Este projeto foi patrocinado pela Beijing Talents Foundation.

Os autores declararam não divulgação financeira ou conflitos de interesse.

A plataforma de simulação de condução e o kit de ferramentas vibratórios imitavam razoavelmente a aplicação de potenciais dispositivos vibrotactile vestíveis na vida real, fornecendo uma técnica eficaz na investigação de pesquisas relacionadas à condução. Com o uso dessa tecnologia, um ambiente experimental seguro com alta configurabilidade e acessibilidade está agora disponível para a realização de pesquisas comparáveis à condução do mundo real.
Existem vários passos qu...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61408">Tactile Vibrating Toolkit and Driving Simulation Platform for Driving-Related Research</a>. The Authors section was&#160;updated.
Ao Zhu1 
Annebella Tsz Ho Choi1 
Ko-Hsuan Ma1 
Shi Cao2 
Han Yao1 
Jian Wu3 
Jibo He4,1 
1Psychology Department, School of Social Sciences, Tsinghua University 
2Department of Systems Design Engineering, University of Waterloo 
3Haier Innovation Design Center, Haier Company 
4Psychology Department, School of Education and Psychological Sciences, Sichuan University of Science and Engineering
to:
Ao Zhu1 
Annebella Tsz Ho Choi1 
Ko-Hsuan Ma1 
Shi Cao2 
Han Yao1 
Jian Wu3 
Jibo He1 
1Psychology Department, School of Social Sciences, Tsinghua University 
2Department of Systems Design Engineering, University of Waterloo 
3Haier Innovation Design Center, Haier Company

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61408">Tactile Vibrating Toolkit and Driving Simulation Platform for Driving-Related Research</a>. The Authors section was&#160;updated.

Erratum: Tactile Vibrating Toolkit and Driving Simulation Platform for Driving-Related Research

De acordo com os dados revelados pelo Global Health Estimates em 2016, o acidente de trânsito é a oitava causa de mortes globais, levando a 1,4 milhão de mortes em todo o mundo1. No ano de 2018, 39,2% dos acidentes de trânsito foram colisões com veículos automotores no transporte, e 7,2% foram colisões traseiras. Uma solução para aumentar a segurança dos veículos e das estradas é o desenvolvimento de um sistema avançado de assistência à condução (ADAS) para alertar os motoristas com potenciais riscos. Os dados mostraram que o ADAS pode reduzir consideravelmente a taxa de colisões traseiras, e é ainda mais eficaz quando equipado com um sistema de freio automático2. Além disso, com o desenvolvimento de veículos autônomos, será necessário menor envolvimento humano para controlar o veículo, tornando necessário um sistema de alerta de retirada (TOR) quando o veículo autônomo não se regular. O design do sistema de alerta ADAS e TOR é agora uma importante peça de tecnologia para os motoristas evitarem acidentes iminentes em poucos segundos. O experimento exemplar usou um kit de ferramentas vibratório, juntamente com uma plataforma de simulação de condução para investigar qual local geraria o melhor resultado quando um sistema de alerta vibrotátil foi usado como um potencial sistema de alerta ADAS e TOR.
Categorizados por canais perceptivos, geralmente existem três tipos de modalidades de alerta, que são visuais, auditivas e táteis. Cada modalidade de advertência tem seus próprios méritos e limitações. Quando os sistemas de alerta visual estão em uso, os motoristas podem sofrer com a sobrecarga visual3,prejudicando o desempenho de condução devido à cegueira desatenção4,5. Embora um sistema de alerta auditivo não influencie o campo visual dos motoristas, sua eficácia depende muito do ambiente, como música de fundo e outros ruídos no ambiente de condução6,7. Assim, situações que contenham outras informações auditivas externas ou ruídos significativos podem levar à surdez desatenção8,9, reduzindo a eficácia de um sistema de alerta auditivo. Em comparação, os sistemas de alerta tátil não competem com o processamento visual ou auditivo dos motoristas. Ao enviar avisos vibrotáis aos motoristas, os sistemas de alerta tátil superam as limitações dos sistemas de alerta visual e auditivo.
Estudos anteriores mostraram que os avisos táteis podem beneficiar os motoristas, encurtando o tempo de resposta do freio. Verificou-se também que os sistemas de alerta táteis produzem um resultado mais efetivo sobre o visual10,11 e auditivo12,13,14 sistemas de alerta em determinadas situações. No entanto, pesquisas limitadas se concentraram em investigar o local ideal para a colocação de um dispositivo de alerta tátil. De acordo com a hipótese do córtex sensorial15 e a hipótese de distância sensorial16,o estudo exemplar escolheu as áreas do dedo, pulso e templo como locais experimentais para a colocação de um dispositivo de alerta tátil. Com o protocolo introduzido, a frequência e o tempo de entrega de um aviso vibratório, e intervalos entre vibrações do kit de ferramentas vibratórias, podem ser configurados para atender aos requisitos experimentais. Este kit de ferramentas vibratório consistia de um chip mestre, um chip regulador de tensão, um multiplexer, um adaptador USB para Transistor-Transistor-Logic (TTL), um Transistor de Efeito de Campo metal-óxido-semicondutor (MOSFET) e um módulo Bluetooth. O número de módulos vibratórios também pode variar de acordo com as necessidades dos pesquisadores, com até quatro módulos vibrando ao mesmo tempo. Ao implementar o kit de ferramentas vibratório nos experimentos relacionados à condução, ele pode ser configurado para se adequar às configurações experimentais, bem como sincronizado com dados de desempenho de condução, revisando os códigos da simulação de condução.
Enquanto para os pesquisadores, a realização de um experimento de condução em uma plataforma virtual é mais viável do que no mundo real devido ao risco e custo envolvidos. Por exemplo, a coleta de indicadores de desempenho pode ser difícil, e é difícil controlar os fatores ambientais envolvidos quando experimentos estão sendo conduzidos no mundo real. Como resultado, muitos estudos têm usado simuladores de direção de base fixa rodando em PCs nos últimos anos como alternativa para realizar estudos de condução em estrada. Depois de aprender, desenvolver e pesquisar por mais de 11 anos na comunidade de pesquisa de condução, estabelecemos uma plataforma de simulação de condução com um carro real que consiste em um software de simulação de condução de código aberto e um kit de hardware, incluindo um volante e caixa de velocidades, três pedais, três projetores montados e três telas de projetor. Com o software de simulação de condução suportando apenas uma única tela, o protocolo apresentado usou apenas o projetor central e a tela do projetor para realizar o experimento.
Existem duas grandes vantagens de usar a plataforma de simulação de condução apresentada. Uma vantagem desta plataforma é que ela usa um software de código aberto. Usando a plataforma de código aberto fácil de usar, os pesquisadores podem personalizar o kit de ferramentas de simulação e vibração para suas necessidades de pesquisa exclusivas, fazendo uma configuração de software simples sem qualquer desenvolvimento de código . Ao revisar os códigos, os pesquisadores podem criar simulações de condução que fornecem fidelidade relativa à realidade com muitas opções disponíveis em tipos de carros, tipos de estrada, resistência ao volante, turbulência de vento lateral e longitudinal, interfaces de programa de aplicativos de eventos de tempo e freio (APIs) para sincronização de software externo e implementação dos paradigmas comportamentais, como tarefa de seguir carro e tarefa N-Back. Embora a realização de pesquisas relacionadas à condução em um simulador de direção não possa replicar totalmente a condução no mundo real, os dados coletados através de um simulador de direção são razoáveis e têm sido amplamente adotados pelos pesquisadores17,18.
Outra vantagem do simulador de direção proposto é o seu baixo custo. Como mencionado anteriormente, o software de simulação de condução introduzido é um software de código aberto que está disponível gratuitamente para os usuários. Além disso, o custo total de toda a configuração de hardware neste protocolo é menor se comparado aos simuladores típicos de direção comercial de alta fidelidade. Os números 1 a e b mostram a configuração completa de dois simuladores de direção com o custo que varia de US$ 3.000 a US$ 3.000. Em contraste, simuladores típicos de direção comercial de alta fidelidade (base fixa) geralmente custam em torno de US $ 10.000 a US $ 100.000. Com seu preço altamente acessível, este simulador de direção pode ser uma escolha popular não apenas para fins de pesquisa acadêmica, mas também para a realização de aulas de direção19 e para demonstração de tecnologias relacionadas à condução20,21.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61408/61408fig1v2.jpg"> Figura 1: Uma imagem dos simuladores de direção. Ambos os simuladores de direção consistiam em um volante e caixa de câmbio, três pedais e um veículo. a Uma configuração de simulador de direção de US$ 3.000 que usou uma tela LCD de 80 polegadas com uma resolução de 3840 × 2160. (b) Uma configuração de simulador de direção de US$ 3.0000 que utilizou três projetores montados e três telas de projetor com uma dimensão de 223 x 126 cm cada. As telas de projeção foram colocadas 60 cm acima do solo e 22 cm de distância da frente do veículo. Apenas o projetor central e a tela do projetor foram usados para o experimento atual. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61408/61408fig1v2large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
O software de simulação de condução e o kit de ferramentas vibratórios no método proposto já foram utilizados em estudos anteriores por nossos pesquisadores22,23,24,25,26,27,28,29. Este kit de ferramentas vibratórias auto-desenvolvido seguindo o padrão ISO30 pode ser aplicado em diferentes campos31,32 ajustando a frequência e intensidade de vibração. É importante notar que uma versão mais recente do kit de ferramentas vibratória foi desenvolvida e é introduzida no protocolo a seguir. Em vez de ajustar a frequência de vibração usando um adaptador de tensão ajustável, a versão mais recente é equipada com cinco frequências de vibração diferentes e pode ser mais fácil de ajustar usando os códigos fornecidos no Arquivo de Codificação Suplementar 1. Além disso, o simulador de direção apresentado fornece aos pesquisadores uma maneira segura, barata e eficaz de investigar vários tipos de pesquisas relacionadas à condução. Assim, este protocolo é adequado para laboratórios de pesquisa que têm um orçamento limitado e têm uma forte necessidade de personalizar ambientes experimentais de condução.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >Logitech G29</td>
			<td >Logitech</td>
			<td >941-000114</td>
			<td >Steering wheel and pedals</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Projector screens</td>
			<td >-</td>
			<td >-</td>
			<td>The projector screen for showing the simulation enivronemnt.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Epson CB-700U Laser WUXGA Education Ultra Short Focus Interactive Projector</td>
			<td >EPSON</td>
			<td >V11H878520W</td>
			<td>The projector model for generating the display of the simlution enivronment.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >The Open Racing Car Simulator (TORCS)</td>
			<td >-</td>
			<td >None</td>
			<td>Driving simulation software. The original creators are Eric Espi&#233; and Christophe Guionneau, and the version used in experiment is modified by Cao, Shi.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Tactile toolkit</td>
			<td >Hao Xing Tech.</td>
			<td >None</td>
			<td>This is used to initiate warnings to the participants.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Connecting program (Python)</td>
			<td >-</td>
			<td >-</td>
			<td>This is used to connect the TORCS with the tactile toolkit to send the vibrating instruction.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >G*power</td>
			<td >Heinrich-Heine-Universit&#228;t D&#252;sseldorf</td>
			<td >None</td>
			<td>This software is used to calculate the required number of participants.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

tactile vibrating toolkit and driving simulation platform for driving-related research

O sistema de alerta de colisão desempenha um papel fundamental na prevenção de distrações de condução e condução sonoleira. Estudos anteriores comprovaram as vantagens dos avisos táteis na redução do tempo de resposta do freio do motorista. Ao mesmo tempo, os avisos táteis têm se mostrado eficazes na solicitação de tomada (TOR) para veículos parcialmente autônomos.
Como o desempenho dos avisos táteis pode ser otimizado é um tópico de pesquisa quente em andamento neste campo. Assim, os softwares e métodos de simulação de condução de baixo custo apresentados são introduzidos para atrair mais pesquisadores para participar da investigação. O protocolo apresentado foi dividido em cinco seções: 1) participantes, 2) configuração de software de simulação de condução, 3) preparação de simulador de direção, 4) configuração e preparação do kit de ferramentas vibrantes e 5) condução do experimento.
No estudo exemplar, os participantes usaram o kit de ferramentas vibratórias táteis e realizaram uma tarefa estabelecida de seguir o carro usando o software de simulação de condução personalizado. O veículo dianteiro freava intermitentemente, e avisos vibratórios eram emitidos sempre que o veículo dianteiro freava. Os participantes foram instruídos a responder o mais rápido possível aos freios repentinos do veículo dianteiro. A dinâmica de condução, como o tempo de resposta do freio e a taxa de resposta ao freio, foram registradas pelo software de simulação para análise de dados.
O protocolo apresentado oferece insights sobre a exploração da eficácia dos avisos táteis em diferentes locais do corpo. Além da tarefa de seguir o carro que é demonstrada no experimento exemplar, este protocolo também fornece opções para aplicar outros paradigmas aos estudos de simulação de condução, fazendo configuração simples de software sem qualquer desenvolvimento de código. No entanto, é importante notar que devido ao seu preço acessível, o software de simulação de condução e hardware introduzido aqui pode não ser capaz de competir totalmente com outros simuladores de direção comercial de alta fidelidade. No entanto, este protocolo pode funcionar como uma alternativa acessível e fácil de usar para os simuladores de condução comercial de alta fidelidade em geral.

O estudo exemplar relatado neste artigo conduziu a tarefa de seguir o carro utilizando o simulador de direção e o kit de ferramentas vibrantes, que também foi publicado anteriormente em uma revista acadêmica22. Vale ressaltar que a versão mais antiga do kit de ferramentas vibratórias foi usada na condução do estudo exemplar, enquanto uma nova versão do kit de ferramentas vibratórias foi introduzida no protocolo acima. O estudo foi um experimento de design de dentro do assunto com localiz...

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Tactile Vibrating Toolkit and Driving Simulation Platform for Driving-Related Research

Este protocolo descreve uma plataforma de simulação de condução e um kit de ferramentas vibratórias táteis para a investigação de pesquisas relacionadas à condução. Um experimento exemplar explorando a eficácia dos avisos táteis também é apresentado.

Kit de ferramentas vibradores táteis e plataforma de simulação de condução para pesquisa relacionada à condução

Collision warning system plays a key role in the prevention of driving distractions and drowsy driving. Previous studies have proven the advantages of ...

tactile-vibrating-toolkit-driving-simulation-platform-for-driving

Research

JoVE Journal

Behavior

4.3K visualizações.  Tsinghua University. Este protocolo descreve uma plataforma de simulação de condução e um kit de ferramentas vibratórias táteis para a investigação de pesquisas relacionadas à condução. Um experimento exemplar explorando a eficácia dos avisos táteis também é apresentado.

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Quantitative Assessment of Cortical Auditory-tactile Processing in Children with Disabilities

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing children discomfort. To accomplish this we developed a dual channel, time and strength calibrated air puff stimulator that allows both tactile stimulation and sham control. We combined this with the use of event-related potential methodology to allow for high temporal resolution of signals from the primary and secondary somatosensory cortices as well as higher order processing. This methodology also allowed us to measure a multisensory response to auditory-tactile stimulation.

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess infants and children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds, and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing discomfort in vulnerable patients.

Avaliação Quantitativa de processamento cortical auditivo-tátil em Crianças com Deficiência

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology ...

Comportamento

Measurement of Vibration Detection Threshold and Tactile Spatial Acuity in Human Subjects

Tests that allow the precise determination of psychophysical thresholds for vibration and grating orientation provide valuable information about mechanosensory function that are relevant for clinical diagnosis as well as for basic research. Here, we describe two psychophysical tests designed to determine the vibration detection threshold (automated system) and tactile spatial acuity (handheld device). Both procedures implement a two-interval forced-choice and a transformed-rule up and down experimental paradigm. These tests have been used to obtain mechanosensory profiles for individuals from distinct human cohorts such as twins or people with sensorineural deafness.

Here, we present protocols to determine vibration detection thresholds and tactile acuity using psychophysical methods in man.

Medição do limiar de detecção de vibração e tátil Spatial Acuity em Seres Humanos

Tests that allow the precise determination of psychophysical thresholds for vibration and grating orientation provide valuable information about ...

Testing Tactile Masking between the Forearms

Masking, in which one stimulus affects the detection of another, is a classic technique that has been used in visual, auditory, and tactile research, usually using stimuli that are close together to reveal local interactions. Masking effects have also been demonstrated in which a tactile stimulus alters the perception of a touch at a distant location. Such effects can provide insight into how components of the body's representations in the brain may be linked. Occasional reports have indicated that touches on one hand or forearm can affect tactile sensitivity at corresponding contralateral locations. To explore the matching of corresponding points across the body, we can measure the spatial tuning and effect of posture on contralateral masking. Careful controls are required to rule out direct effects of the remote stimulus, for example by mechanical transmission, and also attention effects in which thresholds may be altered by the participant's attention being drawn away from the stimulus of interest. The use of this technique is beneficial as a behavioural measure for exploring which parts of the body are functionally connected and whether the two sides of the body interact in a somatotopic representation. This manuscript describes a behavioural protocol that can be used for studying contralateral tactile masking.

Here we explore contralateral tactile masking between the forearms in which tactile detection thresholds are modulated by vibration applied to a remote site. The details of which remote sites have an effect can tell us about how the body is represented in the brain.

Teste Tactile Masking entre os antebraços

Masking, in which one stimulus affects the detection of another, is a classic technique that has been used in visual, auditory, and tactile research, ...

A Microphysiologic Platform for Human Fat: Sandwiched White Adipose Tissue

White adipose tissue (WAT) plays a crucial role in regulating weight and everyday health. Still, there are significant limitations to available primary culture models, all of which have failed to faithfully recapitulate the adipose microenvironment or extend WAT viability beyond two weeks. The lack of a reliable primary culture model severely impedes research in WAT metabolism and drug development. To this end we have utilized NIH's standards of a microphysiologic system to develop a novel platform for WAT primary culture called 'SWAT' (sandwiched white adipose tissue). We overcome the natural buoyancy of adipocytes by sandwiching minced WAT clusters between sheets of adipose-derived stromal cells. In this construct, WAT samples are viable over eight weeks in culture. SWAT maintains the intact ECM, cell-to-cell contacts, and physical pressures of in vivo WAT conditions; additionally, SWAT maintains a robust transcriptional profile, sensitivity to exogenous chemical signaling, and whole tissue function. SWAT represents a simple, reproducible, and effective method of primary adipose culture. Potentially, it is a broadly applicable platform for research in WAT physiology, pathophysiology, metabolism, and pharmaceutical development.

White adipose tissue (WAT) has critical deficiencies in its current primary culture models, hindering pharmacological development and metabolic studies. Here, we present a protocol to produce an adipose microphysiological system by sandwiching WAT between sheets of stromal cells. This construct provides a stable and adaptable platform for primary WAT culture.

Uma plataforma de Microphysiologic para gordura humana: imprensado tecido adiposo branco

White adipose tissue (WAT) plays a crucial role in regulating weight and everyday health.  Still, there are significant limitations to available primary ...

A Novel Single Animal Motor Function Tracking System Using Simple, Readily Available Software

We have recently demonstrated that implanting intracortical microelectrodes in the motor corteces of rats&#160;results in immediate and lasting motor deficits. Motor impairments were manually quantified through an open field grid test to measure the gross motor function and through a ladder test to measure the fine motor function. Here, we discuss a technique for the automated quantification of the video-recorded tests using our custom Capadona Behavioral Video Analysis System: Grid and Ladder Test, or BVAS. Leveraging simple and readily available coding software (see the Table of Materials), this program allows for the tracking of a single animal on both the open field grid and the ladder tests. In open field grid tracking, the code thresholds the video for intensity, tracks the position of the rat over the 3 min duration of the grid test, and analyzes the path. It then computes and returns measurements for the total distance traveled, the maximum velocity achieved, the number of left- and right-handed turns, and the total number of grid lines crossed by the rat. In ladder tracking, the code again thresholds the video for intensity, tracks the movement of the rat across the ladder, and returns calculated measurements including the time it took the rat to cross the ladder, the number of paw slips occurring below the plane of the ladder rungs, and the incidence of failures due to stagnation or reversals. We envision that the BVAS developed here can be employed for the analysis of motor function in a variety of applications, including many injury or disease models.

The current study aimed to automate the quantification of motor deficits in rats. The initial evaluation model assesses motor loss resulting from an intracortical microelectrode implantation in the motor cortex. We report on the development and use of a tracking algorithm using easily adaptable, simple, and readily available coding software.

Uma romance única Animal motricidade sistema usando simples, prontamente disponível Software de rastreamento

We have recently demonstrated that implanting intracortical microelectrodes in the motor corteces of rats&#160;results in immediate and lasting motor ...

Driving Under the Influence: How Music Listening Affects Driving Behaviors

Car driving is a daily activity for many individuals in modern societies. Drivers often listen to music while driving. The method presented here investigates how listening to music influences driving behaviors. A driving simulation was selected because it offers both a well-controlled environment and a good level of ecological validity. Driving behaviors were assessed through a car-following task. In practice, participants were instructed to follow a lead vehicle as they would do in real life. The lead vehicle speed changed over time requiring constant speed adjustments for the participants. The inter-vehicular time was used to assess driving behaviors. To complement the driving behaviors, the subjective mood and physiological level of arousal were also collected. As such, the results collected using this method offer insights on both the human internal state (i.e., subjective mood and physiological arousal) and driving behaviors in the car following task.

Here, we present a protocol to assess driving behaviors while following a vehicle in a simulated driving environment. The presented protocol is used to compare the impact of different auditory backgrounds on driving behaviors.

Dirigir sob a influência: como ouvir música afeta comportamentos de condução

Car driving is a daily activity for many individuals in modern societies. Drivers often listen to music while driving. The method presented here ...

Characterization of the Sense of Agency over the Actions of Neural-machine Interface-operated Prostheses

This work describes a methodological framework that can be used to explicitly and implicitly characterize the sense of agency developed over the neural-machine interface (NMI) control of sensate virtual or robotic prosthetic hands. The formation of agency is fundamental in distinguishing the actions that we perform with our limbs as being our own. By striving to incorporate advanced upper-limb prostheses into these same perceptual mechanisms, we can begin to integrate an artificial limb more closely into the user&#39;s existing cognitive framework for limb control. This has important implications in promoting user acceptance, use, and effective control of advanced upper-limb prostheses. In this protocol, participants control a virtual prosthetic hand and receive kinesthetic sensory feedback through their preexisting NMIs. A series of virtual grasping tasks are performed and perturbations are systematically introduced to the kinesthetic feedback and virtual hand movements. Two separate measures of agency are employed: established psychophysical questionnaires (to capture the explicit experience of agency) and a time interval estimate task to capture the implicit sense of agency (intentional binding). Results of this protocol (questionnaire scores and time interval estimates) can be analyzed to quantify the extent of agency formation.

Here we present a protocol which characterizes the sense of agency developed over the control of sensate virtual or robotic prosthetic hands. Psychophysical questionnaires are employed to capture the explicit experience of agency, and time interval estimates (intentional binding) are employed to implicitly measure the sense of agency.

Caracterização do sentido da Agência sobre as ações de próteses neurais-máquina de Interface-operado

This work describes a methodological framework that can be used to explicitly and implicitly characterize the sense of agency developed over the ...

The HoneyComb Paradigm for Research on Collective Human Behavior

Collective human behavior such as group movement frequently shows surprising patterns and regularities, such as the emergence of leadership. Recent literature has revealed that these patterns, often visible at the global level of the group, are based on self-organized, individual behaviors that follow several simple local parameters. Understanding the dynamics of human collective behavior can help to improve coordination and leadership in group and crowd scenarios, such as identifying the ideal placement and number of emergency exits in buildings.
In this article, we present the experimental paradigm HoneyComb, which can be used to systematically investigate conditions and effects of human collective behavior. This paradigm uses a computer-based multi-user platform, providing a setting that can be shaped and adapted to various types of research questions. Situational conditions (e.g., cost-benefit ratios for specific behavior, monetary incentives and resources, various degrees of uncertainty) can be set by experimenters, depending on the research question. Each participant's motions are recorded by the server as hexagonal coordinates with timestamps at an accuracy of 50 ms and with individual IDs. Thus, a metric can be defined on the playfield, and movement parameters (e.g., distances, velocity, clustering, etc.) of participants can be measured over time. Movement data can in turn be combined with non-computerized data from questionnaires garnered within the same experiment setup.
The HoneyComb paradigm is paving the way for new types of human movement experiments. We demonstrate here that these experiments can render results with sufficient internal validity to meaningfully deepen our understanding of human collective behavior.

Here, we present the computer-based, multi-agent game HoneyComb, which enables experimental investigations of collective human movement behavior via black-dot-avatars on a virtual 2D hexagonal playfield. Different experimental conditions, like variable&#160;incentives on goal fields or vision radius, can be set, and their effects on human movement behavior can be investigated.

O paradigma do favo de mel para a pesquisa sobre comportamento humano coletivo

Collective human behavior such as group movement frequently shows surprising patterns and regularities, such as the emergence of leadership. Recent ...

Applying Incongruent Visual-Tactile Stimuli during Object Transfer with Vibro-Tactile Feedback

The application of incongruent sensory signals that involves disrupted tactile feedback is rarely explored, specifically with the presence of vibrotactile feedback (VTF). This protocol aims to test the effect of VTF on the response to incongruent visual-tactile stimuli. The tactile feedback is acquired by grasping a block and moving it across a partition. The visual feedback is a real-time virtual presentation of the moving block, acquired using a motion capture system. The congruent feedback is the reliable presentation of the movement of the block, so that the subject feels that the block is grasped and see it move along with the path of the hand. The incongruent feedback appears as the movement of the block diverts from the actual movement path, so that it seems to drop from the hand when it is actually still held by the subject, thereby contradicting the tactile feedback. Twenty subjects (age 30.2 &#177; 16.3) repeated 16 block transfers, while their hand was hidden. These were repeated with VTF and without VTF (total of 32 block transfers). Incongruent stimuli were presented randomly twice within the 16 repetitions in each condition (with and without VTF). Each subject was asked to rate the difficulty level of performing the task with and without the VTF. There were no statistically significant differences in the length of the hand paths and durations between transfers recorded with congruent and incongruent visual-tactile signals &#8211; with and without the VTF. The perceived difficulty level of performing the task with the VTF significantly correlated with the normalized path length of the block with VTF (r = 0.675, p = 0.002). This setup is used to quantify the additive or reductive value of VTF during motor function that involves incongruent visual-tactile stimuli. Possible applications are prosthetics design, smart sport-wear, or any other garments that incorporate VTF.

We present a protocol to apply incongruent visual-tactile stimuli during an object transfer task. Specifically, during block transfers, performed while the hand is hidden, a virtual presentation of the block shows random occurrences of false block drops. The protocol also describes adding vibrotactile feedback while performing the motor task.

Aplicando estímulos visuais-táteis incongruentes durante a transferência de objetos com feedback Vibro-tátil

The application of incongruent sensory signals that involves disrupted tactile feedback is rarely explored, specifically with the presence of vibrotactile ...

Tactile Semiautomatic Passive-Finger Angle Stimulator (TSPAS)

Passive tactile perception is the ability to passively and statically perceive stimulus information coming from the skin; for example, the ability to sense spatial information is the strongest in the skin on the hands. This ability is termed tactile spatial acuity, and is measured by the tactile threshold or discrimination threshold. At present, the two-point threshold is extensively used as a measure of tactile spatial acuity, although many studies have indicated that critical deficits exist in two-point discrimination. Therefore, a computer-controlled tactile stimulus system was developed, the tactile semiautomated passive-finger angle stimulator (TSPAS), using the tactile angle discrimination threshold as a new measure for tactile spatial acuity. The TSPAS is a simple, easily operated system that applies raised angle stimuli to a subject&#39;s passive fingerpad, while controlling movement speed, distance, and contact duration. The components of the TSPAS are described in detail as well as the procedure to calculate the tactile angle discrimination threshold.

Tactile Semiautomatic Passive-Finger Angle Stimulator TSPAS

Presented is the tactile semiautomated passive-finger angle stimulator TSPAS, a new way to assess tactile spatial acuity and tactile angle discrimination using a computer-controlled tactile stimulus system that applies raised angle stimuli to a subject&#39;s passive fingerpad, while controlling for movement speed, distance, and contact duration.

Estimulador de ângulo passivo-dedo passivo tátil (TSPAS)

Passive tactile perception is the ability to passively and statically perceive stimulus information coming from the skin; for example, the ability to ...