Der Einfluss mechanischer Eigenschaften eines kraftreflektierenden Joystick auf die sensomotorische Leistung in simulierter Schwerelosigkeit

Abstract

Unsere Motorik ist in Schwerelosigkeit gestört, wodurch präzise Bewegungen, die für die Bedienung eines Joysticks notwendig sind, schwieriger werden. Ziel dieser Arbeit ist es zu erforschen, ob Schwerelosigkeit einen Einfluss auf die Steuerungsleistung hat und welche Eigenschaften ein Joystick haben sollte um den Bediener bei der Steueraufgabe zu unterstützen. 21 Versuchspersonen führten Ziel- und Folgeaufgaben mit einem Force-Feedback-Joystick aus, dessen Stellteileigenschaften (Steifigkeit, Dämpfung und Masse) variiert werden konnten. Jede Aufgabenbedingung wurde einmal über und einmal unter Wasser durchgeführt, um die Effekte simulierter Schwerelosigkeit zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Aufgabenleistung bei Wasserimmersion allgemein schlechter ist und es nicht eine ideale Stellteileigenschaft für jede Bewegungssituation gibt. Abhängig von der Aufgabenanforderung und der Steuerungsart sollten die Stellteileigenschaften angepasst werden. Für schnelle Bewegungen, z.B. beim Anfahren eines Ziels, sollten keine Stellteileigenschaften aktiv sein. Bei feinmotorisch anspruchsvollen Aufgaben, z.B. dem präzisen Treffen eines Ziels, sind, abhängig von der Steuerungsart, verschiedene hohe Stellteileigenschaften ideal. Bei Aufgaben, bei denen eine gleichmäßige Bewegung erforderlich ist, z.B. beim Folgen eines Ziels, wird allgemein eine hohe Dämpfung oder eine hohe Masse empfohlen. Abschließend werden Anwendungsmöglichkeiten der Ergebnisse in der Raumfahrt diskutiert.