Temporal acuity in developmental dyslexia across the life span : Tactile, auditory, visual, and crossmodal estimations

Taustaa Kehityksellinen dysleksia (lukivaikeus) on erityinen lukemaan oppimisen vaikeus, johon liittyy usein myös vaikeuksia kirjoittamaan oppimisessa. Lukivaikeuden oletetaan useissa tapauksissa johtuvan vaikeudesta käsitellä kielen äännerakenteita (fonologinen prosessointi). Tämä poikkeavuus voi olla joko lukivaikeuden perimmäinen syy tai vaihtoehtoisesti ongelmat äänteiden käsittelyssä voivat heijastaa jotain vielä perustavamman tason vaikeutta. Eräs tällainen ehdotettu perustavan tasoin syy on poikkeavuus aistien toiminnoissa, erityisesti aistien aikatarkkuudessa. Aikatarkkuudella tarkoitetaan kykyä ja rajoja siinä, kuinka nopeasti esitettyä aistitiedon virtaa henkilö kykenee vastaanottamaan ja käsittelemään. Monet arjen toiminnot lukemisen rinnalla edellyttävät aistien erittäin tarkkaa ajallista erottelukykyä (esimerkiksi kuulo puheen ymmärtämisessä, tunto pintamateriaalin tunnistamisessa). Aikatarkkuusvaikeuksien esiintyvyyttä lukivaikeudessa on tutkittu aiemminkin, mutta yksimielisyyteen ei ole päästy siitä, onko kaikilla lukivaikeuksisilla näitä ongelmia tai mihin aisteihin vaikeudet mahdollisesti rajoittuvat. Myöskään ei tiedetä, havaitaanko aikatarkkuuden ongelmia kaiken ikäisillä lukivaikeuksisilla vai vaihteleeko mahdollinen ongelmien kuva iän mukana. Lisäksi on epäselvää, kuinka aikatarkkuuden ongelmat itseasiassa ovat yhteydessä kielen käsittelyn ja varsinaisen lukemisen vaikeuksiin. Tutkimussarjan aihe Tässä tutkimussarjassa aikatarkkuutta tutkittiin kolmessa yksittäisessä aistissa, joita olivat tunto, näkö ja kuulo, sekä kolmessa aistien välisessä yhdistelmässä, joita olivat audiotaktiilinen (kuulo-tunto), visuotaktiilinen (näkö-tunto) ja audiovisuaalinen (näkö-kuulo). Aikatarkkuutta arvioitiin kahdella eri menetelmällä, jotta saataisiin lisää tietoa siitä, missä tietyssä aikatarkkuuden osa-alueessa lukivaikeuksisilla mahdollisesti on vaikeuksia. Ensimmäisessä tehtävässä tutkittavan tuli arvioida, ovatko esitetyt ei-kielelliset ärsykkeet samanaikaisia vai eriaikaisia. Toisessa tehtävässä koehenkilön tuli arvioida esitettyjen ei-kielellisten ärsykkeiden esitysjärjestys. Molemmissa tehtävissä määriteltiin millisekuntitasolla (sekunnin tuhannesosa) se esitysnopeus, jolla koehenkilö kykeni arvioimaan ärsykkeiden ajalliset suhteet oikein. Englanninkielinen demonstraatio aikatarkkuustehtävistä löytyy internetistä (http://www.helsinki.fi/hum/ylpsy/neuropsy). Itse aikatarkkuustehtävien lisäksi tutkimussarjassa arvioitiin tutkimushenkilöiden päättelykykyä, kielellisiä toimintoja ja lukemista. Tutkimushenkilöt Tutkimuksiin osallistui 53 lukivaikeuksista ja 66 sujuvaa lukijaa, jotka oli jaettu kolmeen pääikäryhmään: lapset (8-12 vuotta), nuoret aikuiset (20-36 vuotta) ja ikääntyneemmät aikuiset (20-59 vuotta). Ikääntyneempien aikuisten ryhmä oli edelleen jaettu ikävuosikymmenluokkiin, mikä mahdollisti sen tutkimisen, vaikuttaako lisääntyvä aikuisikä lukivaikeuksisten aikatarkkuuteen (20-29, 30-39, 40-49 ja 50-59 -vuotiaat). Tutkimussarjan tulokset Aikatarkkuuden ongelmat lukivaikeuksisilla olivat yleistyneitä yli iän, aistien ja tehtävien Lukivaikeuksiset kaikissa pääikäryhmissä (lapset, nuoret aikuiset, ikääntyneemmän aikuiset) tarvitsivat samanikäisiä sujuvia lukijoita hitaamman esitystahdin, jotta he kykenivät arvioimaan ei-kielellisten ärsykkeiden ajallisen esitystavan oikein. Tämä aikatarkkuuden ongelma havaittiin lukivaikeuksisilla kaikissa aisteissa (tunto, kuulo, näkö) ja niiden yhdistelmissä (audiotaktiilinen, visuotaktiilinen, audiovisuaalinen). Lukivaikeuksisten aikatarkkuusongelmat ilmenivät edelleen molemmissa tehtävätyypeissä (samanaikaisuuden ja järjestyksen arvioinnissa). Aikatarkkuus ja sen ongelmat olivat yhteydessä äänteiden käsittelyyn Aikatarkkuus oli yhteydessä äänteiden käsittelykykyyn (fonologiseen prosessointiin), niin lapsilla kuin aikuisillakin, kaikissa aisteissa, niiden yhdistelmissä ja tehtävätyypeissä. Yhteys ei-kielellisen aikatarkkuuden ja kielellisten toimintojen välillä oli kuitenkin selkeämpi lukivaikeuksisilla kuin sujuvilla lukijoilla. Tämä tarkoittaa, että etenkin lukivaikeuksisilla ryhmätason huono aikatarkkuus oli yhteydessä huonoon äänteiden käsittelyyn (fonologiseen prosessointiin) ja päinvastoin. Suoraa yhteyttä lukemisen ja aikatarkkuuden välillä ei kuitenkaan havaittu. Lisääntyvä aikuisikä heikensi lukivaikeuksisten aikatarkkuutta suhteettoman paljon Tiedonkäsittelyn nopeuden on toistuvasti osoitettu hidastuvan normaalissa ikääntymisessä. Lisääntyvä aikuisikä (20-59 -vuotiailla) heikensikin sekä sujuvien että lukivaikeuksisten aikatarkkuutta. Toisin sanoen, mitä iäkkäämmästä aikuisesta oli kysymys, sitä hitaammin hänelle tuli esittää ärsykkeet, jotta hän kykeni arvioimaan niiden ajalliset suhteet oikein. Tämä ikään liittyvä tavanomainen hidastuminen oli kuitenkin yllättäen suhteettoman nopeaa lukivaikeuksisilla. Toisin sanoen, jo nuorilla lukivaikeuksisilla havaittu aikatarkkuuden vaikeus (ryhmäero verrattuna sujuviin lukijoihin) ei pysynyt saman suuruisena, vaan ryhmien ero kasvoi aikuisiän lisääntyessä. Tulosten merkitys Lukivaikeuden osoitettiin tässä tutkimussarjassa olevan yhteydessä yleistyneeseen vaikeuteen käsitellä ajassa nopeasti muuttuvaa ei-kielellistä aistitietoa (yli aistien ja niiden yhdistelmien, tehtävätyyppien, tutkittavien iän). Tämä osoittaa, että lukivaikeus ei ole ongelma, joka rajoittuu vain kielellisen materiaalin käsittelyn vaikeuksiin (äänteiden käsittely, lukeminen, kirjoittaminen). Nyt havaitut vaikeudet eivät myöskään rajoittuneet vain niihin aisteihin, jotka selkeimmin liittyvät lukemiseen (näkö) ja puhuttuun kieleen (kuulo); Ongelmia esiintyi myös muissa aisteissa (tunto). Lukivaikeuksisten lukijoiden ryhmätasolla havaittu aikatarkkuuden ongelma ei kuitenkaan heijastunut yksilötasolle; Jokainen lukivaikeuksinen ei ollut huono aikatarkkuustehtävissä. Näin ollen ei siis voida väittää, että kaikkien lukivaikeuksisten äänteiden käsittelyn tai lukemaan oppimisen vaikeudet voisivat selittyä aistien toimintojen poikkeavuudella. Aikatarkkuuden ongelmat eivät olleet yhteydessä varsinaiseen lukemiseen. Sekä lukivaikeuksisilla lapsilla että aikuisilla todettiin kuitenkin selkeä yhteys aikatarkkuuden ongelmien ja lukemaan oppimisen keskeisen ennakkoehdon, fonologisen prosessoinnin, välillä. Saattaa siis olla, että synnynnäinen aistien toimintojen poikkeavuus vaikuttaa yksilön suoriutumiseen jo ennen varsinaista lukemaan oppimista, kun ne taidot kehittyvät (fonologinen prosessointi), joille myöhempi lukemaan oppiminen perustuu. Ikäännyttäessä havaittu lukivaikeuksisten suhteettoman nopea aikatarkkuuden heikkeneminen osoittaa, että lukivaikeus ei voi olla ongelma, joka koskee vain lapsuusikää, tai vaikeus, joka johtuu vain kehityksen viivästymästä joka kurottaisiin iän myötä umpeen. Tulosten ymmärtämiseksi onkin muistettava kaksi seikkaa. Lukivaikeus on ensinnäkin yhdistetty synnynnäisiin, pieniin, poikkeavuuksiin aivojen rakenteissa ja toiminnoissa. Toisaalta tavanomaiseen ikääntymiseen liittyy se, että aivot kykenevät yhä huonommin korjaamaan ja kiertämään (kompensoimaan) pieniä vaurioita. Tämän perusteella tutkimussarjan tuloksista voidaan päätellä, että lukivaikeuksisten jo synnynnäisesti heikentyneet aivojen kompensointimahdollisuudet eivät ole yhtä tehokkaita puskuroimaan ikääntymisen tavanomaisia vaikutuksia kuin sujuvilla lukijoilla. Yllättävää kuitenkin on, että tämä korostunut heikkeneminen havaittiin jo suhteellisen nuorilla, työikäisillä, lukivaikeuksisilla, ennen 60 ikävuotta. Samanlaista ikäännyttäessä korostuvaa vaikeutta ei lukivaikeuksilla kuitenkaan havaittu päättelyssä, kielellisissä toiminnoissa tai itse lukemisessa. Vaikuttaakin siis siltä, että ne toiminnot, joita on harjaannutettu aktiivisesti, eivät heikkene kasvavan aikuisiän myötä yhtä suhteettomasti. Alkuperäiset artikkelit Laasonen M, Tomma-Halme J, Lahti-Nuuttila P, Service E, and Virsu V (2000) Rate of information segregation in developmentally dyslexic children, Brain and Language, 75(1), 66-81. Laasonen M, Service E, and Virsu V (2001) Temporal order and processing acuity of visual, auditory, and tactile perception in developmentally dyslexic young adults, Cognitive, Affective, and Behavioral Neuroscience, 1(4), 394-410. Laasonen M, Service E, and Virsu V (2002) Crossmodal temporal order and processing acuity in developmentally dyslexic young adults, Brain and Language, 80(3), 340-354. Laasonen M, Lahti-Nuuttila P, and Virsu V (2002) Developmentally impaired processing speed decreases more than normally with age, NeuroReport, 13(9), 1111-1113.

Attenuation of self-generated tactile sensations is predictive, not postdictive.

When one finger touches the other, the resulting tactile sensation is perceived as weaker than the same stimulus externally imposed. This attenuation of sensation could result from a predictive process that subtracts the expected sensory consequences of the action, or from a postdictive process that alters the perception of sensations that are judged after the event to be self-generated. In this study we observe attenuation even when the fingers unexpectedly fail to make contact, supporting a predictive process. This predictive attenuation of self-generated sensation may have evolved to enhance the perception of sensations with an external cause.

Tactile Sensing for Mechatronics: A State of the Art Survey

Lee M.H. and Nicholls H.R., Tactile Sensing for Mechatronics: A State of the Art Survey, Mechatronics, 9, Jan 1999, pp1-31.

The roles of the somatosensory cortices in the perception of noxious and innocuous stimuli

Résumé Les premières études électrophysiologiques et anatomiques ont établi le rôle crucial du cortex somatosensoriel primaire et secondaire (SI et SII) dans le traitement de l'information somatosensorielle. Toutefois, les récentes avancées en techniques d’imagerie cérébrale ont mis en question leur rôle dans la perception somatosensorielle. La réorganisation du cortex somatosensoriel est un phénomène qui a été proposé comme cause de la douleur du membre fantôme chez les individus amputés. Comme la plupart des études se sont concentrées sur le rôle du SI, une étude plus approfondie est nécessaire. La présente série d'expériences implique une exploration du rôle des régions somatosensorielles dans la perception des stimuli douleureux et non-douleureux chez des volontaires sains et patients avec des douleurs de membre fantôme. La première étude expérimentale présentée dans le chapitre 3 est une méta-analyse des études de neuro-imagerie employant des stimuli nociceptifs chez des volontaires sains. En comparaison aux précédentes, la présente étude permet la génération de cartes quantitatives probabilistes permettant la localisation des régions activées en réponse à des stimuli nociceptifs. Le rôle du cortex somatosensoriel dans la perception consciente de stimuli chauds a été étudié dans le chapitre 4 grâce à une étude d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, dans laquelle des stimuli thermiques douloureux et non-douloureux ont été administrés de manière contrebalancée. Grâce à cette procédure, la perception de la chaleur fut atténuée par les stimuli douloureux, ce qui permit la comparaison des stimuli consciemment perçus avec ceux qui ne le furent pas. Les résultats ont montrés que les stimulations chaudes perçues ont engendré l’activation de l’aire SI controlatérale, ainsi que de la région SII. Grâce à l’évaluation clinique de patients amputés présentant une altération de leurs perceptions somatosensorielles, il est également possible de dessiner un aperçu des régions corticales qui sous-tendent ces modifications perceptuelles. Dans le chapitre 5 nous avons émis l'hypothèse proposant que les sensations du membre fantôme représentent un corrélat perceptuel de la réorganisation somatotopique des représentations sensorielles corticales. En effet, la réorganisation des sensations peut donner des indices sur les régions impliquées dans la genèse des sensations référées. Ainsi, un protocole d’évaluation sensoriel a été administré à un groupe de patients affligés de douleur au niveau du membre fantôme. Les résultats ont montré que, contrairement aux études précédentes, les sensations diffèrent grandement selon le type et l'intensité des stimuli tactiles, sans évidence de la présence d’un modèle spatialement localisé. Toutefois, les résultats actuels suggèrent que les régions corticales à champs récepteurs bilatéraux présentent également des modifications en réponse à une déafférentation. Ces études présentent une nouvelle image des régions corticales impliquées dans la perception des stimuli somatosensoriels, lesquelles comprennent les aires SI et SII, ainsi que l'insula. Les résultats sont pertinents à notre compréhension des corrélats neurologiques de la perception somatosensorielle consciente.

L’inconscient tactile, ou, Les échos de la chair dans l’image

Dans la présente thèse, nous cherchons à comprendre comment l’image peut éclairer les questions de survivance et de transmission des traces psychiques et culturelles, à travers la notion d’un inconscient tactile. L’image n’est pas seulement simulacre, elle est présence porteuse de la trace psychique, de l’empreinte du réel, présentée à la perception pour en permettre la connaissance. Cette approche de l’image permet de mettre en lumière et d’expérimenter le lien qui existe entre mémoire et sensation, lorsque se dessine l’aptitude de l’image à conserver les traces vives d’une modification plastique imprimée dans la matière et à raviver la charge sensorielle du souvenir. Au fond de l’image, c’est principalement la persistance d’un inconscient, dans sa dimension tactile, que nous explorons. L’étude de ce médium capable d’actualiser l’inconscient tactile devient aussi une occasion, un prétexte, pour articuler une compréhension du point de contact où l’individu se relie à ses semblables et où il entre dans la vie de relation. Nous examinons donc comment l’image occupe une fonction carrefour entre le phénomène de la représentation et celui de la présentation, puis comment le mouvement de l’image vers la matière brute du souvenir fait d’elle un vecteur de plasticité psychique, de remaniement des traces et de créativité. Par ailleurs, nous suggérons que l’appareil perceptuel de l’homme, qui le rend capable d’être ému et sensible à une image artistique, de se laisser toucher par la présence tangible d’une œuvre, est le même qui permet que l’homme s’identifie à son semblable et éprouve de l’empathie à son égard. En ce sens, un parallèle est tracé entre le travail de l’image et le travail de culture. La façon dont certaines formes d’art contemporain s’appliquent à jouer avec les modalités du sensible est cependant aussi soumise à des limites qui sont inhérentes à la matière, comme nous le démontrons dans une réflexion sur les avatars d’une certaine postmodernité.

Design and Control of an Anthropomorphic Robotic Finger with Multi-point Tactile Sensation

The goal of this research is to develop the prototype of a tactile sensing platform for anthropomorphic manipulation research. We investigate this problem through the fabrication and simple control of a planar 2-DOF robotic finger inspired by anatomic consistency, self-containment, and adaptability. The robot is equipped with a tactile sensor array based on optical transducer technology whereby localized changes in light intensity within an illuminated foam substrate correspond to the distribution and magnitude of forces applied to the sensor surface plane. The integration of tactile perception is a key component in realizing robotic systems which organically interact with the world. Such natural behavior is characterized by compliant performance that can initiate internal, and respond to external, force application in a dynamic environment. However, most of the current manipulators that support some form of haptic feedback either solely derive proprioceptive sensation or only limit tactile sensors to the mechanical fingertips. These constraints are due to the technological challenges involved in high resolution, multi-point tactile perception. In this work, however, we take the opposite approach, emphasizing the role of full-finger tactile feedback in the refinement of manual capabilities. To this end, we propose and implement a control framework for sensorimotor coordination analogous to infant-level grasping and fixturing reflexes. This thesis details the mechanisms used to achieve these sensory, actuation, and control objectives, along with the design philosophies and biological influences behind them. The results of behavioral experiments with a simple tactilely-modulated control scheme are also described. The hope is to integrate the modular finger into an %engineered analog of the human hand with a complete haptic system.

Methods of sensory augmentation through electro-tactile stimulation of the tongue

This paper details an investigation into sensory substitution by means of direct electrical stimulation of the tongue for the purpose of information input to the human brain. In particular, a device has been constructed and a series of trials have been performed in order to demonstrate the efficacy and performance of an electro-tactile array mounted onto the tongue surface for the purpose of sensory augmentation. Tests have shown that by using a low resolution array a computer-human feedback loop can be successfully implemented by humans in order to complete tasks such as object tracking, surface shape identification and shape recognition with no training or prior experience with the device. Comparisons of this technique have been made with visual alternatives and these show that the tongue based tactile array can match such methods in convenience and accuracy in performing simple tasks.

Seeing and identifying with a virtual body decreases pain perception

Pain and the conscious mind (or the self) are experienced in our body. Both are intimately linked to the subjective quality of conscious experience. Here, we used virtual reality technology and visuo-tactile conflicts in healthy subjects to test whether experimentally induced changes of bodily self-consciousness (self-location; self-identification) lead to changes in pain perception. We found that visuo-tactile stroking of a virtual body but not of a control object led to increased pressure pain thresholds and self-location. This increase was not modulated by the synchrony of stroking as predicted based on earlier work. This differed for self-identification where we found as predicted that synchrony of stroking increased self-identification with the virtual body (but not a control object), and positively correlated with an increase in pain thresholds. We discuss the functional mechanisms of self-identification, self-location, and the visual perception of human bodies with respect to pain perception.

Tactile sensibility of single-tooth implants and natural teeth

AIM: The purpose of this randomized split-mouth clinical trial was to determine the active tactile sensibility between single-tooth implants and opposing natural teeth and to compare it with the tactile sensibility of pairs of natural teeth on the contralateral side in the same mouth (intraindividual comparison). MATERIAL AND METHODS: The hypothesis was that the active tactile sensibilities of the implant side and control side are equivalent. Sixty two subjects (n=36 from Bonn, n=26 from Bern) with single-tooth implants (22 anterior and 40 posterior dental implants) were asked to bite on narrow copper foil strips varying in thickness (5-200 microm) and to decide whether or not they were able to identify a foreign body between their teeth. Active tactile sensibility was defined as the 50% threshold of correct answers estimated by means of the Weibull distribution. RESULTS: The results obtained for the interocclusal perception sensibility differed between subjects far more than they differed between natural teeth and implants in the same individual [implant/natural tooth: 16.7+/-11.3 microm (0.6-53.1 microm); natural tooth/natural tooth: 14.3+/-10.6 microm (0.5-68.2 microm)]. The intraindividual differences only amounted to a mean value of 2.4+/-9.4 microm (-15.1 to 27.5 microm). The result of our statistical calculations showed that the active tactile sensibility of single-tooth implants, both in the anterior and posterior region of the mouth, in combination with a natural opposing tooth is similar to that of pairs of opposing natural teeth (double t-test, equivalence margin: +/-8 microm, P<0.001, power >80%). Hence, the implants could be integrated in the stomatognathic control circuit.

Being Moved by the Self and Others: Influence of Empathy on Self-Motion Perception

BACKGROUND: The observation of conspecifics influences our bodily perceptions and actions: Contagious yawning, contagious itching, or empathy for pain, are all examples of mechanisms based on resonance between our own body and others. While there is evidence for the involvement of the mirror neuron system in the processing of motor, auditory and tactile information, it has not yet been associated with the perception of self-motion. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: We investigated whether viewing our own body, the body of another, and an object in motion influences self-motion perception. We found a visual-vestibular congruency effect for self-motion perception when observing self and object motion, and a reduction in this effect when observing someone else's body motion. The congruency effect was correlated with empathy scores, revealing the importance of empathy in mirroring mechanisms. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: The data show that vestibular perception is modulated by agent-specific mirroring mechanisms. The observation of conspecifics in motion is an essential component of social life, and self-motion perception is crucial for the distinction between the self and the other. Finally, our results hint at the presence of a "vestibular mirror neuron system".

Fabrication, installation, test and evaluation of motorcycle controls and displays; gear position, indicator, non-linear throttle, tactile indicator of neutral position. Final report.

National Highway Traffic Safety Administration, Washington, D.C.

A novel actuated digit with tactile feedback for clinical applications

This thesis describes the work carried out on the development of a novel digit actuator system with tactile perception feedback to a user and demonstrated as a master-slave system. For the tactile surface of the digit, contrasting sensor elements of resistive strain gauges and optical fibre Bragg grating sensors were evaluated. A distributive tactile sensing system consisting of optimised neural networking schemes was developed, resulting in taxonomy of artificial touch. The device is suitable for use in minimal invasive surgical (MIS) procedures as a steerable tip and a digit constructed wholly from polymers makes it suitable for use in Magnetic Resonance Imaging (MRI) environments enabling active monitoring of the patient during a procedure. To provide a realistic template of the work the research responded to the needs of two contrasting procedures: palpation of the prostate and endotracheal intubation in anaesthesia where the application of touch sense can significantly assist navigation. The performance of the approach was demonstrated with an experimental digit constructed for use in the laboratory in phantom trials. The phantom unit was developed to resemble facets of the clinical applications and digit system is able to evaluate reactive force distributions acting over the surface of the digit as well as different descriptions of contact and motion relative to the surface of the lumen. Completing control of the digit is via an instrumented glove, such that the digit actuates in sympathy with finger gesture and tactile information feedback is achieved by a combination of the tactile and visual means.

Integrated visual perception architecture for robotic clothes perception and manipulation

This thesis proposes a generic visual perception architecture for robotic clothes perception and manipulation. This proposed architecture is fully integrated with a stereo vision system and a dual-arm robot and is able to perform a number of autonomous laundering tasks. Clothes perception and manipulation is a novel research topic in robotics and has experienced rapid development in recent years. Compared to the task of perceiving and manipulating rigid objects, clothes perception and manipulation poses a greater challenge. This can be attributed to two reasons: firstly, deformable clothing requires precise (high-acuity) visual perception and dexterous manipulation; secondly, as clothing approximates a non-rigid 2-manifold in 3-space, that can adopt a quasi-infinite configuration space, the potential variability in the appearance of clothing items makes them difficult to understand, identify uniquely, and interact with by machine. From an applications perspective, and as part of EU CloPeMa project, the integrated visual perception architecture refines a pre-existing clothing manipulation pipeline by completing pre-wash clothes (category) sorting (using single-shot or interactive perception for garment categorisation and manipulation) and post-wash dual-arm flattening. To the best of the author’s knowledge, as investigated in this thesis, the autonomous clothing perception and manipulation solutions presented here were first proposed and reported by the author. All of the reported robot demonstrations in this work follow a perception-manipulation method- ology where visual and tactile feedback (in the form of surface wrinkledness captured by the high accuracy depth sensor i.e. CloPeMa stereo head or the predictive confidence modelled by Gaussian Processing) serve as the halting criteria in the flattening and sorting tasks, respectively. From scientific perspective, the proposed visual perception architecture addresses the above challenges by parsing and grouping 3D clothing configurations hierarchically from low-level curvatures, through mid-level surface shape representations (providing topological descriptions and 3D texture representations), to high-level semantic structures and statistical descriptions. A range of visual features such as Shape Index, Surface Topologies Analysis and Local Binary Patterns have been adapted within this work to parse clothing surfaces and textures and several novel features have been devised, including B-Spline Patches with Locality-Constrained Linear coding, and Topology Spatial Distance to describe and quantify generic landmarks (wrinkles and folds). The essence of this proposed architecture comprises 3D generic surface parsing and interpretation, which is critical to underpinning a number of laundering tasks and has the potential to be extended to other rigid and non-rigid object perception and manipulation tasks. The experimental results presented in this thesis demonstrate that: firstly, the proposed grasp- ing approach achieves on-average 84.7% accuracy; secondly, the proposed flattening approach is able to flatten towels, t-shirts and pants (shorts) within 9 iterations on-average; thirdly, the proposed clothes recognition pipeline can recognise clothes categories from highly wrinkled configurations and advances the state-of-the-art by 36% in terms of classification accuracy, achieving an 83.2% true-positive classification rate when discriminating between five categories of clothes; finally the Gaussian Process based interactive perception approach exhibits a substantial improvement over single-shot perception. Accordingly, this thesis has advanced the state-of-the-art of robot clothes perception and manipulation.

The sensory features of packaging and its effects on product perception

The present study shows the influence of tactile contacts with packaging on product taste. A within-subject experiment 1 (product: grenadine syrup) x 3 (packaging’s material: plastic, aluminium, glass) was conducted. Moreover, we examine the role of the Need For Touch (NFT) as a moderator. We confirmed that the same product tasted three times by each participant is judged differently depending on the packaging. Furthermore, participants with a high NFT seem to be more influenced by sensory features of packaging than those with a low NFT. These results support previous researches about tactile effects on taste.