時間和空間信息在伸手?jǐn)r截運(yùn)動中的作用.pdf

1、攔截是指在視覺的引導(dǎo)下,手或其他身體部位啟動運(yùn)動,趨向目標(biāo),并最終在某一位置上與運(yùn)動目標(biāo)相遇。成功的攔截要求人們能在適當(dāng)?shù)臅r刻到達(dá)適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn),這涉及知覺、運(yùn)動控制和時間估計(jì)等諸多課題。攔截運(yùn)動研究對于心理學(xué)、自動化、航空技術(shù)、交通安全和人工智能等多個領(lǐng)域均有重要的意義。本研究旨在對伸手?jǐn)r截運(yùn)動中的時間和空間信息利用問題進(jìn)行探討。本研究包括兩項(xiàng)子研究。 研究一考察時空信息對攔截運(yùn)動啟動的影響。包括三項(xiàng)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一為知覺估計(jì)實(shí)驗(yàn),通

2、過釋放勻速小球模擬攔截過程；實(shí)驗(yàn)二為特定攔截路線情景下的攔截行為實(shí)驗(yàn),即固定手的攔截方向,但容許攔截速度自由控制；實(shí)驗(yàn)三為自由攔截情景下的攔截行為實(shí)驗(yàn),手的運(yùn)動速度和方向都可以自由控制。結(jié)果發(fā)現(xiàn),攔截行為的啟動基于時間和空間的綜合信息,在所攔截物體作慢速運(yùn)動的情景下攔截行為啟動偏早,而在快速運(yùn)動的情景下啟動偏晚,結(jié)果不支持單純用tau理論解釋啟動行為。 研究二考察了時空信息對攔截運(yùn)動過程的影響。也包括三項(xiàng)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)四考察排除空間

3、信息或空間與時間信息不一致情景下的攔截運(yùn)動；實(shí)驗(yàn)五通過增加記憶任務(wù)的方式考察時空信息對攔截過程的影響以及信息的加工機(jī)制；實(shí)驗(yàn)六則探討時空信息對不同階段攔截活動的影響。結(jié)果表明：在攔截運(yùn)動前期,需要利用時間和空間兩類信息,而到了運(yùn)動中、后期,則主要依據(jù)時間信息來實(shí)現(xiàn)攔截；兩種信息的加工方式存在差異,即空間信息為自動加工,而時間信息為控制加工：本研究結(jié)果基本符合“計(jì)劃控制模型”,以往過分強(qiáng)調(diào)時間信息的運(yùn)動模型可能存在缺陷。 此外,本

4、研究對手的速度伴隨效應(yīng)提出了新的解釋,認(rèn)為由于綜合利用了時間和空間信息,被試對快速運(yùn)動物體的接觸時間估計(jì)偏小,而對慢速運(yùn)動物體的接觸時間估計(jì)偏大,從而導(dǎo)致攔截快速物體時運(yùn)動時間較短。在啟動角度受到限制時,手的啟動加速度隨啟動角度的變化而變化；即使在相同角度下,啟動加速度也隨所攔截物體運(yùn)動速度的變化而變化,但這種變化在物體運(yùn)動速度達(dá)到中速以上時趨向于靜止。當(dāng)攔截手可以自由運(yùn)動時,手的啟動角度和啟動加速度均比較穩(wěn)定,不受所攔截物體運(yùn)動速度的