触觉是人体的五种感觉之一,它为我们提供了与外部世界接触的最基本手段。而交互触觉扮演了一个重要的角色,比如握手、拍背等。在神经科学方面,对于交互触觉的研究目前尚处于起步阶段,而且其背后的脑机制还不清楚。在仿人机器人触觉研究方面,交互触觉也成了仿人机器人触觉发展的瓶颈,需要机器人能够具有似人的“自然”交互触觉能力,从而与人更好的交互。因此,交互触觉的大脑表征机理研究是十分必要的。首先,本文主要对手指交互触觉的体积辨别认知机理行为学进行研究,通过设计实验系统硬件和软件部分,自主搭建了一套基于交互触觉体积感知的自动调节实验系统。其中,硬件部分包括触觉感知单元和控制单元。其次,基于上述实验系统,本研究进行了手指交互触觉行为学实验。该实验对20名学生进行测试,触觉刺激物包括球体、六面体和四面体,其体积范围为0.2 cm3～0.6cm3(梯度为0.05cm3),其中0.4 cm3为参考刺激。实验条件包括16种手指配对,即:除大拇指外,左手四指与右手四指的两两配对。实验范式是基于One-Up-One-Down的实验范式,该范式是指采用两个交叉的梯度刺激,每个梯度刺激从刺激物范围的一侧开始。实验过程中,受试者需要判断参考体积和测试体积的大小,然后回答哪个体积更,测试者需要同步记录受试者的回答。最后,对数据进行处理分析。根据实验记录,在不同体积的条件下,统计被试判断该体积大于参考体积的次数,并计算其占该体积总次数的百分比。之后,通过加权累积高斯分布函数方法求解辨别阈值,并对该算法进行可靠性分析,得出数据总体分布符合累积高斯分布。利用重复度量方差分析、非参数检验等方法,对形状、手指配对、常用性、一致性、惯利手条件下的辨别阈值进行了分析。根据上述实验过程及数据分析,得出以下主要结论:(1)球体是进行交互触觉空间体积感知最有效的刺激物形状,而左手食指与右手食指配对是最有效的手指配对;(2)常用性手指配对比非常用性手指配对更有效;(3)一致性因素对触觉体积辨别没有影响;(4)惯利手手指配对比非惯利手指配对更有效。