人体皮肤摩擦过程中的感知行为研究

摘要

与无生命的材料不同,人体皮肤在与外界物体摩擦接触时会产生一系列的生理反应,其中摩擦接触条件下的舒适度感知对人们的生活质量有着极其重要的影响,然而,现有的研究尚不能对皮肤在摩擦过程中的舒适度感知能力进行科学量化的评定.本文利用人体生理和心理反应反馈信号研究了人体前臂掌侧皮肤在不同摩擦条件下的舒适度感知能力.试验在UMT-Ⅱ多功能摩擦磨损试验机上进行,研究了不同法向力(0.2N、1N)下的皮肤摩擦行为,其相应的生理反应信号:皮肤温度、皮肤电容以及摩擦刺激的脑电波幅值利用NeXus-10生理反馈仪及BioTrace+软件进行测量;皮肤感知的心理信号借助于摩擦过程中志愿者对疼痛、牵扯和灼热的感觉程度进行记分.结果表明:在单次往复摩擦试验中，皮肤温度及电容随着摩擦时间的延长逐渐增加;由于皮肤对温度变化的自我调节功能，不同法向力下的皮肤温度和电容变化不显著((P>0.05)，但脑电波幅值及志愿者的不舒适感觉在1N压力下的摩擦接触明显强于0.2N。另外，随着同一摩擦条件下试验次数的增加，皮肤在试验开始和结束时的温度和电容的变化值有所降低((P<0.05)，脑电波对于摩擦刺激的幅值逐渐减弱，志愿者的不舒适感觉程度也逐渐减弱，说明皮肤对摩擦试验工况具有自适应能力。试验中人体生理信号的反馈信息与志愿者的主观感受较一致，因此，借助于摩擦过程中人体生理和心理反应信号可对皮肤舒适度感知能力进行定量评定。