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Abstract:
Virtuelle Aufbauten bieten die Möglichkeit die visuelle und haptische Informationen von Greifobjekten unabhängig zu variieren. Aber gelten beim Greifen virtueller Objekte die gleichen Gesetze, wie bei realen Gegenständen? Wir variierten in diesem Experiment die Position und Größe einer virtuellen Scheibe. Wir betrachteten, ob die maximale Handöffnung der Versuchsteilnehmer der Veränderung der Scheibengröße angepasst wird und welchen Einfluss die Position der Scheibe im Raum auf die maximale Griffweite hat. Eine virtuell gerenderte Scheibe mit einem Durchmesser von 36, 40 oder 44 mm und einer Dicke von 15 mm wurde in 27 Positionen im Raum dargestellt. Virtuelles haptisches Feedback wurde mit zwei Roboterarmen (PHANToM TM) simuliert. Einer der beiden Roboterarme war mit dem Daumen verbunden, der zweite mit dem Zeigefinger, um den Versuchsteilnehmern ein haptisches Feedback der Scheibe bei der Durchführung eines Präzisionsgriffs zu vermitteln. Die Aufgabe der 10 Teilnehmer war die Scheibe zu greifen, zu einem Ziel zu transportieren und dort die Scheibe fallenzulassen. Die virtuellen Scheiben wurden durch einen Spiegel betrachtet, so dass das visuelle und haptische Feedback räumlich übereinstimmten. Wir fanden, dass die Griffweite größer war, wenn die Scheibe weiter entfernt vom Körper des Beobachters lag. Die Höhe der Scheibe beeinflusste die maximale Griffweite nicht. In der Literatur findet man meist keinen Einfluss der Entfernung auf die Griffweite (vgl. Meulenbroek et al, Experimental Brain Research, 138, 219-234, 2001). Außerdem reagierten die Teilnehmer etwas anders als erwartet auf eine Änderung der Scheibengrösse, sie skalierten ihren Griff nur mit einer Steigung von 0.64+/-0.06 im Verhältnis zur wirklichen Änderung der Scheibengröße (in realen Umgebungen erwartet man eine Steigung von ca. 0.82, vgl. Smeets Brenner, Motor Control, 3, 237-271, 1999). Ein Grund für diese leicht abweichenden Ergebnisse könnte sein, dass zur Durchführung von natürlichen Greifbewegungen nicht nur haptisches Feedback über die Objektgeometrie benötigt wird, sondern auch taktiles Feedback der Objektoberfläche (welches von uns in diesem Aufbau nicht simuliert wurde).
