發(fā)布時(shí)間：2017-12-21 17:10

  本文關(guān)鍵詞：手指皮膚摩擦感知功能研究　出處：《西南交通大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：人體皮膚內(nèi)部分布著多種機(jī)械刺激感受體和感覺(jué)神經(jīng)末梢,是人類觸覺(jué)感知的重要工具。人體的觸覺(jué)感知過(guò)程非常復(fù)雜,而摩擦運(yùn)動(dòng)在此過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。手指觸摸物體時(shí)指尖與物體之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),使指尖皮膚受到壓縮、拉伸、牽扯等機(jī)械變形,誘發(fā)位于皮膚內(nèi)部的機(jī)械刺激感受器產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作電位,把包含物體表面物理特性的脈沖信號(hào)通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)傳遞到大腦皮層從而產(chǎn)生感覺(jué),從而感知外界物體的幾何形狀、表面紋理等特性,因此手指的滑動(dòng)摩擦對(duì)人體感知外界環(huán)境具有重要意義。本文以人體觸覺(jué)感知最為靈敏的指尖部位為研究對(duì)象,采用UMT-Ⅱ多功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),通過(guò)兩組實(shí)驗(yàn)分別研究了六名受試者的右手食指皮膚對(duì)具有規(guī)則紋理間距的木棒以及具有不同粗糙度的砂紙兩類樣品的摩擦觸覺(jué)感知狀況,將人體主觀感受與所采集的摩擦信號(hào)以及人體腦電波信號(hào)相結(jié)合,揭示了人體觸覺(jué)感知的一些基本機(jī)理和規(guī)律,得到主要結(jié)論如下： 1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觸摸力、樣品的紋理間距、接觸介質(zhì)及木棒直徑等均會(huì)對(duì)受試者判斷木棒數(shù)目造成影響。隨著對(duì)手指施加的法向力及樣品紋理間距的逐漸增大,受試者判斷的準(zhǔn)確性逐步提高,手指摩擦感知能力增強(qiáng)；指尖與樣品之間涂抹了具有潤(rùn)滑作用的介質(zhì)洗潔精之后會(huì)減小手指皮膚與樣品間的摩擦力,從而降低了受試者感知判斷的準(zhǔn)確性；對(duì)于具有不同木棒直徑的兩組實(shí)驗(yàn)樣品而言,直徑較大的一組引起的指尖皮膚變形量較大,摩擦感知靈敏性更高。 2.不同粗糙度的砂紙對(duì)受試者腦電波波動(dòng)程度以及對(duì)粗糙度感知的主觀評(píng)定結(jié)果產(chǎn)生不同影響。隨著觸摸樣品粗糙度的增大,指尖皮膚與樣品間的摩擦力和摩擦系數(shù)增大,且隨著觸摸樣品粗糙度的增加,受試者腦電波波幅增大,腦電波高幅值波峰數(shù)目亦明顯增多；人體對(duì)粗糙度的感知能力與指尖皮膚所受的摩擦狀況以及對(duì)應(yīng)的腦電波反應(yīng)之間都具有相關(guān)性,指尖皮膚的摩擦系數(shù)、左右腦的腦電波波幅值和高幅值波峰數(shù)可以作為實(shí)驗(yàn)中的評(píng)價(jià)指標(biāo),用以表征皮膚摩擦感知實(shí)驗(yàn)中對(duì)不同粗糙度的感知狀況。 3.采用軟件MATLAB和SIMCA-P分別以嶺回歸和偏最小二乘回歸兩種回歸分析方法建立了指尖皮膚對(duì)粗糙度的觸覺(jué)感知與摩擦信號(hào)和人體腦電波反應(yīng)信號(hào)之間的數(shù)學(xué)模型,且模型擬合效果較為理想,實(shí)現(xiàn)了對(duì)粗糙度感知的量化評(píng)定。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R339.11

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 景繼;包騰飛;谷艷昌;朱趙輝;;監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共線性問(wèn)題的嶺回歸法分析[J];水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè);2007年03期

2 湯文成;蔡傳寶;;皮膚生物力學(xué)研究進(jìn)展[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年03期

3 曾繁會(huì),呂渭濟(jì);基于MATLAB的嶺回歸分析程序設(shè)計(jì)及其應(yīng)用[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年06期

4 潘志娟;纖維及濕度對(duì)織物與皮膚間摩擦力的影響[J];國(guó)外絲綢;1995年04期

5 劉國(guó)旗;多重共線性的產(chǎn)生原因及其診斷處理[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年04期

6 ;The Influence of Normal Load and Sliding Speed on Frictional Properties of Skin[J];Journal of Bionic Engineering;2008年01期

7 周秋鳳;;GB/T1031—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu) 輪廓法 表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》介紹[J];機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量;2010年03期

8 盧天健;徐峰;;皮膚的力學(xué)性能概述[J];力學(xué)進(jìn)展;2008年04期

9 葛世榮,王成燾;人體生物摩擦學(xué)的研究現(xiàn)狀與展望[J];摩擦學(xué)學(xué)報(bào);2005年02期

10 唐瑋;朱華;丁璐穎;葛世榮;;人體手部皮膚的摩擦特性實(shí)驗(yàn)研究[J];摩擦學(xué)學(xué)報(bào);2006年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 胡吉永;基于觸覺(jué)認(rèn)知的織物質(zhì)感的形成機(jī)理研究[D];東華大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：1316491