控制一个fab手指压力刺激器装置。

fab-controller的Python项目详细描述


绝妙的!Forgione-Avent Barber手指压力刺激器
包含新
Forgione-Avent Barber(FAB)手指压力刺激器的控制软件。
原始Forgione Barber(FB)设备[Forgione1971]的详细信息请参见
此处<;static/ForgioneBarber1971.pdf>;`。FAB更新了最初的设计,允许计算机对每只手的压力刺激进行不持久的控制,允许更大范围的实验设计(例如欺骗性或条件安慰剂设计)。










设计:疼痛和安慰剂镇痛的研究历史上曾广泛使用各种刺激物作为实验室模拟物,包括电刺激、冷水(即冷加压器)、热刺激、热刺激。c202],离子导入
[蒙哥马利1997],激光[bingel2006],和压力
[whalley2008]。


用于实验室研究的疼痛刺激可以从多个维度进行评估:刺激的*可靠性*(在某种意义上,相同的刺激可以始终如一地传递);*val刺激的无效性,在这个意义上,它对应于真实世界的痛苦体验;重复性,在这个意义上,多个刺激可以在一个单一的实验中给出;是否有可能欺骗,也就是说,参与者是否可以被误导。e要提供的刺激(例如,这将允许进行安慰剂调节研究,例如,@montgomery1997classic);和
技术的*费用*和*实用性*例如
设备是否可以在没有额外监督的情况下供学生使用。


==============================================================
刺激可靠性有效性可重复欺骗致盲费用实用性-—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
*离子导入*是差是是是na
*电*好差是是是中是
*激光*好差是是是高否
*焦压*中等好是否低是
=====================================================================================




有经验的感觉与所施加的压力关系相对密切,许多关于疼痛和安慰剂镇痛的研究使用压力刺激,因为它们廉价、实用、可靠并且具有合理的生态有效性(不同类型的比较见表可用的疼痛刺激器)。
FB装置用于通过杠杆向手指施加压力[Forgione1971],见图。然而,原始fb设备的三个重要限制是

1。不可能欺骗教区的人,让他们知道要传递的刺激的真实大小,排除条件反射研究。不可能使实验者对要传递的刺激物视而不见(例如,通过计算机控制),而且
3.疼痛测量的可靠性受到疼痛自报告量表分辨率的限制。

fab旨在解决所有这三个限制。



图:静态/手动300.jpg?raw=true
:alt:原始Forgione理发器设备。
:宽度:200 px


原始Forgione理发器设备。






fab:硬件
~-可用的压力传感器)和键
机械部件是3D打印的,可由实验室
技术人员组装。准备好的组装单元也可以购买。

更多的细节,包括电路图、示意图和CAD文件
足以实现设备的三维打印和组装,将很快在许可的开源许可下提供。




机械部件是一个3D打印活塞,包含2kg
镇流器和一个直线电机,用于驱动与参与者手指接触的探针。
当直线电机向下驱动探针并与手指接触时,活塞从静止位置升起。打开,但可用于
探头的最大重量仍为2kg[克]。

Arduino微控制器和传感器
Arduino微控制器用于驱动线性执行器,并从安装在活塞内(探头和电机之间)的两个称重传感器采集数据。这些数据通过"firmata<;http://firmata.org/wiki/main-page>;""串行协议"传送到控制PC机。[克]其中1g=9.8mn




…图:静态/活塞式300.jpg?原始=真
:alt:制造活塞和探针
:宽度:200 px



图:静态/活塞长射门300.jpg?raw=true
:alt:原型机柜和两个活塞
:宽度:200 px
















/>
-此控制软件在主机上运行,通过Web浏览器提供用户界面。

-开源标准"firmata<;http://firmata.org>;``固件,
在设备内的嵌入式控制器上运行。这是预先安装在已装配好的设备上的软件。






.





在OS X(或BSD/Linux)上,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

1。从mac应用程序商店安装xcode(如果您的linux系统上已经有一个运行中的c编译器,则可以跳过此步骤)。

2.打开终端应用程序(在/applications/utilities文件夹中)。

3.如果尚未安装pip,请键入"sudo easy_install pip"`



……_ pip:https://pypi.python.org/pypi/pip



,然后安装软件:``pip install fab controller`




4。要开始使用fab设备,请键入以下命令:``fab``



…注意:如果一切正常,这将打开一个带有设备界面的Web浏览器窗口。







确保安装了gcc、python和pip。

2.重复上述步骤。












~连接直流电源输入和USB电缆。
2.从终端运行"fab"命令。



或如下图所示的制造设备。图:static/manual.png?raw=true
:alt:fab用户界面

fab用户界面
设备有三种主要使用模式:

-手动控制
-编程控制
-校准模式





手动和编程控制,界面区分
手部所受重量的目标值.

-传感器记录的实际测量值.



[实际力]请注意,施加在手指上的确切压力将随接触面积的变化而变化,只能根据手指的宽度进行估计,但参与者之间的压力将大致相同。




一旦设置了目标
控制软件将探头上下移动,试图保持传感器测量的目标重量。因此,当
参与者弯曲或移动手指时,系统将尝试
补偿以保持测得的力恒定。




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每只手的AMS。



…图:static/manual.png?raw=true
:alt:手动控制界面





,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

。图:static/programmed.png?raw=true
:alt:program interface



程序
是逗号分隔整数的简单列表。第一列指定
持续时间,第二列指定以克为单位的左手目标,第三列指定以克为单位的右手目标。因此,以下几行:



<20500500
1010002000


表示一个程序,它将向双手输送500g,持续20秒,
,然后向左输送1000g,向右输送2000g,持续10秒。

在程序结束时,目标权重设置为ZEro.




获取设置、停止和重置按钮。
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-获取设置按钮将双手的目标设置为20g。这允许参与者找到一个舒适的位置,程序从一个共同的参考点开始。
-停止按钮将始终停止任何程序或手动设置,并将目标权重减至零。此外,探头将向上移动约1毫米,以便参与者有足够的空间移动手指。
-复位按钮将两个探头移动到其顶部休息点。











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与参与者手指接触的探头使用磁铁连接,以确保仅在非常适度的水平力下始终可行,建议在课程开始时向参与者演示此功能。








logging and data capture
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ublesshooting and known issues
(故障排除和已知问题)软件在启动时挂起


ER活塞正在启动上止点微动开关。如果在启动时按下开关,服务器可能会挂起。解决方法是切断装置电源,并将两个活塞轻轻向下拉约3 mm。








。压力=980kpa
…2千克牛顿/2毫米*10毫米面积/1000=千帕
…(19.6/(.002*.01))/1000

…可能在816到1225千帕之间,这取决于接触点的宽度













[宾格尔2006]宾格尔、乌尔里克、于尔根·洛伦兹、埃斯兹特·肖尔、康奈利厄斯·韦勒和克里斯蒂安·布切尔。2006。"安慰剂镇痛机制:皮质下抗伤害网络的racc募集。"疼痛120(1):8–15.

[Forgione1971]Forgione,Albert G和Theodore X Barber。1971。"应变式疼痛刺激器。"心理生理学8(1):102-106。

…[蒙哥马利1997]蒙哥马利、盖伊H和欧文·基尔希。1997。"经典条件作用和安慰剂效应。"疼痛72(1):107-113.

…[ptrovic202]彼得罗维奇、普雷德拉格、艾贾·卡索、卡尔·马格努斯·彼得森和马丁·英格瓦尔。2002。"安慰剂和阿片类镇痛-成像共享神经网络",《科学》295(5560):1737-1740。

[波斯纳1985]波斯纳、约翰、安德拉斯·特莱克斯、多米尼克·克劳利、理查德·菲利森和安东尼·W·派克。1985。"阿片剂对健康志愿者冷性疼痛和中枢神经系统的影响。"疼痛23(1):73–82.

[特鲁特韦恩1995]特鲁特韦恩,伯恩哈德。1995。"适应性心理物理过程。"视觉研究35(17):2503-2522。

…[赌博2004]赌博,Tor D,James K Rilling,Edward E Smith,Alex Sokolik,Kenneth L Casey,Richard J Davidson,Stephen M Kosslyn,Robert M Rose和Jonathan D Cohen。2004。"安慰剂引起的疼痛预期和体验的功能磁共振改变",《科学》303(5661):1162-1167。

[Whalley2008]Whalley,Ben,Michael E Hyland和Irving Kirsch。2008。"安慰剂效应的一致性",《心身研究杂志》64(5):537-541。

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