Qual è la soglia di precisione?
Due esperimenti:
1-Massa costante (1 mm di inc.)
2- Grandezza Costante (30 g di inc.)
16 Soggetti
 Transizioni testate: 3-4 Dita, 1-2 Mani
 20 prove per ogni cubo

Qual è la soglia di precisione?
Due esperimenti:
1-Massa costante (1 mm di inc.)
2- Grandezza Costante (30 g di inc.)
16 Soggetti
 Transizioni testate: 3-4 Dita, 1-2 Mani
 20 prove per ogni cubo

I 16 soggetti testati
0.65
Experiment
Experiment
Experiment
Experiment
0.60
0.55
1 big
1small
2 small
2 big
Mh
0.50
0.45
Big Group
Small Group
0.40
0.35
0.30
0.25
15
16
17
18
Lh
19
20
21
Esperimento massa costante
Transizione 3-4 dita e 1-2 mani, incrementi di 1 mm
Differenze di cambio di presa con Lc
Nessuna differenza di cambio di presa con K
Small Group
4.0
3.8
Small Group
CO
6.0
5.6
R = 0.99
x0 = 4.1
3.2
5.4
b = 0.12
3.0
3.2 3.6 4.0 4.4 4.8 5.2 5.6 6.0 6.4 6.8
Big Group
DA
3.8
3.6
3.4
3.2
R = 0.99
x0 = 6.2
3.0
b = 0.16
3.2 3.6 4.0 4.4 4.8 5.2 5.6 6.0 6.4 6.8
Mean Number of Digits
Mean Number of Digits
3.4
4.0
CO
5.8
3.6
R = 0.99
x0 = 10.2
5.2
b = 0.08
5.0
9.0
10.2
10.8
11.4
12.0
12.6
Big Group
6.0
DA
5.8
5.6
5.4
5.2
R = 0.98
x0 = 11.6
5.0
b = 0.008
9.0
Cube Length (cm)
9.6
9.6
10.2
10.8
11.4
12.0
12.6
Cube Length (cm)
Esperimento grandezza costante
Small Group
6.0
5.8
HE
5.6
Mean Number of Digits
5.4
R = 0.99
x0 = 568.30
b = 3.26
5.2
5.0
0
300
600
900
1200 1500 1800 2100
Big Group
6.0
DN
5.8
5.6
5.4
R = 0.99
x0 = 1469
b = 51.63
5.2
5.0
0
300
600
900
1200 1500 1800 2100
Cube Mass (g)
Transizione 1-2
mani, incrementi di
30 g
Differenze di cambio
di presa con Mc
Nessuna differenza
di cambio di presa
con K
Definizione dei parametri corporei
b=a+bMh+cLh
11
9
K  log Lc 
8
7
6
21
20
5
19
18
h
0.74
0.6
17
0.5
0.4
16
0.3
Mh
0.2
15
L
slo p e b
10
log M c
 2.94 6.90M  0.41L
h
h
Domande della Ricerca
I tempi di raggiungimento manipolazione e di
trasporto dell’oggetto sono indipendenti
oppure coerentemente scalati sulle
dimensioni dell’oggetto?
L’impulso durante la fase di manipolazione è
scalato sulle dimensioni dell’oggetto?
Sphere
Switch
Light sensor
Il compito: “Sposta la sfera
sulla scatola il più
velocemente e precisamente
che puoi”
Force cell
9
•63 sfere di 5 densità
8
7
•Interruttore meccanico:
tempo iniziale t0
•Cella di Forza: tempo di
manipolazione e impulso
•Sensore luce:tempo finale tf
6
5
LnMas
•Video-Camera: numero di
dita durante la fase di trasporto
B
a
ls
a
D
1
P
in
e
D
2
P
u
r
p
le
H
a
r
tD
3
A
lu
m
in
u
m
D
4
S
te
e
lD
5
4
3
2
1
0
1
1
2
L
n
D
ia
m
e
te
r
Le tre fasi temporali
t0:Tempo Iniziale, tt:Tocco Sfera, th:Sollevo Sfera, tf:Tempo Finale
Mechanical Switch
4
7
x 10
6
A/D units
5
4
t0
3
0
200
400
600
800
Force cell
1000
1200
1400
1600
1800
1200
1400
1600
1800
1600
1800
600
400
grams
tt
200
th
0
-200
0
200
400
600
4
4.2
x 10
800
1000
Light sensor
4
A/D units
3.8
tf
3.6
3.4
3.2
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Risultati video-camera
7
6
5
•dove:
7
10
HL=17.2(cm)
HM=0.35(kg)
HL=18.1 (cm)
HM=0.46(kg)
4
• Ls e Ms sono il diametro e la
massa della sfera
4
2
Mean Number of Digits
• Lh e Mh sono il diametro e la
massa della mano
3
1
Balsa
Pine
Purple Hart
Aluminum
Steel
7
6
3
5
K
3
9
HL=19.3(cm)
HM=0.49(kg)
HL=16.5(cm)
HM=0.29(kg)
4
2
3
2
1
1
2D to 3D
3D to 4D
4D to 5D
5D to 2Hands
0
1
2
3
0
4
K value
1
2
3
4
Componente Principale dei Tempi di:
raggiungo, afferro e sposto
Rapporti temporali fra fasi
La prima PC spiega più
dell’ 84% della varianza
L’ ID non è lineare
Il tempo di spostamento
rispetto all’Indice di
Difficoltà è una funzione
ad U e non una funzione
lineare
I minimi delle funzioni
per le tre densità sono
significativamente diversi
D1: 1.6;
D2: 2.0;
D3: 2.4
F(2,27) = 14.21 (p<.001)
L’impulso ha un rapporto
lineare con la Massa
risultando avere una
velocità finale costante
R2 (M = 0 .87, SD = 0.05)
2
I   Fdt
1
I  1m   0
I M
L
L
T

M
T
T2
1 
I
m
L
M
L
T
1 
 v
M
T
6
D1
D2
D3
5
4
Digits
È possibile predire il
cambio fra una presa e
l’altra applicando l’impulso
al posto della massa
3
I
ln
v
KI  ln Ls 
a  ln Lh  ln M h
1
0.0
• v è la Velocità
• Lh e Mh sono la lunghezza e la
massa della mano
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
D1
D2
D3
5
4
Digits
• I è l’Impulso
0.5
6
•dove:
• Ls è il diametro della sfera
S#3
2
3
S#10
2
1
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
KI
2.5
3.0
3.5
4.0
Il valore KI di cambio di configurazione di
presa è uguale per tutti
3
KI
val
ue
2
1
2Dto3D
3Dto4D
4Dto5D
La forza espressa rimane stabile finché ci sono dita da aggiungere
50
2Digits
3Digits
4Digits
5Digits
Mean Impulse (Ns)
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
5
6
Participants
7
8
9
10
11
Conclusioni
Le transizioni fra configurazioni di presa possono
essere predette a partire dalla conoscenza delle
caratteristiche di massa-lunghezza dell’oggetto
scalate sulle dimensioni corporee
I tempi di raggiungimento, presa e trasporto
possono essere spiegati da un unico parametro
La legge di Fitts non può spiegare la relazione
lineare fra velocità-precisione quando la massa è
coinvolta
L’impulso applicato all’oggetto durante la fase di
manipolazione è proporzionale alla massa
dell’oggetto