2014 Ph.D.信息工程(2014年12月18日),大学。 锡耶纳,意大利。 专业:自动控制和机器人技术,论文:“在机器人远程流动中皮肤触觉反馈”。 2011 M.S. 在计算机工程界(2011年9月26日),大学。 锡耶纳,意大利。 专业:机器人技术和自动化,论文:“触觉减法技术的触觉减法技术”。 2009年 在意大利锡耶纳大学,信息工程专业(2009年10月18日)(2009年10月18日)。 专业:机器人技术和自动化,论文:“远程:远程触觉相互作用的新型系统。”2014 Ph.D.信息工程(2014年12月18日),大学。锡耶纳,意大利。专业:自动控制和机器人技术,论文:“在机器人远程流动中皮肤触觉反馈”。 2011 M.S.在计算机工程界(2011年9月26日),大学。锡耶纳,意大利。专业:机器人技术和自动化,论文:“触觉减法技术的触觉减法技术”。 2009年在意大利锡耶纳大学,信息工程专业(2009年10月18日)(2009年10月18日)。专业:机器人技术和自动化,论文:“远程:远程触觉相互作用的新型系统。”
接受同种异体手移植或自体手再植(统称“手部修复”)的截肢者提供了一个独特的机会来测量失神经系统后可塑性变化的范围,特别是初级躯体感觉皮层(S1)。然而,这样的病人很少,之前的研究将个案与小群典型成年人进行了比较。在这里,我们研究了 5 个个体(n = 8 个疗程:一个移植手术进行了 2 个疗程,一个移植手术进行了 3 个疗程,三次再植手术各进行了 1 个疗程)。我们使用功能性磁共振成像(fMRI)来测量 S1 对传递到每个病人左右指尖和下脸部的受控气动触觉刺激的反应。这些数据与从典型成年人(n = 29)和当前单侧截肢者(n = 19)获得的反应进行了比较。在刺激患手期间,患者患侧 S1(患手的对侧)对刺激的反应方式与截肢者和典型成年人相似。对侧反应的存在表明 S1 功能大致典型,但反应普遍处于典型变异范围的低端。患者患侧 S1 对完整手部刺激的反应表现出很大的个体差异:虽然所有患者都属于典型成年人的范围,但一些患者(4/8)的同侧反应与当前截肢者表现出的类似。与手部修复患者不同,当前截肢者与典型成年人相比表现出明显的 S1 重组,包括对完整手部刺激的双侧 S1 反应。在所有三个参与者组中,我们通过测量个体识别手掌和手指触摸位置的能力来评估触觉定位。奇怪的是,虽然移植患者的触觉定位能力随着时间的推移有所改善,但这与 S1 对触觉刺激的反应变化无关。总体而言,我们的研究结果首次描述了手部修复后皮质对良好控制的触觉刺激的反应。我们的案例研究表明,手
由薄,柔软,可拉伸的设备制成的电子皮肤,可以模仿人类的皮肤并重建触觉和感知,为假体传感,机器人技术控制和人机界面提供了巨大的机会。薄片设备的高级材料和力学工程已被证明是启用和增强各种电子皮肤的灵活性和可伸缩性的效果途径;但是,由于现有制造技术的限制,设备的密度仍然很低。在这里,我们报告了一个高通量的一步过程,用于对电子皮肤的传感器密度为25传感器/cm 2的大型触觉传感阵列,其中传感器基于本质上可拉伸的压电铅锆钛酸钛酸(PZT)弹性器。以均匀性和被动驱动方式的PZT弹性体传感器阵列可实现高分辨率触觉感应,简化数据采集过程并降低制造成本。高通量制造工艺提供了一个通用平台,用于将本质上可拉伸的材料集成到大面积的高区域,高设备密度软电子设备,用于下一代电子皮肤。
摘要本文着重于工程离子聚合物 - 金属复合材料(EIPMC)传感器的建模和开发,用于应用机器人/机器人辅助手指康复治疗等应用中的应用和触觉测量。具体来说,要量身定制设备的灵敏度,使用聚合物表面磨损技术制造的EIPMC被用作感应元素。开发了增强的化学电力力学模型,该模型捕获了磨损过程对不同负载条件下多物理传感行为的影响。使用扫描电子显微镜成像和循环伏安法和计时仪法对制造的传感器进行表征。结果显示出电化学性能的显着改善,包括电荷存储,双层电容和表面电导。最后,创建了由不同的EIPMC变体组成的原型姿势姿势手指传感器,并在姿势和触觉实验下验证其性能。量身定制的EIPMC传感器显示,与对照IPMC相比,开路电压响应增加了,在姿势变化下,在触发变化下,在触觉变化下,在3.2倍的峰值响应下,在触觉载荷过程中较高敏感响应的峰值较大,表明EIPMC传感器的可行性更为敏感。
柯比特人在第四次工业革命和复杂制造过程的自动化中起着至关重要的作用。然而,配角在达到高精度方面仍然面临挑战,这阻碍了它们在航空航天行业等精确应用中的使用。尽管如此,感知系统的进步将解锁新的配件制造能力。本文提出了一种新型的多功能传感器,该传感器使用单个光学传感器结合了视觉和触觉反馈,具有移动门机构。这项工作还标志着基于视觉的触觉传感(VBT)的首次整合到机器人加工最终效应器中。传感器为机器人定位和定位提供了基于视觉的触觉感知能力,并提供了精确的正态性控制和外部感受感知。在精确的机器人毛刺应用中证明了其性能,在该应用中,传感器达到了航空航天行业的高精度要求,平均正态误差为0.13°,平均定位误差为0.2 mm。这些结果为使用基于视觉的传感进行精确的机器人制造开辟了一个新的范式,该范式在精确,体重,大小和成本效益方面超过了常规方法。
手动相互作用与对象相互作用受到手的触觉信号的支持。这种触觉反馈可以通过体感皮质(S1)的心脏内微刺激(ICM)在脑控制的仿生手中恢复。在基于ICMS的触觉反馈中,可以通过基于仿生手上力传感器的输出调节刺激强度来发出接触力,这又调节了感知的感觉的幅度。在本研究中,我们在三名参与者中衡量了基于ICMS的力反馈的动态范围和精度,这些参与者植入了S1中的微电极阵列。为此,我们测量了由于ICM振幅增加以及参与者区分不同强度水平的能力而导致的感觉幅度的增加。然后,我们通过实施“仿生” ICMS培训来评估是否可以提高反馈的忠诚度,旨在唤起神经元活动的模式,这些模式更紧密地模仿那些自然接触的人,并一次通过多个通道传递ICMS。我们发现,多通道仿生ICMS产生的感觉比单通道对应物更强,更有区别。最后,我们用仿生手实施了仿生多通道反馈,并让参与者执行合规性歧视任务。我们发现,仿生多通道触觉反馈对单渠道线性对应物产生了改善的歧视。我们得出的结论是,多通道仿生的ICMS传达了精细分级的力反馈,该反馈更接近自然接触所赋予的灵敏度。
为此,我们建议设计一个图形表示系统来代替飞行员在触觉界面上做出的手势。基于专业文献和对手势活动的分析,我们确定了由物理手势产生的九条信息,这些信息最好在与数字触觉界面的交互中再现。此外,我们还对手势表示进行了最先进的研究。我们提供了一种标志性的抽象表示,打破了基于手部形态的表示。演示是由试点在参与式研讨会上设计和评估的。我们的工作展示了一种表示手势的新方式,并使识别飞行员寻求的信息成为可能,以便他们能够确保相互了解。此外,手势的表示似乎根据情况的不同而具有不同的重要性,有时甚至毫无用处。
为此,我们建议设计一个图形表示系统来代替飞行员在触觉界面上做出的手势。根据专业文献和对手势活动的分析,我们确定了由物理手势产生的九条信息,这些信息最好在与数字触觉界面的交互中再现。此外,我们还对手势表示进行了最先进的研究。我们提供了一种标志性的抽象表示,打破了基于手部形态的表示。试点项目在参与式研讨会期间设计并评估了演示内容。我们的工作展示了一种表示手势的新方式,并使识别飞行员寻求的信息成为可能,以便他们能够确保相互了解。此外,根据情况的不同,手势的表示似乎具有不同的重要性,有时甚至毫无用处。
•常见触发器:•疼痛,del妄,恐惧,挫败感等。•精神病症状很常见,患者可能对继发迫害妄想或听觉,视觉或触觉幻觉的其他人具有侵略性。