ISSN 1671-3710
CN 11-4766/R
主办:中国科学院心理研究所
出版:科学出版社

心理科学进展 ›› 2023, Vol. 31 ›› Issue (suppl.): 68-68.

• 视觉与运动 • 上一篇    下一篇

知觉引导的精细动作控制:探索抓取并移动盛有液体容器时使用的视觉信息

徐宏格a, 潘静a,b   

  1. a中山大学心理学系,广州市大学城外环东路132号,中国,510006;
    b广东省社会认知神经科学与心理健康重点实验室, 广州市,中国,510006
  • 出版日期:2023-08-26 发布日期:2023-09-08

  • Online:2023-08-26 Published:2023-09-08

摘要: 目的:移动一个装满水的杯子而不溢出,是一项熟悉但具有挑战性的任务。由于液体的非线性力学特征,动作者与容器及液体的交互是复杂和难以预测的,需要更精准的控制。为了实现这一点,动作者首先需要知觉是否可以在不溢出的情况下移动容器。当我们移动容器且尽可能保证内容物不溢出的时候,容器的哪些特征可以预测动作表现呢?
方法:我们假设两个容器特征可能影响移动不溢出:液面到容器边缘的距离(h)和容器的直径(d)。参与者在实验中尽可能快而不溢出地移动了15个容器(5种距离和3种直径)。我们收集了伸手抓握阶段的2个运动指标:最终抓握孔径和伸手到达时间;以及移动阶段4个运动指标:移动时间、移动速度峰值、初始加速度峰值和加速度变化频率。
结果:运动学分析表明,伸手到达时间和最终抓握孔径随h的减小而增加,这可能是因为参与者为了避免碰撞而放慢动作,并为抓握预留空间,增加容错度。移动速度峰值和初始加速度峰值随h的减小而减小。最终抓握孔径还受到d的独立影响。移动时间和加速度变化频率受hd的分层影响:首先,h减小导致更长的移动时间和更多次的加速度调整;其次,当容器很满时(h ≦ 0.6cm),更粗的容器移动更慢,加速度变化更大;当容器不太满时(h > 0.6cm),容器直径不影响上述运动指标。
结论:在移动装有液体的容器时,液面到容器边缘距离和容器直径独立地影响伸手到达时间、最终抓握孔径、移动速度峰值和厨师加速峰值;另一方面,这两个视觉信息变量以分层的方式约束容器的移动的时间和加速度变化频率。以上结果说明,虽然移动装满液体的容器涉及到复杂非刚性动力系统制约,但通过知觉简单的物体属性,可以解释动作过程及运动学规律。后续研究可进一步探索操作柔性材料(形变后不破裂的弹性材料)的动力学和运动特征。

关键词: 非刚体, 运动控制, 抓取-移动, 视觉信息