手指皮肤的摩擦感知机理和影响因素
手指皮肤的摩擦感知机理和影响因素
手指皮肤的摩擦感知机理和影响因素日常生活中我们无时无刻不在与外界物体摩擦接触,触觉感知在其中发挥着重要作用.例如,手指通过抓摸织物可对织物的表面纹理、光滑性和柔软度等进行判断; 盲人通过触摸盲文凸点获取知识等.从生物力学角度而言,手指部位皮肤具有复杂的生理结构和力学特性,当手指与外界物体接触并产生相对运动时,手指皮肤产生压缩、拉伸等机械变形,诱发位于皮肤深层的机械刺激感受器产生相应的动作电位,将含有触觉信息的信号传递到大脑皮层从而识别物体的形状、纹理等物理特征,因此手指的摩擦滑动在触觉感知过程中起到重要作用.目前国内外关于皮肤摩擦感知性能方面做了一些研究工作.Miyashita 等通过对不同物理特性材料的热导率、表面能和粗糙度等参数的测量,指出热导率和表面能分别影响触摸时产生的温暖感和丝柔感,而粗糙度对温暖感、丝柔感和光滑感三种主要感觉均会产生影响; Lisa Skedung 等让志愿者通过触摸21 种不同的印刷纸做出手感判断,发现在分辨光滑和粗糙的印刷纸时表面粗糙度起主导作用,而在辨别一系列较光滑的印刷纸时摩擦力和热导率则更重要.李炜等通过测试摩擦过程中皮肤的机械信号( 摩擦力、黏着力等) 以及生理信号( 脑电波、皮肤温度和导电性等) ,对皮肤摩擦感知机制进行了客观量化研究,并研究了不同性别皮肤对摩擦不舒适度的感知能力,得出在相同摩擦条件下,女性的不舒适感要强于男性.庞强等通过摩擦试验采集受试者的各项生理数据并分析了其与主观不适感之间的关系,采用偏最小二乘回归方法对人体由于摩擦产生的不适感进行量化.T Yamaguchi 等建立了一种可以把手指运动转化为2D 图形从而获取触觉信息的系统,在更微观的层次上对触觉感知进行研究.从以上国内外研究可以看出,影响皮肤摩擦感知的因素较为复杂,其与接触物体的粗糙度、热导率、压力、皮肤解剖位置以及由此产生的生理反应等关系较大.当前研究的重点是对皮肤的摩擦感知能力进行客观的量化评定,并将摩擦信号与人体主观感受相结合.鉴于此,本文作者以与外界物体接触最多的手指为研究对象,把试验过程中所测得的摩擦信号与受试者的主观感受联系在一起,采用客观分析和主观评价相结合的研究方法,研究不同法向力、接触介质、纹理间距以及直径等对手指触觉感知灵敏性的影响,揭示手指皮肤的摩擦感知机理.研究结果可为改进生活用品的外观纹理结构设计及触觉仿生皮肤的研制等提供参考依据.1 实验部分1.1 样品准备选取8 块长100 mm、宽35 mm、厚2 mm 的镀锌板为底板分为两组,编号为a、b、c、d 和1、2、3、4,并且在两组锌板上固定等间距且直径分别为1.6 和0.8 mm 的木棒,作为手指接触样品的纹理间距设计,如图1 所示.8 块样品的纹理间距尺寸及木棒根数信息见表1.【图1.表1】考虑到触摸物体过程中右手食指的使用频率较高,故选取受试者的右手食指作为试验对象. 6 名年龄在22 ~26 岁之间,右手食指无异常的健康受试者( 其中男女各3 名) 参加了本次试验.试验开始前要求手指皮肤未涂抹化妆品或者外用药物,每次试验前受试者在恒定环境下静坐20 min 保持心情平静,用酒精擦拭受试部位皮肤后进行试验.1.2 方法摩擦试验在美国CETR 公司生产的UMT -II 多功能摩擦磨损试验机上进行,采用单向滑动模式.上摩擦副为手指皮肤,下摩擦副为接触样品,试验时手指固定于试验机上悬架部分,接触样品分别粘在A4白纸上且固定于试验台下端,试验过程如图 2 所示.【图2略】为确保手指在摩擦运动过程中保持恒定的速度、接触力以及与样品的接触面积,设计并加工了如图2左侧所示的连接件.连接件斜下端套筒用于固定手指,连接件垂直上端与摩擦机测力传感器相连.试验前受试者把右手食指放入连接件的套筒后可与水平面始终保持30°夹角,以保证食指指腹与样品的最大恒定接触面积.试验时摩擦试验机上的传动系统通过连接件的垂直上端硅胶垫片将法向载荷施加在指尖,固定于摩擦机上传动系统的食指随着摩擦机以设定的载荷及速度在接触样品上滑动.在研究法向载荷的影响时Fn 依次设为0.2、1、2、3 和4 N 来模拟手指接触物体的触摸力,运动速度4 mm/s,运动位移72 mm.试验介质分别为干态和在手指表面涂抹洗洁精两种状态,并且在不考虑直径的影响时均选用第一组为试验样品.在研究样品直径的影响时,法向力保持为恒定 2 N,其他试验条件均不变.环境温度为20 ± 2℃,空气相对湿度为70% ± 5%.对于每一受试者,相同试验条件下进行3 次重复试验,每次试验间隔20 min.记录摩擦力及接触力曲线,同时让受试者对滑过的木棒根数进行判断.为确保试验中的判断不被外界因素所干扰,受试者在试验过程中要求带上眼罩,并且让受试者同时随机触摸另外 4 种不等间距的试验样品,以避免由于样品等距可能造成受试者心理上做出习惯性判断.2 结果及分析2.1 指尖受力与感知状况分析图3 为试验过程中手指分别滑过无木棒的镀锌板与样品时指尖皮肤的法向压力和摩擦力随位移变化的典型曲线.可见手指在滑过样品时法向压力和摩擦力曲线有着明显周期性变化规律[见图3( b) ],而在滑过镀锌板时曲线变化较为平缓并且没有明显的周期性[见图3( a) ].这是因为试验样品表面凹凸起伏( 既存在木棒自身形状造成的凸起又存在由于木棒的间距造成的凹陷) ,并且手指皮肤也具有非线性黏性等复杂的生物力学特性,在受到外界的挤压、拉伸等刺激时会造成该部位的皮肤产生变形.当手指在样品表面滑动时,依次经过凸起-凹陷-凸起的重复循环,当经过样品的凹陷处( 木棒之间的空隙) 时,此处指尖实际受力和所受摩擦力明显减小,接着连接件带动手指继续滑动,处于凹陷处的皮肤开始“爬上”相邻的木棒,与木棒的接触面积逐渐增大,这一过程中指尖所受压力和摩擦力都开始逐渐增加,当接触面积最大也就是到达木棒的最高处时,皮肤所受的压力和摩擦力也达到最大,然后手指随着连接件的运动逐渐离开木棒,指尖所受压力和摩擦力又开始减小直至进入下一个凹陷,如此依次循环往复,这一结果与Lewis 等在研究不同几何尺寸沟槽的摩擦力曲线时的分析相一致.这一运动过程中由于指尖皮肤所受法向压力和摩擦力的大小交替变化,从而使指尖产生了压缩、牵扯及恢复等周期性变形,这些力学信号会刺激位于指尖皮肤内的机械性刺激感受器,使其产生动作电位,把信号传递到人的大脑皮层,经过人脑的分析、计算从而产生感知,对木棒的形状、数目信息做出判断.【图3】2.2 法向力、纹理间距对摩擦感知的影响分析把六名志愿者分别从1 到6 进行编号,通过以上摩擦感知试验,分别对不同法向力作用下四种样品的根数做出判断,得到如图4 所示散点图,其中横线代表样品木棒的实际数目并且由于不同志愿者对同一试验样品的判断结果有重叠,故在散点处的括号内标示出了判断结果相同的人数.由于样品a 的纹理较密集间距较小,当法向力设定为0.2、1、2 和3 N 时志愿者无法对样品a 的根数做出判断,所以在上述三种力的作用下无试验结果,即使在 4 N 的法向力作用下,志愿者做出的判断也与实际值差别较大,而且结果较分散[见图4( a) ].在图4( b ~d)中可以看出: 随着木棒纹理间距的增大,在同一法向力作用下,受试者判断结果的准确性也逐渐增高,尤其是样品d,受试者的判断准确性最高.由此得出,随着对手指施加的法向力及纹理间距的逐渐增大,受试者判断的准确性也逐步提高,摩擦感知能力增强.【图4略】由图3( b) 结果可知,指尖滑过样品时压力曲线周期性变化的波动程度可以反映出手指滑过样品时指尖皮肤变形程度的大小.图5 给出了受试者手指依次在不同法向力的作用下触摸样品a、b、c、d,得到的指尖所受压力曲线的最大值与最小值之差的平均值和标准差.从图5 中可以看出: 随着对手指施加法向力的增大,触摸每种样品时手指皮肤受力最大值与最小值之差逐渐增大,也即手指皮肤的变形程度逐渐增大.结合试验中受试者的主观判断可以看出: 对于每一种样品其判断的准确性都与指尖皮肤的变化程度呈正相关特性,尤其是对于样品 d 而言,此种现象更为明显,也就是说指尖皮肤的变形程度越大,受试者的触觉分辨能力越强.这说明指尖皮肤所受压力的变化可以在一定程度上表征人体的触觉感知状况.【图5】2.3 摩擦力、纹理间距对摩擦感知的影响分析实验过程中,通过在样品和受试者指尖部位涂抹洗洁精来改变接触运动时的摩擦系数.在保证施加到指尖上的法向力依然分别为0.2、1、2、3 和4 N的工况下,让受试者再次对四种样品木棒数目做出判断,得到如图6 所示散点图.由于在五种法向力作用下志愿者均无法对样品a 的根数做出判断,故没有做出a 样品的散点图.对比图4 和图6 可以发现:在改变接触介质之后,样品表面变得更为光滑使受试者判断的准确性明显下降,只有在加大法向力和纹理间距的 c 和d 样品中,受试者判断的准确性才逐渐提高.图7 示出了在法向力分别保持0.2、1、2、3 和4 N的条件下,有无洗洁精介质情况下手指与四种样品接触时的摩擦力对比结果,可以看出在加入洗洁精后指尖皮肤所受摩擦力明显减小,结合图4 和图6 中受试者在干态和洗洁精接触介质状况下的主观判断结果,发现对于每一种试验样品而言,在加入洗洁精后判断准确性均有所降低,说明受试者的感知判断的准确性与摩擦力的大小呈正相关,即摩擦力减小则触觉分辨能力也随之下降.从这一结果可以得出,手指在触摸物体时,接触介质引起的摩擦力变化可以在一定程度上影响触觉感知的灵敏程度.【图略】2.4 不同试验样品直径对摩擦感知的影响分析将第一组试验样品a、b、c、d 与第二组样品1、2、3、4 的判断结果进行对比,得到如图8 所示散点图,由于受试者对样品 1 和样品 a 在此种试验条件下均不能做出判断,所以只示出了第一组样品的2、3、4 与第二组样品的b、c、d 的对比结果.可以看出:对于木棒直径较小的第二组样品而言判断结果的准确性稍有下降.图9 示出了两组样品指尖皮肤受力最大值与最小值之差的平均值和标准差,通过对比发现在相同试验条件下第一组样品的指尖皮肤变形程度大于第二组,因而受试者的感知灵敏程度更强.【图9】3 结论a.手指滑过试验样品时由于指尖皮肤受到挤压和拉伸形变,引起手指皮肤压力和摩擦力的周期性变化,从而可以感知样品的数目信息.b.随着对手指施加的法向力及样品纹理间距的逐渐增大,受试者判断的准确性逐步提高,手指摩擦感知能力增强.c.指尖与样品之间的润滑介质减小了手指皮肤与样品间的摩擦力,从而降低了受试者感知判断的准确性.d.针对本文试验中两组不同木棒直径的样品而言,直径较大的一组引起的指尖皮肤变形量较大,因而摩擦感知灵敏性更高.参考文献:[1]Li W.Tribological behavior of skin under reciprocatingsliding[D].Chengdu: Southwest Jiaotong University,2006 ( inChinese) [李炜.皮肤的往复滑动摩擦特性研究[D].成都:西南交通大学,2006].[2]Li Y F.Experimental research on frictional and elastic propertiesof human skin[D].Nanjing: Nanjing University of Aeronauticsand Astronautics,2008 ( in Chinese) [李远峰.人体皮肤摩擦和弹性性能的试验研究[D].南京: 南京航空航天大学,2008].论文来源参考:。
触觉的原理
触觉的原理?
触觉是人体感觉器官的一种,包括五个大类:压力、触摸、热、冷及疼捕,这些现象结合起来产生触觉。
触觉的感受器官聚积在皮肤的真皮层里,它接受外界的机械刺激,产生神经冲动。
由传入神经将信息传递到大脑皮层,从而产生触压觉。
由于皮肤中的触压觉感受器在皮肤中的分布不均匀,使得不同皮肤的敏感度不同,以四肢皮肤的敏感度较强,其中手指尖的敏感性更强。
因而触觉的运用主要是通过手的触感来掂量物质的轻重、干度、触摸物质的光滑度等等。
据以分辨物质的特性品质或品质的高低。
如茶叶审评中对条形茶或圆形茶外形的评比就有一项是审评其身骨的重实度,在相同体积条件下,茶叶越重实,其嫩度一般越好,即有效内含物越多,品质越好。
经验丰富的茶叶收购商,仅通过对茶叶的触摸就可大致判断茶叶的含水量及品质,甚至可判断茶叶的产地、品种及春茶、夏茶和秋茶。
触觉对茶叶的感知主要通过含水量、光滑度、轻重感来对茶叶的品质作出判断。
人类的皮肤是如何感知触觉的
人类的皮肤是如何感知触觉的人类的皮肤是我们身体最大的器官,除了保护我们的内部器官,还承担着感受和传递外界触觉的重要功能。
我们的皮肤包含了许多感觉神经末梢,通过它们,我们能够感知到来自外界的各种刺激,如轻拍、触摸、热、冷等。
本文将介绍人类皮肤感知触觉的基本原理和机制。
1. 皮肤的结构人类的皮肤由三层构成:表皮、真皮和皮下组织。
表皮是最外层,由多层角质细胞组成,它起到防止水分流失和抵御外界物质的作用。
真皮位于表皮下方,包含许多神经末梢和血管,是感知触觉的主要组织。
皮下组织则主要由脂肪组织构成,能提供保护和绝缘的功能。
2. 感觉神经系统皮肤中的感觉神经系统是感知触觉的重要组成部分。
它由感觉神经末梢、传导神经纤维和中枢神经系统组成。
感觉神经末梢分布在皮肤的各个部位,具有感受各种刺激的功能。
传导神经纤维将感觉信号传递到中枢神经系统,使我们能够感知和理解外界的触觉刺激。
3. 刺激感知的机制人类感知触觉的机制源于对刺激的感知和解读。
当我们的皮肤接触到外界的物体或刺激时,感觉神经末梢会被激活并将信息传递到大脑。
我们的大脑通过解读这些信息,能够感知到物体的形状、大小、质地和温度等。
4. 不同类型的触觉感知人类的皮肤能够感知到多种不同类型的触觉刺激。
以下列举几种常见的触觉感知:- 压力感知:当我们用手指按压皮肤时,感觉神经末梢会被压迫,产生压力感知信号传递到大脑。
我们能够感知到物体的硬度、软度等。
- 温度感知:感觉神经末梢能够感知到物体的温度变化,传递给大脑后我们能够感受到物体是热的、冷的或者温暖的。
- 疼痛感知:当我们遭受刺激或受伤时,疼痛感觉神经末梢会被激活,感受到疼痛的刺激并传递给大脑。
- 触摸感知:感觉神经末梢能够感知到物体对皮肤的触摸感,如轻拍、摩擦等,我们能够感受到物体的触摸强度和速度。
5. 训练触觉感知能力触觉感知是我们日常生活中重要的一部分,通过训练我们能够提高触觉感知的能力。
比如,演奏乐器的人会通过长期的练习,使自己的手指更加敏感,并能够更准确地感知到琴弦的振动和音高。
粗细度是否会影响某个人的触感?
粗细度是否会影响某个人的触感?一、触觉的本质与关键因素(300字)触觉是人类感知世界的一种重要方式,主要通过皮肤传递信息,探测外界物体与环境的性质。
对于触觉刺激,人们常常会将其与物体的表面特性联系在一起,其中粗细度是一个重要的触觉判断因素之一。
二、粗细度与触感的关系(450字)1. 触觉敏感性与粗细度的关系:根据研究,某些人的触觉敏感性较高,能够更加明显地感受粗细度的变化。
而对于一般人来说,细微的粗细度差别往往无法直接被觉察到。
2. 粗细度对触感的影响:粗细度的不同能够产生迥异的触感体验。
当手指、皮肤等与物体表面接触时,粗糙的表面常常让人感到刺痛或不适。
相反,光滑细腻的表面则会给予人一种舒适的触感。
3. 粗细度在触觉心理中的作用:在触觉心理上,粗细度可以影响人们对物体的认知与评价。
一项研究发现,相同材料的玻璃表面,粗糙度越大,其质地感与不透明感也会提升。
三、粗细度对不同物体的触感影响(500字)1. 纺织品:纺织品的粗细度直接关系到其触感的柔软度与舒适度。
细致的纺织品通常给人以柔软、舒适的触感,能够提供良好的触觉体验。
2. 木材:木材的粗细度不仅与触感有关,还关系到视觉上的美感。
粗糙的木材表面会给人一种坚实、质朴的触感,而光滑的木材则更具雅致、细腻的触感。
3. 金属材料:金属材料的粗细度差异可以改变其触感特性。
例如,细腻的金属表面具有光泽感和冷却感,而粗糙的金属表面则给人一种阳刚、坚硬的触感。
4. 食物:粗细度对食物的口感有着重要影响。
对于蛋糕、面包等烘焙食品来说,精细的面粉会使食物更为柔软细腻;而对于坚果、蔬菜等食材,粗糙度较高能够增加口感的层次感。
四、调节与利用粗细度的方法(400字)1. 触感调节:通过调节触觉刺激的粗细度,可以改变人们对物体触感的感受。
例如,在购买家具时,选择粗细合适的织物,能够使坐垫、床上用品等更加符合个人的舒适度需求。
2. 触觉训练:触觉敏感性可以通过触觉训练进行提升。
人体的皮肤如何感觉到触觉?
人体的皮肤如何感觉到触觉?在我们识别外来物体,预测未来环境以及愿景未验的情况下,触觉是最重要的身体感官之一,它有助于我们控制和避免可能的危险。
我们的皮肤包含无穷的数量的触觉感受器,以及丰富的多样性的传感器,比如温度传感器、压力传感器以及痛觉传感器等。
那么,皮肤是如何感觉触觉的呢?下面小编将为大家介绍:一、触觉受体人体皮肤上有无数的触觉受体,它们通过收集外界物体后,将信息传递到神经纤维中,从而实现对被接触物体的感知。
其中包括鳞屑状和挤压类受体,鳞屑状受体多数位于皮肤表面,当物体接触皮肤时,会引起鳞屑状受体的膨胀,向神经纤维中传输信号,从而被人体感知;而挤压类受体则能够感受挤压的程度,当皮肤受到挤压时,它也会将信号传输到神经纤维中。
二、感知外界物体除了传输被触摸物体的信息外,皮肤还能够通过触觉受体分辨出被接触的物体的特征。
例如我们接触到软物质时,皮肤上的触觉受体可以分辨出一些特征,比如软物质的形状、大小、厚薄等,通过这些特征,人体可以判断出触摸物体的位置、形状以及其它特征。
三、缓冲抗扭伤在健康的情况下,皮肤往往有一定的弹性,此类弹性可以使人体免受未知外力的伤害,特别是当人体手抓取水滴或其它物体时,皮肤的弹性有助于通过调节外力来抑制手指压力,以避免因分心、疲劳或过大负荷造成的损伤。
四、温度传感器当温度变化时,皮肤中的温度传感器会发出信号,从而提出气温过高或过低的警报,这样我们就能够及时做出温度调节。
五、痛觉传感器皮肤上的痛觉传感器可以感受到伤害,如发烧、刺痛和刮伤等,当受到外界的损伤时,皮肤上的痛觉传感器会将信号传输到神经纤维中,迅速由脊髓传输至大脑,从而使人体对外来的损伤有知觉,并做出对策。
综上所述,人体皮肤的触觉是很复杂的,它可以通过触觉受体感知外界物体,通过缓冲抗扭伤抑制来自外界的冲击,以及通过温度传感器调节体温,以及通过痛觉传感器发出疼痛警报,避免未知危险。
因此,触觉对于我们的生活来说至关重要,当我们遭受任何伤害时,应及时采取措施保护自身,并谨慎预防以免造成更大伤害。
手上磨出水泡的原理
手上磨出水泡的原理手上磨出水泡的原理主要涉及到摩擦力、皮肤组织和水分流失等因素。
当我们在手上进行重复的摩擦运动时,摩擦力会导致皮肤表面的细胞受到损伤,从而引起疼痛和水平。
此外,水分流失也是水泡形成的一个重要原因。
首先,我们来了解一下摩擦力对皮肤的影响。
摩擦力是指两个物体相对运动时的表面间阻力。
当我们在手上进行重复的摩擦运动时,手与物体表面之间的摩擦力会导致双方表面的细胞发生相互碰撞,从而损伤皮肤表面的细胞。
受损细胞会释放出丝状蛋白质,形成一种可溶性物质,被人们称为促炎因子。
这种物质能够刺激细胞分泌更多的促炎因子,从而引起疼痛和炎症反应。
同时,受损细胞会释放出细胞内液体,造成局部组织液体积增加,继而形成水泡。
其次,水分流失也是水泡形成的一个重要因素。
正常情况下,皮肤角质层能够有效地锁住皮肤内部的水分,防止水分流失。
然而,当我们进行大量摩擦运动时,摩擦力会破坏皮肤表面的角质层,使皮肤内部的水分逐渐流失。
水分流失会导致皮肤失去保湿效果,使其更容易受到外界刺激并且加速细胞的死亡。
当摩擦力和水分流失同时作用时,就会引发水泡的形成。
在摩擦过程中,受损的皮肤细胞会逐渐失去正常的结构和功能,细胞间的黏附力减弱。
此时,组织液体会通过细胞间隙渗出,形成一个液体-filled gap。
这个液体-filled gap就是我们常见的水泡。
最初,水泡内的液体是组织液,富含蛋白质、电解质和水分。
随着时间的推移,水泡内的液体会逐渐变成淡黄色,这是因为水泡内的细胞死亡并产生脓液。
我们会感到水泡区域疼痛,是因为炎症反应和细胞的死亡会刺激感觉神经末梢。
总结起来,手上磨出水泡的原理主要涉及到摩擦力、皮肤组织和水分流失等因素。
摩擦力会导致皮肤表面的细胞受到损伤,从而引起疼痛和水泡的形成。
同时,水分流失也会加速细胞的死亡,促进水泡的形成。
为了预防水泡的发生,我们可以选择合适的手套、减少重复摩擦运动、保持皮肤的湿润和保持良好的细胞结构。
若水泡已经产生,我们可以适当进行保护,避免感染,以免引发更严重的问题。
皮肤摩擦触觉感知的机理研究
皮肤摩擦触觉感知的机理研究一、内容概述皮肤摩擦触觉感知的机理研究,这是一篇关于人类感官体验的重要研究。
我们的身体每天都在与环境进行无数次的互动,其中最重要的就是我们的触觉。
触觉是我们感知世界的基础,它让我们能够感知物体的温度、硬度、湿度等等。
而皮肤摩擦触觉感知,就是我们通过皮肤与物体的摩擦来感知物体的一种方式。
在这篇文章中,我们将深入探讨皮肤摩擦触觉感知的机理。
我们会从基础的物理原理开始,一步步地解析皮肤如何通过摩擦来感知物体。
我们还会讨论不同类型的皮肤摩擦,以及它们对我们感知的影响。
此外我们还将探讨一些特殊的皮肤摩擦,比如水和油的混合物,以及冰和热的混合物。
1. 皮肤摩擦触觉感知的背景和意义;在我们的日常生活中,无论是走路、跑步,还是做一些简单的家务活,我们都会与物体产生接触。
这些接触不仅仅是视觉上的,更重要的是触觉上的。
而皮肤摩擦触觉感知就是我们通过皮肤与物体的摩擦产生的触觉体验。
这种感觉不仅让我们能够感知到物体的存在和形状,还能帮助我们判断物体的质地、温度等信息。
那么为什么我们需要皮肤摩擦触觉感知呢?首先这种感知方式是我们获取外部环境信息的重要途径之一,比如当我们的手触摸到一个热的物体时,我们会立即知道并避免烫伤。
其次皮肤摩擦触觉感知还可以帮助我们更好地理解和适应周围的环境。
比如当我们在沙滩上行走时,我们可以通过感觉到沙子的粗糙程度来预测下一步的行走情况。
皮肤摩擦触觉感知是我们生活中不可或缺的一部分,它让我们能够更好地理解和适应周围的环境,保护我们免受伤害。
因此研究皮肤摩擦触觉感知的机理具有重要的科学意义和社会价值。
2. 国内外研究现状及存在的问题皮肤是我们身体的第一道防线,也是我们感知外部环境的主要途径之一。
而摩擦触觉感知则是皮肤的一种重要功能,近年来国内外学者对这一领域的研究越来越深入,不仅为我们了解皮肤的工作原理提供了重要的理论基础,也为相关领域的应用开发提供了有力的支持。
然而尽管取得了一些重要的成果,但在许多方面还存在诸多问题和挑战。
人体手部皮肤的摩擦特性实验研究
人体手部皮肤的摩擦特性实验研究本实验旨在研究人体手部皮肤的摩擦特性。
实验过程中,我们选取了具有不同皮肤特征和摩擦力的志愿者,通过不同方式的摩擦来观察其效果。
实验步骤如下:1. 志愿者准备:实验前,需要确保志愿者双手干净,并清洁掉任何可能影响实验结果的物质。
2. 测试表面选择:为了模拟真实生活中的不同摩擦条件,我们选择了不同材质的表面,比如钢、塑料、木头等。
3. 实验设备准备:将所选表面固定在实验台上,并保持水平稳定。
4. 测试方法:每位志愿者分别用相同的手指(例如大拇指)在不同表面上进行摩擦,力度和速度尽量保持一致。
5. 摩擦力测量:在每次摩擦过程中,使用合适的仪器对施加在实验台上的力度进行测量,以得到不同表面的摩擦力。
6. 数据记录与分析:将测得的数据整理,并将不同摩擦力的结果进行比较。
可能可以通过图表或图像来展示结果。
根据实验结果,我们可以得出一些结论:1. 不同材质的表面对于手部皮肤的摩擦力有不同的影响,这可能与表面的光滑度、粗糙度以及材料本身的特性有关。
2. 个体之间的摩擦力也存在差异,这可能与个体的手部皮肤特征、湿润程度以及摩擦时的力度和速度等因素有关。
3. 进一步的研究可以探讨不同环境条件(例如干燥或湿润环境)对手部皮肤摩擦特性的影响。
通过对人体手部皮肤的摩擦特性实验的研究,可以增加我们对手部摩擦的了解,并有助于改进相关领域的设计和工程应用。
除了上述实验步骤和结论,我们还可以进一步研究人体手部皮肤的摩擦特性在不同温度下的变化。
温度对手部皮肤的摩擦力可能产生一定的影响,因为温度可以改变皮肤的柔软程度和压力感受性。
通过增加温度变量,我们可以进行以下实验:1. 设定不同温度条件:我们可以使用恒温器或热板来设定不同的温度条件。
我们可以选择低温、常温和高温作为实验条件。
确保温度的准确控制和稳定性是非常重要的。
2. 测试方式和表面选择:在不同温度下,使用相同的手指,在不同表面上进行摩擦测试,观察和记录摩擦力数据。
摩擦症原因症状和缓解方法简介
皮肤护理不当:如过度清洁、 使用刺激性护肤品等,会导致 皮肤受损,容易产生摩擦。
环境因素
添加 标题
空气湿度:过高或过低的湿度都可能导致皮肤干燥,引发摩擦症
添加 标题
温度:过高或过低的温度也可能导致皮肤干燥,引发摩擦症
添加 标题
紫外线辐射:长时间暴露在阳光下,皮肤容易受到紫外线辐射的伤害,引发摩擦症
情绪波动:情绪 波动可能导致摩 擦症的症状加重
心理创伤:心理 创伤可能导致摩 擦症的发生
心理适应能力: 心理适应能力差 可能导致摩擦症 的发生
生理因素
皮肤干燥:皮肤缺乏水分,导 致皮肤粗糙,容易产生摩擦。
皮肤老化:随着年龄的增长, 皮肤逐渐失去弹性和韧性,容 易产生摩擦。
皮肤病:如湿疹、牛皮癣等皮 肤病,会导致皮肤粗糙、红肿、 瘙痒,从而产生摩擦。
心理疏导:通 过心理咨询师 进行心理疏导, 帮助患者调整 心态,缓解焦 虑和抑郁情绪
0 2
放松训练:通 过深呼吸、冥 想等方法,帮 助患者放松身 心,减轻紧张 和焦虑感
0 3
社交支持:鼓 励患者参加社 交活动,增加 与他人的交流 和互动,减轻 孤独感和无助 感
0 4
药物治疗
抗风湿药:如甲氨蝶呤、来氟 米特等,用于治疗类风湿性关 节炎等疾病
非甾体抗炎药:如阿司匹林、 布洛芬等,用于缓解疼痛和炎 症
糖皮质激素:如泼尼松、氢化 可的松等,用于治疗严重的炎
症和疼痛
生物制剂:如肿瘤坏死因子 抑制剂、白细胞介素抑制剂 等,用于治疗类风湿性关节
炎等疾病
生活方式调整
保持良好的作息习惯,避免熬夜和过度劳累 保持良好的饮食习惯,避免辛辣刺激性食物和饮酒 保持良好的运动习惯,适当进行有氧运动和拉伸运动 保持良好的心理状态,避免焦虑和紧张情绪
一挠动会增加皮肤敏感度吗?
一挠动会增加皮肤敏感度吗?
一、原理解析
挠动皮肤时,会刺激神经末梢,导致神经传导物质的释放,进而引发瘙痒感。
同时,挠动会导致皮肤表面微小损伤,进而引发皮肤敏感反应。
这种损伤会破坏皮肤天然屏障功能,使得外界刺激更容易引起过敏反应。
二、可能的影响
1.增加过敏原接触面,挠动后的损伤让皮肤更容易受到外界过敏原的侵袭,导致过敏反应更为剧烈。
2.加重皮肤炎症,挠动过程中还会造成细菌感染的风险增加,进而加重皮肤炎症反应。
3.导致皮肤屏障功能下降,持续的挠动行为会让皮肤屏障功能受损,导致紫外线、化学物质等外界刺激更易穿透皮肤,引发敏感反应。
4.提高皮肤细胞敏感性,挠动会让皮肤细胞产生炎症反应,导致皮肤细胞的敏感性增加,对于刺激的反应更为迅速。
三、科学护肤建议
1.保持皮肤清洁,减少细菌感染的风险。
2.避免频繁挠动皮肤,尽量保持皮肤的完整性。
3.使用温和的清洁产品和保湿霜,帮助维持皮肤屏障功能。
4.选择抗敏产品,帮助缓解皮肤过敏反应。
5.定期进行皮肤保养,有效提升皮肤自我修复能力,减少对外界刺激的
敏感性。
在日常生活中,我们应该注意减少挠动皮肤的行为,遵循科学护肤原则,帮助皮肤维持健康状态,减少皮肤敏感反应的发生。
愿我们的肌肤永远光滑、细腻!。
手指触感降低的原因
手指触感降低的原因随着现代科技的不断发展,我们的生活越来越依赖于各种电子设备,如智能手机、平板电脑、电视等。
这些电子设备在我们日常生活中扮演着越来越重要的角色,但同时也带来了一些问题,其中最明显的就是手指触感降低。
这种现象的出现让我们的手指变得更加迟钝,无法对触摸屏幕做出快速反应。
那么,手指触感降低的原因是什么呢?1. 长时间使用电子设备长时间使用电子设备是导致手指触感降低的主要原因之一。
我们每天都在使用智能手机、平板电脑、电视等电子设备,这些设备的触屏操作需要我们的手指频繁地触碰屏幕。
当我们长时间使用这些设备时,手指的皮肤会受到不小的压力和摩擦,这会导致手指皮肤的角质层变厚,从而降低了手指的触感。
2. 缺乏锻炼缺乏锻炼也是导致手指触感降低的原因之一。
现代人的生活方式越来越依赖于电子设备,我们的手指几乎不需要做出太多的运动。
缺乏锻炼会导致手指的肌肉组织变得松弛,从而影响了手指的灵活性和触感。
3. 年龄因素年龄因素也是导致手指触感降低的原因之一。
随着年龄的增长,人体的各种器官和组织都会出现衰老的迹象,手指也不例外。
老年人的手指皮肤会变得干燥、粗糙,角质层也会变厚,这些都会导致手指触感降低。
4. 环境因素环境因素也是导致手指触感降低的原因之一。
在干燥的环境中,手指的皮肤会变得干燥,从而影响了手指的触感。
在寒冷的环境中,手指的血液循环也会受到影响,从而影响了手指的触感。
那么,我们该如何预防手指触感降低呢?1. 适当减少电子设备的使用时间适当减少电子设备的使用时间是预防手指触感降低的重要措施之一。
我们应该尽量避免长时间使用电子设备,可以使用一些软件来提醒我们适当休息。
2. 经常进行手指锻炼经常进行手指锻炼也是预防手指触感降低的重要措施之一。
手指锻炼可以增强手指的肌肉组织,提高手指的灵活性和触感。
可以通过握力器、捏泥、弹琴等方式来进行手指锻炼。
3. 保持手指皮肤的湿润保持手指皮肤的湿润也是预防手指触感降低的重要措施之一。
指纹增加摩擦力的原理
指纹增加摩擦力的原理宝子们,今天咱们来唠唠指纹增加摩擦力这个超有趣的事儿。
咱先想想啊,你看咱的手指头,上面那些弯弯绕绕的指纹,看着就很独特。
你有没有想过,为啥它们能增加摩擦力呢?其实这里面的门道可不少呢。
咱知道摩擦力这东西,就是两个表面接触的时候,阻碍它们相对滑动的力。
那指纹为啥能在这事儿上起作用呢?你看啊,指纹它不是平平的,是有好多凸起和凹陷的。
就像咱们走在那种坑坑洼洼的小路上,脚和地面的接触就很实在,不容易滑倒。
指纹在接触东西的时候也是这个理儿。
那些小小的凸起就像是一个个小爪子一样,当我们去抓东西或者触摸东西的时候,这些小凸起就会紧紧地“咬”住物体的表面。
比如说你拿着个滑溜溜的玻璃杯,要是没有指纹,那手和杯子之间就光溜溜的,很容易就滑下去了。
但是有了指纹,那些小凸起就嵌进杯子表面哪怕是很微小的不平之处,就像小挂钩一样,把杯子给钩住了,这样摩擦力就大大增加啦。
再从另一个角度看呀,指纹的这些凸起和凹陷,还能让我们手指和物体之间的接触面积变得更大。
你想啊,要是你用一块平平的板子去压一个东西,和用一块有好多小凸起的板子去压,那肯定是有小凸起的板子和物体之间能接触到更多的地方。
指纹也是这样,它的这种特殊形状让手指和物体之间有更多的地方可以接触,这就意味着有更多的分子之间的相互作用力。
这种分子间的力虽然小,但是积少成多呀,就能够增加摩擦力啦。
就好像一群小蚂蚁,单个的力量不大,但是一群蚂蚁一起用力,就能拖动比自己大好多倍的东西呢。
而且呀,咱的指纹还特别贴心呢。
不同的人指纹不一样,这就像是老天爷给每个人定制的专属摩擦力增加器。
不管是干粗活的工人大哥,还是弹钢琴的优雅小姐姐,指纹都能很好地发挥它增加摩擦力的作用。
工人大哥搬东西的时候,指纹能让他稳稳地抓住那些工具或者材料;小姐姐弹钢琴的时候,指纹也能让她的手指在琴键上按得稳稳当当的,弹出美妙的音乐。
你再想想那些小婴儿,他们的小手肉嘟嘟的,指纹也特别可爱。
虽然他们还小,还不太会用手做很多复杂的事情,但是指纹已经在默默地为他们以后的抓握做准备啦。
皮肤感知机械力的原理
皮肤感知机械力的原理The principle of the skin sensing mechanical force lies in the specialized nerve endings called mechanoreceptors. These receptors are responsible for detecting and responding to mechanical stimuli, such as pressure, vibration, and stretching, which are applied to the skin. 皮肤感知机械力的原理在于专门的神经末梢称为机械感受器。
这些感受器负责检测和响应施加在皮肤上的机械刺激,例如压力、振动和拉伸。
There are several types of mechanoreceptors in the skin, each with its own unique characteristics and functions. For example, Meissner's corpuscles are responsible for sensing light touch, while Pacinian corpuscles detect vibration. 在皮肤中有几种类型的机械感受器,每种都具有独特的特征和功能。
例如,一个相对髻体负责感知轻触,而帕西尼髻体检测振动。
When mechanical force is applied to the skin, it deforms the tissues and activates the mechanoreceptors, which then generate electrical signals that are transmitted to the brain for processing. These signals are crucial for our ability to perceive and respond to various tactile stimuli in our environment. 当机械力作用于皮肤时,它会使组织变形并激活机械感受器,然后产生电信号传输到大脑进行处理。
一挠动会增加皮肤感知能力吗?
一挠动会增加皮肤感知能力吗?一、挠动对皮肤感知能力的影响挠动皮肤是一种常见的生理反应,人们会因为痒而不自觉地挠动皮肤。
有研究表明,挠动皮肤可以提高皮肤感知能力,让我们更敏锐地感知外界刺激。
1. 挠动可以激活神经末梢挠动皮肤可以刺激皮肤表面的神经末梢,使神经传递更加活跃。
这样一来,我们在接受外界刺激时,可以更快速地做出反应。
2. 挠动可以增加皮肤的血液循环挠动皮肤可以促进血液流动,增加皮肤的血液循环,从而提高皮肤对外界刺激的感知能力。
这也是为什么挠痒痒后会感觉缓解的原因之一。
3. 挠动可以激发神经传递物质的释放挠动皮肤可以促使神经传递物质的释放,这些物质可以加强神经细胞之间的沟通,提高感知能力。
这也解释了为什么挠痒痒会带来一瞬间的舒适感。
二、挠动的负面影响尽管挠动皮肤可以增加皮肤的感知能力,但是长期以来,过度挠动也会对皮肤造成一定的负面影响。
1. 过度挠动会破坏皮肤屏障皮肤屏障是皮肤的保护层,过度挠动会破坏皮肤屏障,导致皮肤更容易受到外界刺激的侵害,反而会减弱皮肤的感知能力。
2. 过度挠动会导致皮肤问题过度挠动可以造成皮肤受损,从而引起各种皮肤问题,比如湿疹、皮炎等。
这些皮肤问题会影响皮肤的正常功能,使其无法有效地感知外界刺激。
三、如何有效保护皮肤感知能力尽管挠动可以提高皮肤的感知能力,但是我们也需要注意保护皮肤,避免过度挠动所带来的负面影响。
1. 保持皮肤清洁定期清洁皮肤可以减少细菌和污垢的滋生,降低皮肤感染的可能性,保护皮肤的正常功能。
2. 避免过度挠动当感到痒时,可以使用温和的润肤霜来缓解,避免过度挠动。
同时,保持皮肤的湿润也有助于减少痒感。
3. 规律生活规律作息和健康饮食有助于维护皮肤的健康状态,提高皮肤的感知能力。
适当的运动和休息也是保护皮肤的重要措施。
总结起来,挠动皮肤虽然可以增加皮肤的感知能力,但是过度挠动会对皮肤造成一定的负面影响。
因此,我们要正确对待痒感,保持皮肤健康,以提高皮肤的感知能力。
触觉体验认识不同触感及其特征
触觉体验认识不同触感及其特征触觉体验:认识不同触感及其特征触觉是我们五种感觉之一,通过皮肤对外界物体的接触来感知世界。
触觉体验可以帮助我们认识不同的触感,了解不同物体的特征。
在本文中,我们将探讨触觉体验的相关知识,并介绍几种常见的触感及其特征。
第一部分:触觉的基本原理触觉是一种生理感觉,通过皮肤上的触觉受器将物体的触觉信息转化为神经信号,传达给大脑。
人类的皮肤覆盖全身,其中手指尤其敏感,触觉信号在手指中的传递更加精确。
触觉受器主要包括梭状体受器、梳状体受器和热受器等。
第二部分:触觉体验对物体特征的认知触觉体验可以让我们对不同物体的特征进行辨别。
通过触摸不同物体,我们可以感知到它们的质地、温度、形状等特征。
下面我们将介绍一些常见的触觉体验及其特征。
1. 柔软与硬度柔软与硬度是触觉体验中最基本的特征之一。
当我们触摸柔软的物体时,触觉受器会感知到它的弹性和柔软度,例如棉花、海绵等。
相反,硬度较高的物体则会给我们一种坚硬、有压力的触感,例如木头、石头等。
2. 光滑与粗糙光滑与粗糙是触觉体验中的另一个重要方面。
光滑的物体表面摩擦力小,触感比较滑润,例如镜面、玻璃等。
而粗糙的物体表面摩擦力较大,触感比较粗糙,例如沙纸、砂岩等。
3. 温度温度是触觉体验中的重要特征之一。
我们可以通过触摸物体来感知它们的温度,例如热、冷或者温暖。
触觉受器可以敏感地检测出物体的温度变化,让我们能够对温度进行辨别。
4. 形状与轮廓通过触觉体验,我们也能够感知到物体的形状与轮廓。
当我们触摸一个物体时,触觉受器会感知到物体的边缘和轮廓,让我们能够准确地辨认出物体的形状。
第三部分:触觉体验的应用领域触觉体验在生活中起到了重要的作用,并被广泛应用于多个领域。
以下是一些触觉体验在不同领域中的应用:1. 医疗领域触觉体验在医疗领域有着重要的应用。
例如,医生在触诊时通过触觉感知病人的体温、肌肉紧张度等信息,以辅助诊断和治疗。
2. 工业制造领域在工业制造领域,触觉体验被用于质量控制和产品测试。
手指的感觉实验报告
实验名称:手指的感觉实验实验目的:通过实验了解手指对不同触觉刺激的反应,探究手指触觉的敏感度和适应性。
实验时间:2023年4月15日实验地点:实验室实验对象:本人实验器材:细砂纸、粗糙布料、光滑纸、冰块、热水、电子秤、秒表实验方法:1. 准备实验器材,确保实验环境安静、整洁。
2. 将实验对象的手指洗净,确保手指干燥。
3. 将细砂纸、粗糙布料、光滑纸、冰块、热水分别放在实验台上。
4. 实验对象依次用左手指触摸每种触觉刺激,感受手指对触觉刺激的反应。
5. 记录实验对象对每种触觉刺激的反应时间、反应强度、感觉描述等数据。
6. 对实验数据进行整理和分析。
实验过程:1. 实验对象用左手指触摸细砂纸,感受手指对细砂纸的摩擦感。
反应时间为3秒,感觉描述为“粗糙、刺痛”。
2. 实验对象用左手指触摸粗糙布料,感受手指对布料的触感。
反应时间为2秒,感觉描述为“柔软、舒适”。
3. 实验对象用左手指触摸光滑纸,感受手指对纸的触感。
反应时间为1秒,感觉描述为“光滑、细腻”。
4. 实验对象用左手指触摸冰块,感受手指对冰块的触感。
反应时间为5秒,感觉描述为“冰冷、刺痛”。
5. 实验对象用左手指触摸热水,感受手指对热水的触感。
反应时间为4秒,感觉描述为“温暖、舒适”。
实验结果:1. 细砂纸:反应时间为3秒,感觉描述为“粗糙、刺痛”。
手指对细砂纸的触觉敏感度较高,反应时间较长。
2. 粗糙布料:反应时间为2秒,感觉描述为“柔软、舒适”。
手指对粗糙布料的触觉敏感度较高,反应时间较短。
3. 光滑纸:反应时间为1秒,感觉描述为“光滑、细腻”。
手指对光滑纸的触觉敏感度较高,反应时间最短。
4. 冰块:反应时间为5秒,感觉描述为“冰冷、刺痛”。
手指对冰块的触觉敏感度较高,反应时间最长。
5. 热水:反应时间为4秒,感觉描述为“温暖、舒适”。
手指对热水的触觉敏感度较高,反应时间较长。
实验分析:1. 实验结果表明,手指对不同触觉刺激的反应存在差异。
为什么手指会皱起来
为什么手指会皱起来手指是人体最常接触外界物体的部位之一,当我们在长时间接触水或液体时,会发现手指的皮肤会出现起皱现象。
这种起皱现象是一种自然的反应,而非身体缺陷或疾病。
那么,为什么手指会皱起来呢?本文将针对这个问题展开探讨。
一、防滑机制手指起皱的主要原因是一种进化出来的防滑机制。
科学家认为,当我们接触到湿滑的物体时,皮肤下的神经细胞会向大脑发送信号,告诉我们需要更好地抓住物体。
大脑会通过自主神经系统,向手指的血管发送指令,使其收缩,导致皮肤起皱。
这样的皱褶能够增加手指和物体之间的摩擦力,提高抓握物体的能力。
这种防滑机制在我们的进化过程中发挥了重要的作用,帮助我们更好地抓握和操控物体。
二、角质细胞的水分调节除了防滑作用外,手指起皱还与我们皮肤的角质细胞的水分调节有关。
角质细胞是皮肤的外层细胞,起着保护作用。
在接触到水分后,手指的皮肤会吸收水分,角质细胞会膨胀。
而为了维持细胞的水分平衡,我们的身体会释放一种叫做角质鞘蛋白的物质,这种物质能够吸收水分,从而让角质细胞保持水分稳定。
当角质鞘蛋白释放水分后,角质细胞就会收缩,导致手指皱起来。
三、交感神经的控制手指起皱还与我们的交感神经有关。
交感神经是自主神经系统中的一部分,通过控制血管的舒缩来调节血压和体温。
当我们接触到水或液体时,交感神经会发送指令,使得手指的血管收缩。
这种血管舒缩的作用不仅限于手指,也会发生在全身范围内,但手指是我们最容易观察到起皱现象的部位。
四、影响因素手指起皱的程度和速度受到多种因素的影响。
首先,年龄是一个重要的因素,年幼的儿童和老年人相对较少出现手指起皱。
其次,体温也会对手指的起皱产生影响。
较低的体温会加速手指的起皱,而较高的体温则减缓这一现象。
此外,神经系统疾病、某些药物的使用以及手指的受伤等因素也可能影响手指起皱的表现。
总结起来,手指起皱是一种自然的生理现象,既能防滑又与角质细胞的水分调节和交感神经的控制有关。
这种现象在长时间接触水或液体后会发生,是一种人体机能的正常反应,无需过于担忧。
皮肤感知机制
皮肤感知机制皮肤是人体最大的感知器官之一,通过其丰富的神经末梢和特殊的结构,使我们能够感知到外界的刺激和变化。
这一机制不仅令我们能够感受到外界的温度、压力和疼痛,还能感知到触摸、振动和质感等多种感觉。
一、皮肤结构与感知器官人体皮肤由三层组成:表皮、真皮和皮下组织。
其中,真皮是皮肤中最重要的层次,也是感知器官的主要所在。
真皮内部分布着众多的感知神经末梢和感受器,负责接收外界刺激信号并传递到大脑。
1. 神经末梢:真皮中分布着大量的神经末梢,这些末梢负责感知不同的刺激。
其中,尤为重要的是触觉神经末梢、痛觉神经末梢和热觉神经末梢。
2. 感受器:真皮中还分布着多种感受器,包括触觉感受器、痛觉感受器和热觉感受器等。
这些感受器对于特定的感觉刺激具有高度的选择性,使我们能够有针对性地感受到不同的外界刺激。
二、皮肤的温度感知人体皮肤对于温度的感知非常敏感,这得益于皮肤内部的感受器和神经末梢。
当皮肤受到温度刺激时,感受器将刺激信号传递给神经末梢,再由神经末梢传递到大脑的温度中枢,从而使我们感知到温度的变化。
1. 热觉和冷觉:皮肤中的热觉和冷觉感受器负责感知温度的变化。
当我们接触到较高温度的物体时,热觉感受器被刺激,产生热感。
而当我们接触到较低温度的物体时,冷觉感受器被刺激,产生冷感。
这些感受器形成了我们对于温度的感知。
2. 热痛和冷痛:当皮肤接触到极端温度时,比如烫伤或冻伤,人体会感受到热痛或冷痛。
这是由于痛觉感受器同时受到温度和伤害刺激,使我们能够快速察觉到危险并采取相应的自我保护措施。
三、皮肤的压力感知除了对温度的感知外,皮肤还能感知到外界的压力。
这得益于皮肤内分布的触觉感受器,它们能够感知到不同压力的刺激并将信号传递到大脑。
1. 力度感知:皮肤的触觉感受器对于不同力度的压力刺激有着高度的敏感性。
当我们接触到轻柔的触摸时,触觉感受器会被相对较低的压力刺激,产生轻柔的感觉。
而当我们受到较大的压力刺激时,触觉感受器会被相对较高的压力刺激,产生较强的感觉。
人体手部皮肤的摩擦特性实验研究
什么是音乐节奏(初学者必读)展开全文什么是音乐节奏?节奏本身指音乐中,音响节拍轻重缓急的变化和重复,具有时间感,在艺术设计和美术创作当中是指同一视觉要素连续重复的产生运动感。
节奏(rhythm)是音乐在时间上的组织。
节奏是音乐的基础。
音乐中的节奏概念是很宽泛的,从最宏观的角度看,它可以说是音乐的'进行',这个概念包括了音乐中各种各样的运动形态,既有轻重缓急,也有松散与紧凑;具体些说,节奏包括节拍和速度这两个概念,前者是指音乐规律性的强弱交替的运动,即拍点的组合,后者是指这种律动的速率。
一、节拍(metre)节拍是按拍号要求相隔一定时间反复出现重音的模式,或者说,它是固定的强弱音循环重复的序列。
每一种节拍都由时值固定的单位构成,这种节拍单位叫做拍子(time)。
拍子的时值可以是四分音符、二分音符,也可以是八分音符。
节拍通常用分数来标记,分子表示每小节中单位拍的数目,分母表示单位拍的音符时值,例如2/4,它的含义是'每小节有两拍,每拍是四分音符',或简单地说'每小节有两个四分音符'。
下面是一些常见的拍子:偶数类,有2/2(每小节有两个二分音符)、2/4、4/4、4/8(每小节有四个八分音符)等,这些偶数节拍是对称的,带有行进的特点;奇数类,有3/2(每小节有三个二分音符)、3/4、3/8、6/4、6/8、9/8等;它们听上去带有旋转性,因此常常和舞曲有关。
在乐谱上标记节拍的方法,除了上面这些2/4、3/4以外,还有小节线,这短短的垂直线,将音符隔成一个个有规律的强弱交替的单位,看起来很直观。
通常小节线后面的第一拍是强拍,如2/4,这是进行曲常见的节奏,它是一强一弱的交替,而3/4,如圆舞曲,则是一强两弱的交替。
假如拍数超过三个,则会出现两个不一样的强拍,如4/4,是强-弱,次强-弱;6/8,是强-弱-弱;次强-弱-弱。
以上我们说的这种有规律的拍子在音乐中处处可见。
手指触感降低的原因
手指触感降低可能有多种原因,包括但不限于以下几点:
1.神经损伤:手指的触感是通过神经传递到大脑的。
如果神经受到损伤或受到压迫,就可能导致手指触感降低。
2.血液循环不良:血液循环不良会影响到手指的触感。
例如,动脉硬化、糖尿病、雷诺综合症等疾病都会导致手指触感降低。
3.缺乏维生素:缺乏维生素B12和叶酸等营养素也会影响到神经功能,从而导致手指触感降低。
4.长期用力:长期用力、过度使用手指或手部肌肉也可能导致手指触感降低,尤其是手指出现麻木感。
5.疾病或药物:某些疾病或药物也可能导致手指触感降低,例如慢性肝病、结缔组织病、放疗等。
如果手指触感降低严重影响到生活和工作,建议及时就医并进行相应的检查和治疗。
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手指皮肤的摩擦感知机理和影响因素日常生活中我们无时无刻不在与外界物体摩擦接触,触觉感知在其中发挥着重要作用.例如,手指通过抓摸织物可对织物的表面纹理、光滑性和柔软度等进行判断; 盲人通过触摸盲文凸点获取知识等.从生物力学角度而言,手指部位皮肤具有复杂的生理结构和力学特性,当手指与外界物体接触并产生相对运动时,手指皮肤产生压缩、拉伸等机械变形,诱发位于皮肤深层的机械刺激感受器产生相应的动作电位,将含有触觉信息的信号传递到大脑皮层从而识别物体的形状、纹理等物理特征,因此手指的摩擦滑动在触觉感知过程中起到重要作用.目前国内外关于皮肤摩擦感知性能方面做了一些研究工作.Miyashita 等通过对不同物理特性材料的热导率、表面能和粗糙度等参数的测量,指出热导率和表面能分别影响触摸时产生的温暖感和丝柔感,而粗糙度对温暖感、丝柔感和光滑感三种主要感觉均会产生影响; Lisa Skedung 等让志愿者通过触摸21 种不同的印刷纸做出手感判断,发现在分辨光滑和粗糙的印刷纸时表面粗糙度起主导作用,而在辨别一系列较光滑的印刷纸时摩擦力和热导率则更重要.李炜等通过测试摩擦过程中皮肤的机械信号( 摩擦力、黏着力等) 以及生理信号( 脑电波、皮肤温度和导电性等) ,对皮肤摩擦感知机制进行了客观量化研究,并研究了不同性别皮肤对摩擦不舒适度的感知能力,得出在相同摩擦条件下,女性的不舒适感要强于男性.庞强等通过摩擦试验采集受试者的各项生理数据并分析了其与主观不适感之间的关系,采用偏最小二乘回归方法对人体由于摩擦产生的不适感进行量化.T Yamaguchi 等建立了一种可以把手指运动转化为2D 图形从而获取触觉信息的系统,在更微观的层次上对触觉感知进行研究.从以上国内外研究可以看出,影响皮肤摩擦感知的因素较为复杂,其与接触物体的粗糙度、热导率、压力、皮肤解剖位置以及由此产生的生理反应等关系较大.当前研究的重点是对皮肤的摩擦感知能力进行客观的量化评定,并将摩擦信号与人体主观感受相结合.鉴于此,本文作者以与外界物体接触最多的手指为研究对象,把试验过程中所测得的摩擦信号与受试者的主观感受联系在一起,采用客观分析和主观评价相结合的研究方法,研究不同法向力、接触介质、纹理间距以及直径等对手指触觉感知灵敏性的影响,揭示手指皮肤的摩擦感知机理.研究结果可为改进生活用品的外观纹理结构设计及触觉仿生皮肤的研制等提供参考依据.1 实验部分1.1 样品准备选取8 块长100 mm、宽35 mm、厚2 mm 的镀锌板为底板分为两组,编号为a、b、c、d 和1、2、3、4,并且在两组锌板上固定等间距且直径分别为1.6 和0.8 mm 的木棒,作为手指接触样品的纹理间距设计,如图1 所示.8 块样品的纹理间距尺寸及木棒根数信息见表1.【图1.表1】考虑到触摸物体过程中右手食指的使用频率较高,故选取受试者的右手食指作为试验对象. 6 名年龄在22 ~26 岁之间,右手食指无异常的健康受试者( 其中男女各3 名) 参加了本次试验.试验开始前要求手指皮肤未涂抹化妆品或者外用药物,每次试验前受试者在恒定环境下静坐20 min 保持心情平静,用酒精擦拭受试部位皮肤后进行试验.1.2 方法摩擦试验在美国CETR 公司生产的UMT -II 多功能摩擦磨损试验机上进行,采用单向滑动模式.上摩擦副为手指皮肤,下摩擦副为接触样品,试验时手指固定于试验机上悬架部分,接触样品分别粘在A4白纸上且固定于试验台下端,试验过程如图 2 所示.【图2略】为确保手指在摩擦运动过程中保持恒定的速度、接触力以及与样品的接触面积,设计并加工了如图2左侧所示的连接件.连接件斜下端套筒用于固定手指,连接件垂直上端与摩擦机测力传感器相连.试验前受试者把右手食指放入连接件的套筒后可与水平面始终保持30°夹角,以保证食指指腹与样品的最大恒定接触面积.试验时摩擦试验机上的传动系统通过连接件的垂直上端硅胶垫片将法向载荷施加在指尖,固定于摩擦机上传动系统的食指随着摩擦机以设定的载荷及速度在接触样品上滑动.在研究法向载荷的影响时Fn 依次设为0.2、1、2、3 和4 N 来模拟手指接触物体的触摸力,运动速度4 mm/s,运动位移72 mm.试验介质分别为干态和在手指表面涂抹洗洁精两种状态,并且在不考虑直径的影响时均选用第一组为试验样品.在研究样品直径的影响时,法向力保持为恒定 2 N,其他试验条件均不变.环境温度为20 ± 2℃,空气相对湿度为70% ± 5%.对于每一受试者,相同试验条件下进行3 次重复试验,每次试验间隔20 min.记录摩擦力及接触力曲线,同时让受试者对滑过的木棒根数进行判断.为确保试验中的判断不被外界因素所干扰,受试者在试验过程中要求带上眼罩,并且让受试者同时随机触摸另外 4 种不等间距的试验样品,以避免由于样品等距可能造成受试者心理上做出习惯性判断.2 结果及分析2.1 指尖受力与感知状况分析图3 为试验过程中手指分别滑过无木棒的镀锌板与样品时指尖皮肤的法向压力和摩擦力随位移变化的典型曲线.可见手指在滑过样品时法向压力和摩擦力曲线有着明显周期性变化规律[见图3( b) ],而在滑过镀锌板时曲线变化较为平缓并且没有明显的周期性[见图3( a) ].这是因为试验样品表面凹凸起伏( 既存在木棒自身形状造成的凸起又存在由于木棒的间距造成的凹陷) ,并且手指皮肤也具有非线性黏性等复杂的生物力学特性,在受到外界的挤压、拉伸等刺激时会造成该部位的皮肤产生变形.当手指在样品表面滑动时,依次经过凸起-凹陷-凸起的重复循环,当经过样品的凹陷处( 木棒之间的空隙) 时,此处指尖实际受力和所受摩擦力明显减小,接着连接件带动手指继续滑动,处于凹陷处的皮肤开始“爬上”相邻的木棒,与木棒的接触面积逐渐增大,这一过程中指尖所受压力和摩擦力都开始逐渐增加,当接触面积最大也就是到达木棒的最高处时,皮肤所受的压力和摩擦力也达到最大,然后手指随着连接件的运动逐渐离开木棒,指尖所受压力和摩擦力又开始减小直至进入下一个凹陷,如此依次循环往复,这一结果与Lewis 等在研究不同几何尺寸沟槽的摩擦力曲线时的分析相一致.这一运动过程中由于指尖皮肤所受法向压力和摩擦力的大小交替变化,从而使指尖产生了压缩、牵扯及恢复等周期性变形,这些力学信号会刺激位于指尖皮肤内的机械性刺激感受器,使其产生动作电位,把信号传递到人的大脑皮层,经过人脑的分析、计算从而产生感知,对木棒的形状、数目信息做出判断.【图3】2.2 法向力、纹理间距对摩擦感知的影响分析把六名志愿者分别从1 到6 进行编号,通过以上摩擦感知试验,分别对不同法向力作用下四种样品的根数做出判断,得到如图4 所示散点图,其中横线代表样品木棒的实际数目并且由于不同志愿者对同一试验样品的判断结果有重叠,故在散点处的括号内标示出了判断结果相同的人数.由于样品a 的纹理较密集间距较小,当法向力设定为0.2、1、2 和3 N 时志愿者无法对样品a 的根数做出判断,所以在上述三种力的作用下无试验结果,即使在 4 N 的法向力作用下,志愿者做出的判断也与实际值差别较大,而且结果较分散[见图4( a) ].在图4( b ~d)中可以看出: 随着木棒纹理间距的增大,在同一法向力作用下,受试者判断结果的准确性也逐渐增高,尤其是样品d,受试者的判断准确性最高.由此得出,随着对手指施加的法向力及纹理间距的逐渐增大,受试者判断的准确性也逐步提高,摩擦感知能力增强.【图4略】由图3( b) 结果可知,指尖滑过样品时压力曲线周期性变化的波动程度可以反映出手指滑过样品时指尖皮肤变形程度的大小.图5 给出了受试者手指依次在不同法向力的作用下触摸样品a、b、c、d,得到的指尖所受压力曲线的最大值与最小值之差的平均值和标准差.从图5 中可以看出: 随着对手指施加法向力的增大,触摸每种样品时手指皮肤受力最大值与最小值之差逐渐增大,也即手指皮肤的变形程度逐渐增大.结合试验中受试者的主观判断可以看出: 对于每一种样品其判断的准确性都与指尖皮肤的变化程度呈正相关特性,尤其是对于样品 d 而言,此种现象更为明显,也就是说指尖皮肤的变形程度越大,受试者的触觉分辨能力越强.这说明指尖皮肤所受压力的变化可以在一定程度上表征人体的触觉感知状况.【图5】2.3 摩擦力、纹理间距对摩擦感知的影响分析实验过程中,通过在样品和受试者指尖部位涂抹洗洁精来改变接触运动时的摩擦系数.在保证施加到指尖上的法向力依然分别为0.2、1、2、3 和4 N的工况下,让受试者再次对四种样品木棒数目做出判断,得到如图6 所示散点图.由于在五种法向力作用下志愿者均无法对样品a 的根数做出判断,故没有做出a 样品的散点图.对比图4 和图6 可以发现:在改变接触介质之后,样品表面变得更为光滑使受试者判断的准确性明显下降,只有在加大法向力和纹理间距的 c 和d 样品中,受试者判断的准确性才逐渐提高.图7 示出了在法向力分别保持0.2、1、2、3 和4 N的条件下,有无洗洁精介质情况下手指与四种样品接触时的摩擦力对比结果,可以看出在加入洗洁精后指尖皮肤所受摩擦力明显减小,结合图4 和图6 中受试者在干态和洗洁精接触介质状况下的主观判断结果,发现对于每一种试验样品而言,在加入洗洁精后判断准确性均有所降低,说明受试者的感知判断的准确性与摩擦力的大小呈正相关,即摩擦力减小则触觉分辨能力也随之下降.从这一结果可以得出,手指在触摸物体时,接触介质引起的摩擦力变化可以在一定程度上影响触觉感知的灵敏程度.【图略】2.4 不同试验样品直径对摩擦感知的影响分析将第一组试验样品a、b、c、d 与第二组样品1、2、3、4 的判断结果进行对比,得到如图8 所示散点图,由于受试者对样品 1 和样品 a 在此种试验条件下均不能做出判断,所以只示出了第一组样品的2、3、4 与第二组样品的b、c、d 的对比结果.可以看出:对于木棒直径较小的第二组样品而言判断结果的准确性稍有下降.图9 示出了两组样品指尖皮肤受力最大值与最小值之差的平均值和标准差,通过对比发现在相同试验条件下第一组样品的指尖皮肤变形程度大于第二组,因而受试者的感知灵敏程度更强.【图9】3 结论a.手指滑过试验样品时由于指尖皮肤受到挤压和拉伸形变,引起手指皮肤压力和摩擦力的周期性变化,从而可以感知样品的数目信息.b.随着对手指施加的法向力及样品纹理间距的逐渐增大,受试者判断的准确性逐步提高,手指摩擦感知能力增强.c.指尖与样品之间的润滑介质减小了手指皮肤与样品间的摩擦力,从而降低了受试者感知判断的准确性.d.针对本文试验中两组不同木棒直径的样品而言,直径较大的一组引起的指尖皮肤变形量较大,因而摩擦感知灵敏性更高.参考文献:[1]Li W.Tribological behavior of skin under reciprocatingsliding[D].Chengdu: Southwest Jiaotong University,2006 ( inChinese) [李炜.皮肤的往复滑动摩擦特性研究[D].成都:西南交通大学,2006].[2]Li Y F.Experimental research on frictional and elastic propertiesof human skin[D].Nanjing: Nanjing University of Aeronauticsand Astronautics,2008 ( in Chinese) [李远峰.人体皮肤摩擦和弹性性能的试验研究[D].南京: 南京航空航天大学,2008].论文来源参考:。