinnesphysiologie entwickeln zu können, werden in dieser Arbeit abschließend ausführlich diskutiert.

Uncontrolled Keywords: Mikro- und Feinwerktechnik Elektromechanische Konstruktionen Wahrnehmung Modellbildung Modellbildung menschliches Gewebe
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: 20 May 2014 08:05
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv Institut EMK. Anfrage über Sekretariate

Bibliotheks-Siegel: 17/24 EMKB 1830

Art der Arbeit: Bachelorarbeit

Beginn Datum: 24-06-2013

Ende Datum: 24-11-2013

Identification Number: 17/24 EMK B 1830
Referees: Werthschützky, Prof. Dr. Roland
Export:
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