Dokument: Das Erlernen räumlicher und dynamischer Bewegungsmerkmale mit Roboterunterstützung

Titel:Das Erlernen räumlicher und dynamischer Bewegungsmerkmale mit Roboterunterstützung
Weiterer Titel:The learning of spatial and dynamic movement characteristics with robotic guidance
URL für Lesezeichen:https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=22869
URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20121106-112728-0
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor:Dipl. Psychologin Lüttgen, Jenna [Autor]
Dateien:
[Dateien anzeigen]Adobe PDF
[Details]2,77 MB in einer Datei
[ZIP-Datei erzeugen]
Dateien vom 17.10.2012 / geändert 17.10.2012
Beitragende:Prof. Dr. Buchner, Axel [Gutachter]
Prof. Dr. Heuer, Herbert [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:100 Philosophie und Psychologie » 150 Psychologie
Beschreibungen:Haptische Demonstration ist eine gängige Methode im therapeutischen sowie sport-, musik- und arbeitswissenschaftlichen Kontext, um motorische Fertigkeiten zu trainieren. Dabei versucht ein Trainer einem Schüler eine Bewegung beizubringen, indem er ihn physisch durch diese führt. Seit einigen Jahren gibt es Bestrebungen, Roboter zu entwickeln, welche den Schüler führen und somit menschliche Therapeuten und Trainer unterstützen und ersetzen können. Verschiedenste Roboter wurden bisher entwickelt, um Bewegungen der oberen Extremitäten sowie Laufbewegungen zu unterstützen, und eine Vielzahl experimenteller Studien wurde durchgeführt, um deren Wirksamkeit zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Studien sind jedoch sehr ambivalent: Bis heute ist unklar, ob ein haptisches Robotertraining Bewegungslernen fördern kann und welche Vorteile es gegenüber anderen Trainingsmethoden bietet. Die Ergebnisse einiger Untersuchungen liefern allerdings erste Hinweise darauf, dass möglicherweise dynamische Aspekte wie Timing oder Geschwindigkeit besonders von einem solchen Training profitieren. Ziel der vorgestellten Arbeiten war es daher, den Einfluss einer Roboterunterstützung auf das Erlernen von räumlichen und dynamischen Aspekten bei verschiedenen motorischen Aufgaben differenzierter zu untersuchen.
Zur experimentellen Bearbeitung der Fragestellung wurden drei Studien durchgeführt, bei welchen die Probanden verschiedene feinmotorische Bewegungen erlernen sollten. Die Leistung von Experimentalprobanden, welche in einer Lernphase von einem Roboter unterstützt wurden, wurde jeweils mit der Leistung von Kontrollprobanden verglichen. Studie 1, in welcher die Probanden lernen sollten, eine Zeichen-bewegung mit einem unnatürlichen Geschwindigkeitsprofil auszuführen, konnte keine eindeutigen Ergebnisse bezüglich der Effektivität des Robotertrainings liefern. Nach Abschalten der Roboterunterstützung unterschieden sich die Gruppen zwar in Bezug auf das dynamische Merkmal Geschwindigkeitsmodulation, die Ergebnisse legten jedoch nahe, dass dies aufgrund von Sekundäreffekten zu Stande gekommen ist. In Studie 2 wurde der Einfluss eines Robotertrainings auf verschiedene Arten motorischen Timings untersucht. Es zeigte sich, dass das Erlernen von relativem Timing besonders von der Roboterunterstützung profitiert. Studie 3 konnte zeigen, dass eine haptische Demonstration förderlich für das Erlernen des Geschwindigkeitsprofils der Bewegung ist, wogegen visuelle Demonstration besser für das Erlernen der räumlichen Bewegungsaspekte geeignet ist.
Zusammenfassend unterstützen die Ergebnisse der drei Studien die Hypothese, dass ein haptisches Robotertraining für das Erlernen dynamischer Bewegungsaspekte geeignet ist, wogegen räumliche Merkmale weniger von dieser Art des Trainings profitieren.

Haptic guidance, where the teacher demonstrates a desired movement to the student by moving his limb, is a common technique for motor skill training of impaired and healthy persons. There is an increasing interest in developing robotic devices for haptic guidance and thereby making motor skill training more efficient. Various robots have been developed to support movements of the upper limbs and gait, and many studies have been conducted to evaluate their effects on motor learning. The results of these studies are quite ambiguous. The question whether robotic guidance can facilitate motor learning and is superior to other training protocols is not answered yet. However, there is tentative evidence that the learning of dynamic movement characteristics, such as timing and velocity, might profit in particular from robotic guidance training. The purpose of the present studies was therefore to further investigate the effects of such training on the learning of dynamic and spatial aspects in different motor tasks.
Three studies in which participants learned to perform different motor tasks were conducted. In each case the performance of an experimental group, who was supported by a robot in a learning phase, was compared to the performance of a control group without guidance during learning. The results of Study 1, in which participants had to learn to make a movement with an unnatural velocity profile, did not provide clear evidence as to the effects of the robot training. After the guidance had been removed, experimental participants were still more accurate in the dynamic measure of velocity profile amplitude, but the results suggest that this was due to secondary effects of the task. In Study 2 the effects of robotic guidance on different kinds of motor timing were investigated. It could be shown that the learning of relative timing benefits in particular from the robot training. Study 3 proved that haptic guidance is superior for the learning of the velocity profile of the movement, whereas visual demonstration is better for the learning of spatial aspects. Taken together, the results of the three studies confirm the hypothesis that robotic guidance training can support the learning of dynamic, but not of spatial movement characteristics.
Fachbereich / Einrichtung:Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Psychologie » Allgemeine Psychologie und Arbeitspsychologie
Dokument erstellt am:06.11.2012
Dateien geändert am:06.11.2012
Promotionsantrag am:01.06.2012
Datum der Promotion:05.09.2012
english
Benutzer
Status: Gast
Aktionen