Aktive haptische Wahrnehmung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In den durchgeführten Experimenten wurde der für aktive haptische Wahrnehmung zentralen Frage nachgegangen, in welchem Zusammenhang Wahrnehmungsinhalte, exploratorische Bewegungen und die Aufnahme sensorischer Signale via Bewegung stehen. Den theoretischen Ausgangspunkt der Untersuchungen stellt die Hypothese optimaler Exploration bei aktiver haptischer Wahrnehmung dar. Diese erweitert bestehende Modelle des passiven Betrachters, in denen Optimierung über die Maximierung der Wahrnehmungszuverlässigkeit mittels Integration redundanter Signale definiert wird. Experimente mit alltagsnahen intramodalen Signalintegrationsaufgaben zur haptischen Formwahrnehmung ergaben deutliche Einflüsse quantitativer Variationen der exploratorischen Bewegung (Druck, Geschwindigkeit, Richtung, raum-zeitliche Erstreckung) auf die Zuverlässigkeit haptischer Wahrnehmungsinhalte, die Zuverlässigkeit sensorischer Signale, deren Integration und auf deren Veridikalität. Dabei zeigen Ergebnisse zu freien Explorationen, dass Vpn ihre Bewegungen tatsächlich so abstimmen, dass sie eine besonders zuverlässige Wahrnehmung erlauben. Dies konnten wir für verschiedene Parameter bei der Exploration virtueller und auch natürlicher Stimuli experimentell belegen. Bei neuartigen Wahrnehmungssituationen erforderte eine solche Optimierung allerdings hinreichende Erfahrung mit der Aufgabe. Zum Teil waren Explorationsstrategien durch „ökonomische“ Aspekte kodeterminiert. Schließlich zeigten wir, dass in perzeptuell eigentlich haptische Wahrnehmungsurteile (Weichheit) auch indirekte visuelle Informationen über Explorationsbewegungen und Stimuluscharakteristika einfliessen. Insgesamt konnten wir damit deutliche gegenseitige Zusammenhänge zwischen haptischer Wahrnehmung und exploratorischer Bewegung nachweisen, die systematisch von Explorateuren genutzt werden, um ihre Wahrnehmungsleistung zu verbessern. Allerdings beeinflussten zusätzliche ökonomische Aspekte die Steuerung der Exploration.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2007). Disentangling functional from structural descriptions and the coordinating role of attention. Behavioral Brain Sciences 30(2), 205-206
Drewing, K., & Schneider, W.X.
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(2008). Exploratory movement parameters vary with stimulus stiffness. In M. Ferre (Ed.) Haptics: Perception, Devices and Scenarios. Lecture Notes in Computer Science 5024 (pp. 313-318). Springer: Heidelberg
Kaim, L. & Drewing, K.
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(2008). Shape Discrimination in Active Touch: Effects of Exploratory Direction and Their Exploitation. In M. Ferre (Ed.) Haptics: Perception, Devices and Scenarios. Lecture Notes in Computer Science 5024 (pp. 219-228). Springer: Heidelberg
Drewing, K.
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(2009). Finger force of exploratory movements is adapted to the compliance of deformable objects. In Proceedings, World Haptics 2009, Third Joint EuroHaptics Conference and Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems (pp. 565-569). The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE): Piscataway, NJ
Kaim, L. & Drewing, K.
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(2009). Haptic Shape Perception from Force and Position Signals Varies with Exploratory Movement Direction and the Exploring Finger. Attention, Perception & Psychophysics 71(5), 1174-1184
Drewing, K. & Kaim, L.
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(2009). Haptic, visual and visuo-haptic softness judgments for objects with deformable surfaces. In Proceedings, World Haptics 2009, Third Joint EuroHaptics Conference and Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems (pp. 640-645). The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE): Piscataway, NJ
Drewing, K., Ramisch, A., & Bayer, F.
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(2010). Exploratory pressure influences haptic shape perception via force signals. Attention, Perception & Psychophysics, 72(3), 823-838
Kaim, L. & Drewing, K.
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(2011). Exploratory strategies in haptic softness discrimination are tuned to achieve high levels of task performance. IEEE Transactions on Haptics 4(4), 242-252
Kaim, L. & Drewing, K.
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(2011). Texture Discrimination in Active Touch: Effects of the Extension of the Exploration and their Exploitation. In C. Basodogan, S. Choi, M. Harders, L. Jones, & Y. Yokokohji (Eds.) Conference Proceedings – IEEE World Haptics Conference 2011 (pp. 215-220)
Drewing, K., Lezkan, A., & Ludwig, S.
