可视化技术在柔顺性触觉研究中的应用

触觉可视化是利用虚拟现实技术将图形显示和触觉显示相结合,为主控端操作者提供操作环境的模拟信息.本文介绍了触觉可视化的研究特点、应用前景,总结了四种系统的优缺点并对系统性能进行比较.最后总结了触觉可视化技术的发展趋势.     

虚拟环境热触觉的显示装置与材质识别实验

基于半无限体模型,研究了热触觉感知的机理.设计了热触觉显示装置,通过控制半导体制冷器的温度变化来实现热触觉显示.该装置的控温范围为-10 ～60℃,温度分辨率和精度分别为0.02和0.1℃,升温或降温速率大于10℃/s.定制了柔性镍金属薄片式温度传感器,尺寸为8mm×20 mm ×0.6 mm,时间常数τ＜0.15 s...     

三维涡流结构的触觉表达

将虚拟现实的力反馈技术与科学计算可视化技术结合起来，提出了融合虚拟现实中视觉和触觉通道来理解涡流特征的方法．涡流特征的许多属性视觉无法表达，而触觉则是非常理想的手段．用视觉表达涡流特征的几何外形，用触觉来获知涡流的核线位置及其旋转强度，可在一个视图中表达涡流特征．开发了一个触觉可视化原型并介绍了其在工程中的实际应用．     

盲文平面触觉凸图研究

国际盲人教育界对盲文平面触觉凸图的认识有一个曲折的过程。关于平面触觉凸图的作用也有不同的派别。对平面触觉凸图的设计、制作和使用存在很多疑问和困惑，甚至存在以视觉标准制作平面触觉凸图的误区。国外近20年关于盲文平面触觉凸图的研究有了突破性的进展，国内还处在比较原始的状态。本文系统阐述了盲文平面触觉凸图的意义，讨论了平面触觉凸图的制作和分类，开创了国内盲文平面触觉凸图研究的先河。     

触觉信息处理及其脑机制

 触觉不仅包含对物理特征的感知,还包括对情感性信息的识别,其信息的整合是人类认识环境的基础。本文阐述了编码不同特征触觉信息的皮肤感受器是触觉信息感知的结构基础;讨论了触觉信息在外周和中枢神经系统的加工机制。其中脊髓背角是触觉信息在皮层下水平加工的初级枢纽,躯体感觉皮层是加工触觉信息的主要脑区,且针对不同特征的触觉信息加工,存在相对独立的脑网络连接。本文还探讨了触觉与跨模态感觉的交互作用,揭示了多模态感觉信息整合的神经机制及其广泛的应用价值。     

基于PVDF的压电触觉传感器的研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜因具有柔韧性强、机械强度高、灵敏度高、频响范围宽等优点,在触觉传感器、超声换能器等领域具有广泛的应用前景.文中首先介绍了基于PVDF的压电触觉传感器的工作原理和制作工艺,然后从器件的压电性能优化、微结构化、集成化、柔性化、仿生化5个方面系统概述了PVDF压电触觉传感器的研究现状与发展趋势,讨论了其在机器手、微创手术、健康监测领域的应用研究与进展,最后分析了目前PVDF压电触觉传感器发展的不足和未来的主要研究趋势.     

面向脑卒中康复的气袋式触觉反馈单元特性研究

针对现阶段气袋式触觉反馈装置难以准确呈现交互效果及同时表征触觉力和触觉面积的问题，开展了气动触觉单元的静态特征和动态特征研究。依据气动触觉单元的几何约束条件建立了静态压力分布模型，类比电路电容放电模型构建了动态压力响应模型。制作了3种规格的气袋触觉单元并进行了特征实验测试，结果表明，静态压力分布模型的拟合触觉面积误差为6.94%,中型气袋(14.4 mm×9.4 mm)及以下规格的气动单元响应时间在0.5 s以内。采用中型气袋搭建了躯干触觉反馈系统，并进行了触觉感知实验，通过调节充气限制高度以表征不同的触觉面积，通过改变气袋气压大小以表征不同的触觉力。实验结果表明，被试者对其产生的触觉面积和触觉力感知识别率分别为87.25%和89.67%。气袋式触觉反馈单元特性研究为触觉反馈装置的设计参数选择提供了依据，可以使脑卒中患者在康复训练中快速感受到触觉面积和触觉力，从而提高患者的康复训练体验。     

感悟“触觉”——关注触觉感性化的产品设计

21世纪的设计将更加重视产品的感性功能,而触觉要素将发挥越来越大的作用,具有良好触觉设计的产品能使受众在触摸产品时得到一种全新的体验和心灵的滋润。本文中对触觉的感悟重点是探讨触觉的感性化,从触觉与功能、触觉与材料两个方面深入分析。     

触觉传感器物体形状识别专家系统

本文探讨了安装在机械手上的触觉传感器信息的处理问题，使机械手具有能识别几种简单物体形状的低级智能．安装在机械手上的成象触觉传感器，给出放在机械手上的物体形状信息，并通过称重传感器给出物体的重量信息。以８０５１单片机为核心构成智能机械手数据采集系统。ＩＢＭ－ＰＣ机在人工智能语言Ｔｕｒｂｏｐｒｏｌｏｇ管理下，构成了提取触觉传感器物体形状信息和对有限几种物体形状进行识别的专家系统。     

人手柔性触觉感知特性

提出了一种新颖的基于弹性梁有效变形长度控制的柔性触觉感知再现方法,并研制了柔性触觉感知装置.通过在该柔性触觉装置上进行实验,对人手的柔性触觉感知特性进行了研究,得出一些结论.刚度越大,分辨率越低,随着刚度的增大,相比较的2个物体间需具有更大的刚度差异才能够分辨.当人们触摸物体时,习惯的次数为2～6次,按压频率主要分布在0.3～1.3 Hz.实验点的刚度越大越难记忆.连续感知的正确率要明显高于不连续感知的正确率.本实验方法简单有效,得出的实验结论不仅可用来改进触觉再现装置的设计,而且为触觉再现技术的研究提供了生理学依据.     

用于盲人的图像振动触觉显示系统设计

为了帮助视觉障碍者以振动触觉方式感知图像信息,设计了一个能自动采集图像信息并将图像轮廓转换为振动触觉刺激的触觉显示系统.该系统主要由摄像头和基于嵌入式系统的8x8振动触觉刺激阵列组成.系统能通过摄像头采集图片信息,提取物体二维轮廓特征,并以顺时针链表形式依次触发振动电机,产生动态振动触觉刺激,让佩戴者通过触觉刺激感知图...     

认识触觉世界

正这是一个最缺乏了解的世界一只仿生手臂怎样实现触觉?触觉产生的原理是什么?人们研究触觉能做什么?美国克利夫兰,2月的一天。48岁的伊戈尔.斯派提克在用他的新手臂去感知一个不存在的小球。他6年前在一次工业事故中不幸失去了右手前臂,如今多亏了仿生手臂,让他重新找回了——触觉。神经传感仿生手臂让人再次恢复触觉俄亥俄州凯斯西储大学的达斯汀·泰勒教授是克     

机器人阵列式触觉传感器系统的研究

文章讨论了一种基于压阻效应的阵列式触觉传感器及信息处理技术,介绍了系统组成与性能,分析了敏感阵列的结构和信号读出与图象采集电路的工作原理及实现。此外,对触党图象的处理和辨识方法也进行了深入的研究。实验样机表明,系统能实现对常见规则物体的识别,本设计为阵列式触觉传感器的实用化奠定了基础,也有助于智能机器人的进一步发展。     

基于气压式触觉的欠驱动手抓取分类方法

使用一种气压式触觉阵列传感器拾取触觉特征信息,手掌和指尖触觉阵列点的灵敏度和最大重复性误差分别为13.73,10.85 kPa/N和3.54%,2.73%.依靠欠驱动手组建了触觉特征数据集,通过离散卡尔曼滤波方法对气压式触觉传感信息进行降噪处理,结合随机森林分类方法对生活物品进行分类.实验结果表明:气压式触觉传感器灵敏度高且重复度误差小,能够有效感知抓取分类过程中的触觉信息变化,依靠欠驱动手避免了抓取时速度碰撞对分类结果产生的影响,组建数据集时无须复杂的抓取控制方式,结合离散卡尔曼滤波的随机森林分类方法能够有效地完成对物体的识别分类,识别准确率达93.2%.     

利用触觉技术实现盲人在线阅读

本文介绍了利用射流技术将图形文字转换成触觉感应信号的技术,使盲人通过触觉阅读电脑中数字化的文章和书籍,为盲人上网提供了条件。本文已经进行了初期的实验,并取得了很好的结果。     

机器人阵列式触觉传感器的仿真

阐述了机器人二维和三维触觉传感器仿真的模型、计算机内部表示、一般方法和简化方法（扫描－搜索－填充法）．简化方法利用了物体的区域连贯性，吸收了数控插补的思想，效率较高。仿真生成的触觉图像可用于校验各种触觉图像处理及判断算法的正确性、可靠性和效率。     

一种新的低空间分辨力阵列触觉图象的处理方法

本文根据低空间分辨力阵列触觉图象的特点，分析了噪声来源、形式和分布，提出了一种新的基于平滑的噪声消除方法。讨论了在图象基本顶点的基础上，运用了顶点分裂和合并技术找出相应的图形顶点，并通过最小二乘法复原出离散图象的连续轮廓，从而为提高触觉图象辨识率奠定了基础．     

机器人阵列式触觉传感器的仿真

阐述了机器人二维和三维触觉传感器仿真的模型、计算机内部表示、一般方法和简化方法（扫描－搜索－填充法）。简化方法利用了物体的区域连贯性，吸收了数控插补的思想，效率较高。仿真生成的触觉图像可用于校验各种触觉图像处理及判断算法的正确性、可靠性和效率。     

基于融合分布图网络的触觉压力足迹分类方法

随着生物特征识别技术的发展,触觉压力足迹分类的研究得到越来越多的应用,而传统的分类方法比较耗费人力.针对触觉压力足迹分类,本研究提出了一种融合分布图网络的触觉压力足迹分类方法.首先通过嵌入模块提取触觉压力足迹图像的卷积特征并采用范数正则化方法得到样本相关性矩阵,再将样本与标签one-hot向量构成融合相关性矩阵,通过自...     

触觉传感器物体形状识别专家系统

本文探讨论了安装在机械手上的触觉传感器信息的处理问题，使机械手具有能识别几种简单物体形状的低级智能。在机械手上的成象触觉传感器，给出放在机械手上的物体形状信息，并称重传感器命同物体的重量信息。以８０５１单片机为核心构成智能机械手数据采集系统。